基于二維碼技術(shù)的鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)

胡林波

（中電建武漢鐵塔有限公司，湖北 武漢 430011）

關(guān)鍵字：二維碼；鋼材；倉(cāng)儲(chǔ)管理；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

0 引言

目前國(guó)內(nèi)大部分的倉(cāng)儲(chǔ)管理方式仍以人工為主，效率低且失誤率較高，另外鋼材原材料在入庫(kù)、出庫(kù)或移位時(shí)，材料的區(qū)分定性、數(shù)量分類等信息記錄較為繁雜，導(dǎo)致倉(cāng)儲(chǔ)檢索較為困難、賬務(wù)統(tǒng)計(jì)存在偏差概率大等問(wèn)題。本文針對(duì)這種情況，以中電建武漢鐵塔公司的鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理為例，設(shè)計(jì)了一套基于二維碼技術(shù)的鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，以期為國(guó)內(nèi)的倉(cāng)儲(chǔ)管理現(xiàn)代化提供一定的借鑒和思考[1]。

1 二維碼技術(shù)

二維碼以平面中水平和垂直兩個(gè)維度的像素點(diǎn)位分布來(lái)記錄數(shù)據(jù)，主要分為行排式二維碼和矩陣式二維碼。行排式二維碼以一維碼為基礎(chǔ)，繼承了一維條形碼的某些特征，并根據(jù)需要垂直堆疊成多行；矩陣式二維碼以矩陣中像素分布為編碼依據(jù)，建立在計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)、組合編碼原理等基礎(chǔ)上的符號(hào)自動(dòng)識(shí)讀處理碼制，其編碼方式更為復(fù)雜，數(shù)據(jù)容量更大、編碼范圍更廣，成本低廉，并擁有更強(qiáng)的容錯(cuò)糾錯(cuò)能力。目前伴隨著人們對(duì)二維碼研究的深入，新的編碼和加密方式不斷涌現(xiàn)，共同推動(dòng)著二維碼技術(shù)的科學(xué)發(fā)展和應(yīng)用。

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用的是QR碼，也是一種采用矩陣式編碼的二維碼。在具備上述矩陣式二維碼優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，還具有超高速讀取、漢字壓縮率高、防損毀、信息可加密以及可以全方位識(shí)別讀取等優(yōu)勢(shì)。采用的二維碼例圖如下圖1所示：

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)建

2.1 建設(shè)目標(biāo)

本系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容是：在符合企業(yè)降本增效和統(tǒng)一、高效管理的要求下，建立一套適合中電建武漢鐵塔公司運(yùn)行實(shí)際的鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)的主要建設(shè)內(nèi)容為：

（1）系統(tǒng)操作界面簡(jiǎn)潔高效，可與其它系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通；

圖1 系統(tǒng)二維碼樣式

（2）實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)原料（角鋼、鋼板等）的碼制和管理（如入庫(kù)、出庫(kù)、移位、退庫(kù)、材料耗損等）；

（3）實(shí)現(xiàn)報(bào)表統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析功能，并能夠給出參考建議（如安全預(yù)警、庫(kù)存風(fēng)險(xiǎn)、庫(kù)位存取等）；

（4）系統(tǒng)與企業(yè)管理實(shí)現(xiàn)無(wú)縫兼容，為企業(yè)運(yùn)行提供參考和數(shù)據(jù)支撐。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)采用B/S和C/S混合架構(gòu)模式，可通過(guò)多平臺(tái)的操作終端對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理，設(shè)計(jì)架構(gòu)圖如圖2所示。

2.2.1 業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)

由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)模式是面向具有不同權(quán)限的操作管理人員，因此系統(tǒng)采用多級(jí)控制+分權(quán)限管理的設(shè)計(jì)模式[2]。業(yè)務(wù)總體架構(gòu)圖如圖3所示。

2.2.2 網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)

由于系統(tǒng)采用B/S和C/S的混合架構(gòu)模式，且可實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)管理。因此系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)可通過(guò)Internet+防火墻（堡壘機(jī)）和內(nèi)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，且具有多種網(wǎng)絡(luò)形式，能夠?qū)崿F(xiàn)有限線+無(wú)線的混合訪問(wèn)模式。根據(jù)當(dāng)前業(yè)務(wù)的實(shí)際情況，制定的網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)圖如圖4所示。

2.2.3 技術(shù)總體架構(gòu)

為保證系統(tǒng)具有良好的橫向擴(kuò)展能力，以應(yīng)對(duì)未來(lái)業(yè)務(wù)的發(fā)展，整個(gè)系統(tǒng)采用分布式服務(wù)，并通過(guò)多層服務(wù)框架協(xié)同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。制定的技術(shù)總體架構(gòu)圖如圖5所示。

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖3 業(yè)務(wù)總體架構(gòu)圖

圖4 網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)圖

圖5 技術(shù)總體架構(gòu)圖

3 系統(tǒng)各功能模塊設(shè)計(jì)

3.1 入庫(kù)管理

入庫(kù)管理模塊的主要功能為：原材料（鋼材）入庫(kù)信息識(shí)別、數(shù)據(jù)錄入更新、材料屬性分析、報(bào)表打印及庫(kù)位推薦等。

操作流程為：

（1）當(dāng)材料入庫(kù)時(shí)，系統(tǒng)首先判斷材料是否為“退庫(kù)”操作。若為退庫(kù)操作，則對(duì)退庫(kù)原料重新入庫(kù)登記；

（2）若為新原料入庫(kù)，系統(tǒng)首先判斷庫(kù)位是否足夠。若庫(kù)位足夠，則系統(tǒng)根據(jù)材料屬性推薦庫(kù)位，并根據(jù)入庫(kù)信息進(jìn)行二維碼編制和數(shù)據(jù)錄入、報(bào)表打??；

（3）若庫(kù)位不足，則系統(tǒng)指定臨時(shí)管理碼并進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入。此時(shí)未入庫(kù)但已登記原料由操作人員存放至臨時(shí)庫(kù)存區(qū)[3]。

3.2 出庫(kù)管理

出庫(kù)管理模塊的主要功能為：原材料（鋼材）出庫(kù)信息識(shí)別、庫(kù)位檢索、數(shù)據(jù)更新、報(bào)表打印等。

操作流程為：

（1）當(dāng)材料出庫(kù)時(shí)，系統(tǒng)首先判斷材料出庫(kù)信息是否符合正確（如未超出已有庫(kù)存數(shù)量等，若出庫(kù)信息為負(fù)數(shù)，則進(jìn)行入庫(kù)操作）。若信息無(wú)誤則進(jìn)行庫(kù)位檢索；

（2）庫(kù)位檢索完成后對(duì)出庫(kù)材料進(jìn)行二維碼掃描，并更新數(shù)據(jù)和報(bào)表打印。

3.3 庫(kù)存管理

庫(kù)存管理模塊的主要功能為：移位管理、庫(kù)存分析、庫(kù)存預(yù)警和信息查詢等。

操作流程為：

（1）當(dāng)進(jìn)行庫(kù)存管理時(shí)，首先判斷管理需求。若為移位管理，則將對(duì)應(yīng)儲(chǔ)料的條碼數(shù)據(jù)進(jìn)行更新；

（2）在進(jìn)行入庫(kù)和出庫(kù)等操作時(shí)，庫(kù)存管理模塊可協(xié)助進(jìn)行庫(kù)位推薦、信息檢索、消耗磨損評(píng)估和庫(kù)存預(yù)警等操作；

（3）若進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)會(huì)對(duì)當(dāng)前的倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，可為企業(yè)運(yùn)行提供一定的倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

3.4 報(bào)表管理

報(bào)表管理模塊的主要功能為：倉(cāng)庫(kù)報(bào)表（含材料耗損）、匯總分析、報(bào)表更新及打印等。

操作流程為：

（1）當(dāng)進(jìn)行報(bào)表管理時(shí)，系統(tǒng)首先判斷報(bào)表需求。若為出、入庫(kù)報(bào)表管理，則進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)表數(shù)據(jù)更新和打印操作；

（2）若為數(shù)據(jù)匯總分析，則協(xié)同庫(kù)存管理模塊共同進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和報(bào)表整理及打印[4]。

3.5 用戶管理

報(bào)表管理模塊的主要功能為：賬戶管理、權(quán)限分級(jí)、個(gè)人信息更改和日志記錄等。

操作流程為：

（1）當(dāng)進(jìn)行系統(tǒng)操作時(shí)，系統(tǒng)首先判斷賬戶的管理級(jí)別。若賬戶級(jí)別權(quán)限不足或賬號(hào)信息錄入不正確，系統(tǒng)則會(huì)拒絕登錄并記錄操作信息；

（2）若操作人員的管理權(quán)限足夠，系統(tǒng)則會(huì)向用戶開放相關(guān)的功能接口，以便用戶進(jìn)行操作。此外，系統(tǒng)還可以提供相關(guān)的個(gè)人信息修改功能，如修改密碼、聯(lián)系方式等（修改賬戶名需要管理員賬號(hào)權(quán)限）；

（3）系統(tǒng)還可以新建賬戶、臨時(shí)賬戶登錄、設(shè)置權(quán)限等級(jí)等功能。但值得注意的是，只有管理員賬號(hào)才能進(jìn)行賬號(hào)新建和權(quán)限分級(jí)操作；

（4）用戶管理模塊還可以記錄用戶的系統(tǒng)操作信息，并可進(jìn)行查詢檢索。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 可行性分析

本系統(tǒng)的主要針對(duì)中電建武漢鐵塔公司的鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理，用來(lái)替代該企業(yè)原有的人工倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，具備人工管理功能的同時(shí)具有彌補(bǔ)人工管理優(yōu)勢(shì)，具備可行性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性主要體現(xiàn)在：

（1）系統(tǒng)采用的二維碼技術(shù)已較為成熟，并得到了較廣的應(yīng)用和案例證明；

（2）整體技術(shù)平臺(tái)遵循J2EE的設(shè)計(jì)規(guī)范，數(shù)據(jù)通信協(xié)議為Http+Json，系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)且接口統(tǒng)一；

（3）系統(tǒng)整個(gè)應(yīng)用基于SOA 理論架構(gòu)，采用分布式云架構(gòu)設(shè)計(jì)，理念先進(jìn)，可操作；

（4）業(yè)務(wù)模式采用，高內(nèi)聚、低耦合的微服務(wù)框架實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)處理高效；

（5）界面風(fēng)格遵循RESTful風(fēng)格，可實(shí)現(xiàn)Web API的多版本管理，符合鐵塔企業(yè)管理實(shí)際；

（6）所有服務(wù)均為無(wú)狀態(tài)服務(wù)，可實(shí)現(xiàn)在線應(yīng)用的擴(kuò)縮容能力，且本系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)功能可單獨(dú)或協(xié)同工作；

（7）系統(tǒng)對(duì)基礎(chǔ)運(yùn)行平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)的要求較低，可在企業(yè)當(dāng)前的硬件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)良好運(yùn)行。

4.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

4.2.1 多平臺(tái)管理

系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端、PC端的同時(shí)在線管理，并依靠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸模式，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)與各平臺(tái)間的數(shù)據(jù)同步。

4.2.2 安全穩(wěn)定

本系統(tǒng)針對(duì)移動(dòng)端、PC端及數(shù)據(jù)通訊協(xié)議方面進(jìn)行了深度優(yōu)化和安全加固，提高了各平臺(tái)在線管理系統(tǒng)時(shí)的流暢性、穩(wěn)定性和安全性。

4.2.3 多種用戶界面

在同一登錄界面，不同權(quán)限的賬戶登錄后，所面對(duì)的操控界面及實(shí)現(xiàn)功能不同。

4.2.4 數(shù)據(jù)共享

系統(tǒng)可與企業(yè)的威圖鐵塔集成管理系統(tǒng)和生產(chǎn)管控系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)共享及協(xié)同處理。

4.2.5 流程優(yōu)化

通過(guò)信息化的移動(dòng)平臺(tái)和自動(dòng)化的管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了將原有鋼材倉(cāng)儲(chǔ)流程的優(yōu)化，提高了倉(cāng)儲(chǔ)效率。

4.2.6 倉(cāng)儲(chǔ)的系統(tǒng)管理

系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)原材料的全過(guò)程追溯和管理，并可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析及建議、預(yù)警等。

4.3 系統(tǒng)性能分析

本系統(tǒng)采用較為先進(jìn)的J2EE最新規(guī)范為設(shè)計(jì)理念，結(jié)合云架構(gòu)體系，基于多平臺(tái)、輕應(yīng)用設(shè)計(jì)，采用主流的安全通信協(xié)議，以實(shí)時(shí)處理以及多項(xiàng)校驗(yàn)為手段，結(jié)合最新的矩陣式二維碼。因此本系統(tǒng)對(duì)硬件基礎(chǔ)要求較低，性能高效且安全穩(wěn)定，在一定程度上代表了此類倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和發(fā)展趨勢(shì)[5]。

4.4 系統(tǒng)適用情況

本鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)原材料的制碼和存儲(chǔ)全過(guò)程管理，達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的預(yù)期功能，滿足了中電建武漢鐵塔公司的系統(tǒng)使用現(xiàn)實(shí)要求。

此外，系統(tǒng)還具備以下突出優(yōu)勢(shì)：

（1）實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)的多平臺(tái)、全方位管理，并且系統(tǒng)數(shù)據(jù)兼容性較好；

（2）實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)的智能分析和建議參考，為企業(yè)運(yùn)行提供數(shù)據(jù)分析支撐；

（3）系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)要求較低，且系統(tǒng)設(shè)計(jì)起點(diǎn)較高，性能穩(wěn)定、高效；

（4）創(chuàng)新倉(cāng)儲(chǔ)信息管理和庫(kù)位檢索方式，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化、精細(xì)化管理。

4.5 系統(tǒng)應(yīng)用展望

實(shí)施倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，可以大幅提高企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)的管理水平和效率，并降低人力成本，同時(shí)促進(jìn)倉(cāng)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)供應(yīng)鏈的整體把控和對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)信息流的有效傳遞。最終通過(guò)優(yōu)化倉(cāng)儲(chǔ)管理流程，提高企業(yè)的管理水平。在企業(yè)日益注重生產(chǎn)成本和運(yùn)行效率的今天，伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展普及，倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)在物資精細(xì)化追溯管理方面具有非常廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景[6-8]。

5 結(jié)語(yǔ)

本文以中電建武漢鐵塔公司的鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理為例，設(shè)計(jì)了一套基于二維碼技術(shù)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口和多平臺(tái)操作的鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，并進(jìn)行了系統(tǒng)建構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)勢(shì)特色分析，可見，基于二維碼技術(shù)的鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)具有可行性。目前國(guó)內(nèi)外其他倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)也逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息化、自動(dòng)化和智能化，數(shù)據(jù)共享與云平臺(tái)操作也是其發(fā)展的一大方向。在這一發(fā)展趨勢(shì)下，基于二維碼技術(shù)的鋼材倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)將逐步變成現(xiàn)實(shí)。