電力物資倉(cāng)庫(kù)智能化實(shí)時(shí)管控系統(tǒng)研究與應(yīng)用

翁　濱

(廣東金灣發(fā)電有限公司，廣東 珠海 519090)

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電力物資倉(cāng)庫(kù)智能化實(shí)時(shí)管控系統(tǒng)研究與應(yīng)用

翁濱

(廣東金灣發(fā)電有限公司，廣東 珠海 519090)

將發(fā)電企業(yè)內(nèi)部的倉(cāng)庫(kù)物資業(yè)務(wù)過程管理與基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化管控相結(jié)合，解決備品備件實(shí)物倉(cāng)儲(chǔ)管理賬實(shí)不符，倉(cāng)儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)手工化以及效率低下問題。以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、RFID和條碼等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)為基礎(chǔ)，通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以及智能化移動(dòng)終端，把智能化、數(shù)字化和信息化滲透到物資倉(cāng)庫(kù)管理過程中，在構(gòu)建物資全生命周期管理理念的基礎(chǔ)上，優(yōu)化實(shí)物業(yè)務(wù)流程，規(guī)范作業(yè)管理，從而實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)管理、物資跟蹤管理、決策指揮的自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化，為管理者提供真實(shí)、準(zhǔn)確、及時(shí)的管理信息和業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)信息，以達(dá)到提高工作效率，提高管理水平，提高決策正確性的目的,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)先進(jìn)、高效、經(jīng)濟(jì)和科學(xué)的管理，提高管理效益和綜合優(yōu)勢(shì)。

物資全生命周期；物聯(lián)網(wǎng)；RFID；智能化

面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)，提高生產(chǎn)效率和降低運(yùn)營(yíng)成本對(duì)于企業(yè)來(lái)說至關(guān)重要。倉(cāng)儲(chǔ)物流管理廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，設(shè)計(jì)及建立健全整套的倉(cāng)儲(chǔ)管理流程，提高倉(cāng)儲(chǔ)周轉(zhuǎn)效率，減少運(yùn)營(yíng)資金的占用，使凍結(jié)的資產(chǎn)變成現(xiàn)金，減少由于倉(cāng)儲(chǔ)淘汰所造成的成本，是提高生產(chǎn)效率的重要環(huán)節(jié)[1]。本文以廣東金灣發(fā)電有限公司(以下簡(jiǎn)稱金灣電廠)為例進(jìn)行研究。

1　金灣電廠倉(cāng)庫(kù)管理面臨的問題

金灣電廠倉(cāng)庫(kù)管理面臨的問題如下。

1)原有倉(cāng)儲(chǔ)紙質(zhì)條碼存在易復(fù)制、不防污和不防潮的問題，只能在近距離、可視范圍內(nèi)讀寫。

2)原有物資照片采集、上傳以及保管方式過于繁瑣。

3)原有物資領(lǐng)用出庫(kù)工作頻繁重復(fù)，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)需要記住貨物的位置和數(shù)量容易出錯(cuò)，數(shù)據(jù)不能及時(shí)修改，物賬暫時(shí)不對(duì)應(yīng)，由于物資人員技術(shù)水平參差不齊，容易忘記物資位置、物料進(jìn)行轉(zhuǎn)移后位置變更，發(fā)完料忘記修改物資信息。

4)原有物資上架過程以及庫(kù)位轉(zhuǎn)移變更需要手工記錄，然后在PC機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)修改，流程繁瑣易出錯(cuò)。

5)電廠物資種類繁雜，數(shù)量眾多，盤點(diǎn)一月一次，工作量大，需要物資人員逐個(gè)貨架進(jìn)行盤點(diǎn)計(jì)數(shù)，導(dǎo)致盤點(diǎn)周期長(zhǎng)，易出錯(cuò)，且錯(cuò)誤很難發(fā)現(xiàn)。物賬核對(duì)糾正周期長(zhǎng)，物資缺失或被偷盜不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。而年終盤點(diǎn)需要外委進(jìn)行，成本高昂，周期長(zhǎng)，涉及人工費(fèi)用80萬(wàn)元/a。

6)倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法實(shí)時(shí)了解物資信息，對(duì)物資信息的查找和修改不及時(shí)，物資管理人員疲于奔波，影響工作效率。

2　金灣電廠智能化倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)

以現(xiàn)有的企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將管理流程優(yōu)化和最新科技相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)金灣倉(cāng)庫(kù)物資的實(shí)時(shí)智能化管理。契合“工業(yè)4.0”、“中國(guó)制造2025”的理念，倉(cāng)庫(kù)管理模式實(shí)現(xiàn)由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化新型物資管理模式，使智能化系統(tǒng)應(yīng)用延伸到了實(shí)物管理作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，通過智能化終端有效解決信息化應(yīng)用的“最后一米”的問題，實(shí)現(xiàn)了倉(cāng)儲(chǔ)管理的物聯(lián)網(wǎng)；同時(shí)通過智能化的自動(dòng)識(shí)別該系統(tǒng)，可以有效杜絕倉(cāng)庫(kù)出、入庫(kù)業(yè)務(wù)中的人工失誤，做到倉(cāng)庫(kù)物資上下架和盤點(diǎn)工作簡(jiǎn)易化、常態(tài)化和高效化，實(shí)現(xiàn)物資全生命周期管控，為公司嚴(yán)控成本，提高經(jīng)濟(jì)效益提供有力保障。

3　金灣電廠智能化倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)主要應(yīng)用技術(shù)

無(wú)線射頻識(shí)別(RadioFrequencyIdentification，RFID)技術(shù)是21世紀(jì)發(fā)展最快的一項(xiàng)高科技技術(shù)，隨著與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，RFID技術(shù)展現(xiàn)出巨大的市場(chǎng)應(yīng)用潛力，被稱為物聯(lián)網(wǎng)和第2代Internet。RFID技術(shù)是一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)[2]，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象，并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)需可視及人工干預(yù)，并可工作于各種工作環(huán)境。無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)由電子標(biāo)簽(Tag)、讀寫器(Reader)和天線(Antenna)等3個(gè)部分組成。具體的工作原理如圖1所示。

圖1　RFID工作原理圖

4　金灣電廠智能化倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)規(guī)劃與成果

實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)與現(xiàn)有的企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)(Maximo)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)Maximo系統(tǒng)延伸到現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，將管理流程優(yōu)化和最新科技(無(wú)線局域網(wǎng)、RFID技術(shù)和智能終端) 相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)金灣倉(cāng)庫(kù)物資的實(shí)時(shí)智能化管理。

4.1系統(tǒng)建設(shè)意義

根據(jù)物資管理存在的問題，以現(xiàn)有的Maximo為平臺(tái)，將管理流程優(yōu)化和無(wú)線局域網(wǎng)、RFID技術(shù)、智能終端等最新技術(shù)相結(jié)合，成功地實(shí)現(xiàn)了金灣倉(cāng)庫(kù)物資的實(shí)時(shí)智能化管理。系統(tǒng)在原來(lái)的Maximo系統(tǒng)的技術(shù)上，引進(jìn)使用各種先進(jìn)技術(shù)，能徹底解決金灣電廠倉(cāng)庫(kù)管理的各種困境。系統(tǒng)建設(shè)及維護(hù)成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單，具有良好的擴(kuò)展性和通用性。系統(tǒng)使用方便，具有初級(jí)技能水平的管理人員，經(jīng)過1天的培訓(xùn)就能很好地掌握使用。

系統(tǒng)建設(shè)給金灣電廠倉(cāng)儲(chǔ)管理帶來(lái)了巨大的效益：1)杜絕倉(cāng)庫(kù)出、入庫(kù)業(yè)務(wù)中的人工失誤；2)倉(cāng)庫(kù)物資盤點(diǎn)工作簡(jiǎn)易化、常態(tài)化；3)提高生產(chǎn)效率，降低運(yùn)營(yíng)成本；4)提高倉(cāng)儲(chǔ)周轉(zhuǎn)效率，減少運(yùn)營(yíng)資金的占用，使凍結(jié)的資產(chǎn)變成現(xiàn)金，高效完成各項(xiàng)任務(wù)，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

4.2系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)內(nèi)容

系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)內(nèi)容如下。

1)實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)全智能化，信息及時(shí)、透明。操作人員手持終端讀取物資所在貨架的RFID電子標(biāo)簽，標(biāo)簽信息顯示在顯示屏上，智能終端通過2G/3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將標(biāo)簽信息上傳到移動(dòng)通信基站的數(shù)據(jù)服務(wù)器，通信基站接入公司的VPN網(wǎng)絡(luò)，通過防火墻等設(shè)備接入到Maximo服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)智能終端和現(xiàn)有Maximo的對(duì)接。通過智能終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)物資信息的修改?；赗FID技術(shù)的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)物品出/入庫(kù)控制、物品存放位置及數(shù)量統(tǒng)計(jì)、信息查詢過程的自動(dòng)化，方便管理人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢和掌握物資流動(dòng)情況，達(dá)到方便、快捷、安全和高效等要求?；谑殖謾C(jī)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)下的過程如圖2所示。

圖2　基于手持機(jī)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)下的過程

2)構(gòu)建全廠、全倉(cāng)庫(kù)覆蓋的無(wú)線局域網(wǎng)。手持終端通過使用聯(lián)通的3GGPRS數(shù)據(jù)，接入到聯(lián)通的私有局域網(wǎng)(制定網(wǎng)絡(luò)鏈路，其他網(wǎng)絡(luò)功能禁用)，通過路由中轉(zhuǎn)，接入到金灣公司的局域網(wǎng)，然后接入Maximo系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物資數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)查看修改。對(duì)比使用有線網(wǎng)絡(luò)，或工業(yè)無(wú)線AP的方案，按照信號(hào)覆蓋整個(gè)倉(cāng)庫(kù)區(qū)域，24臺(tái)智能終端來(lái)設(shè)計(jì)，能分別一次性節(jié)省32萬(wàn)和24萬(wàn)元；同時(shí)，良好的擴(kuò)展性，和信號(hào)鏈路的零維護(hù)成本，更是其他方案不可替代的。

3)建立高效的基于Android平臺(tái)智能終端移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)。選擇使用聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò)的國(guó)產(chǎn)安卓手機(jī)，作為智能終端。在智能終端上，根據(jù)實(shí)際情況編制一個(gè)App(應(yīng)用程序)，使用聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò)，接入到Maximo系統(tǒng)。物資管理的所有工作都可以通過智能終端完成。該系統(tǒng)使用簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大，具有很好的人性化和擴(kuò)展性，并可實(shí)現(xiàn)更多功能的定制。通過智能終端入庫(kù)操作的界面如圖3所示。

圖3　移動(dòng)智能終端物資入庫(kù)圖

4.3系統(tǒng)建設(shè)成果

金灣電廠著力于優(yōu)化倉(cāng)庫(kù)管理流程，積極響應(yīng)國(guó)家“中國(guó)制造2025”發(fā)展規(guī)劃，引進(jìn)新技術(shù)改進(jìn)倉(cāng)庫(kù)管理，通過使用無(wú)線WLAN、RFID智能識(shí)別技術(shù)，可節(jié)省物資盤點(diǎn)開支60萬(wàn)元/a，減少人工11人/a，可降低物資管理成本110萬(wàn)元/a，并且通過優(yōu)化倉(cāng)儲(chǔ)管理流程，實(shí)現(xiàn)物資實(shí)時(shí)盤點(diǎn)和移動(dòng)查詢，使物資數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確、及時(shí)，同時(shí)降低了物資儲(chǔ)存損耗，降本增效顯著。

電力物資倉(cāng)儲(chǔ)智能化實(shí)時(shí)管控系統(tǒng)建設(shè)取得的實(shí)際成果如下：1)99%的倉(cāng)庫(kù)物資可視化，降低了物資缺失的風(fēng)險(xiǎn)，并為使用人員提供了參考；2)改良的供應(yīng)鏈管理降低了工作服務(wù)時(shí)間；3)高效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集，提高了作業(yè)效率；4)數(shù)碼設(shè)備采集數(shù)據(jù)，降低了人為失誤；5)及時(shí)共享公司庫(kù)存信息，降低了公司重復(fù)采購(gòu)造成的浪費(fèi)，降低了倉(cāng)儲(chǔ)物流成本；6)提高了倉(cāng)儲(chǔ)信息的準(zhǔn)確性、及時(shí)性與可靠性。

5　結(jié)語(yǔ)

金灣電廠基于物資全生命周期管理的思想構(gòu)建了倉(cāng)庫(kù)物資實(shí)時(shí)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用模塊化方式進(jìn)行軟件組合，形成由源頭開始跟蹤物資的接收、入庫(kù)、庫(kù)存管理、調(diào)整、轉(zhuǎn)移和發(fā)運(yùn)等全過程的系統(tǒng)的管控一體化解決方案；同時(shí)，采用一體化方式進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)和部署，各子系統(tǒng)與模塊間保證高度的信息集成，使相關(guān)子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)流傳遞流暢通順，可以很方便地了解每一個(gè)物資在物資管理業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)中的變化，相關(guān)數(shù)據(jù)不會(huì)產(chǎn)生任何損失和錯(cuò)漏，從而保證從入到出的全周期內(nèi)的全面管理。

通過對(duì)RFID技術(shù)與無(wú)線技術(shù)相結(jié)合的倉(cāng)庫(kù)物資實(shí)時(shí)管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了管理效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙重提升，為物資管理提出了新的實(shí)踐方向，在廣東省具有領(lǐng)先水平，值得在行業(yè)內(nèi)推廣。

[1] 趙鋒. 基于條形碼應(yīng)用項(xiàng)目和短信應(yīng)用平臺(tái)的物流網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[J]. 新技術(shù)新工藝, 2015(5):100-102.

[2] 潘浩.RFID在軍工企業(yè)物資管理中的研究與應(yīng)用[J]. 新技術(shù)新工藝,2014(3):80-83.

責(zé)任編輯馬彤

ResearchandApplicationofIntelligentManagementSystemofPowerGenerationMaterialMangement

WENGBin

(GuangdongJinwanPowerGenerationCo.，Ltd.,Zhuhai519090,China)

Powergenerationenterprisesinternalmaterialbusinessprocessmanagementiscombinedwiththenetworkingtechnologybasedonintelligentcontrol,itsolvestheproblemsofpartsstoragemanagementnotmatchthereal,storageoperationmanualandlowefficiency.Theinternet,RFID,barcodeandothernetworkingtechnologyarchitecturearethebasis,throughthewirelessnetworkandintelligentmobileterminal,thewarehousemanagementprocessisintheintelligentanddigitalinformationtechnologypermeate.Withthefoundationofwholelifecyclemanagementofmaterials,optimizetherealbusinessprocess,standardizetheoperationmanagement,soastoachievewarehousematerialtrackingmanagement,decisionandcommandautomation.Providethetrue,accurateandtimelymanagementofinformationandbusinessinformationformanagerstoimprovetheworkefficiency,improvethemanagementlevel,improvethecorrectnessofdecision.Itcanrealizetheadvanced,efficient,economicandscientificmanagement,improvethemanagementefficiencyandcomprehensiveadvantage.

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F253.9

A

翁濱(1965-)，男，物資部主任，主要從事物資管理等方面的研究。

2016-03-29