基于IOT平臺的SAP智能倉儲系統的研究與應用

李相亮

(中海油田服務股份有限公司，天津 300450)

0 引言

物聯網是新一代信息技術的高度集成和綜合運用，物聯網的發(fā)展目前已經由早期基于物品編碼和RFID技術的物聯網1.0向可穿戴、智能感知、識別技術和普適計算等新一代信息技術的綜合應用和高速集成的2.0方向發(fā)展。

物聯網平臺提供了終端管理、連接管理、應用支持、業(yè)務分析等功能，物聯網平臺作為設備、信息、數據交互和處理的核心節(jié)點，在企業(yè)經營管理系統ERP與實體庫房之間建立起了業(yè)務操作和信息反饋的橋梁。隨著各種倉儲終端設備在庫房管理中越來越多的應用，將物聯網平臺與倉儲管理系統（WMS）業(yè)務功能分離，通過獨立的物聯網平臺對終端設備進行集中管控，是目前倉儲管理系統架構變化的趨勢。

1 SAP倉儲系統

目前國內SAP倉儲系統在倉儲管理中的應用還存在一些問題，如：速度慢、操作復雜、界面不友好、交互性差等；收貨、發(fā)貨、盤點、查詢、移庫等倉儲業(yè)務操作速度緩慢、準確度不高，易影響公司層面的數據準確性、及時性，不僅干擾了企業(yè)的決策分析，還會造成對客戶的服務質量下降，影響企業(yè)形象。

通過引進條碼技術，配合移動手持終端的使用，在現場采用手持終端掃描物料條碼、貨位條碼等，快速采集數據完成業(yè)務的處理，能有效地提高業(yè)務處理效率和準確度。所以目前許多企業(yè)在倉儲應用方面一般采用SAP、ERP的移動倉儲方式進行。SAP移動倉儲管理系統普遍采取無線網絡接入點（AP）+RF服務器+SAP服務器的架構，以此實現對現場業(yè)務數據的實時采集處理和對現場業(yè)務操作狀況的實時監(jiān)控。倉庫管理員與物資管理工作人員在不同的終端共同配合完成業(yè)務功能操作，減少了業(yè)務數據的處理時間，使業(yè)務操作流程更加規(guī)范，大大提高了倉庫的管理水平[1]。

2 基于IOT平臺的SAP智能倉儲系統

2.1 基于IOT平臺的SAP智能倉儲系統技術架構

IOT平臺可以對接ERP、MES、WMS等核心業(yè)務系統與移動平板、移動PDA、車載、大屏、DPS燈、打印機等硬件設備。在IOT平臺上集成了SAP服務、可視化服務、DPS服務、移動設備服務等多項服務，根據具體業(yè)務和需要連接的硬件設備可以擴展其他服務，如圖1所示。

2.2 收貨業(yè)務

收貨通過移動平板或移動PDA操作，上架通過車載終端操作。SAP端下發(fā)收貨任務，經過IOT平臺傳輸任務到移動端，移動端進行操作后和SAP端數據同步。例如在平板端輸入工廠賬號密碼后，這些數據會通過無線網絡，經過IOT平臺把數據傳輸到SAP端校驗對應工廠權限，校驗通過后SAP端發(fā)出指令到IOT平臺，數據通過無線網絡傳輸到平板端。預收貨過賬成功，IOT平臺計算上架貨位并傳輸到叉車的車載終端和DPS貨架指示系統，對應貨架的DPS指示燈亮，操作人員駕駛叉車到燈亮的貨架實現物料快速上架。

2.3 發(fā)貨業(yè)務

發(fā)貨通過移動平板或移動PDA操作，下架通過車載終端操作。SAP端下發(fā)發(fā)貨任務，經過IOT平臺傳輸任務到移動端，移動端進行操作，最后和SAP端數據同步。例如SAP端發(fā)出發(fā)貨指令到IOT平臺，數據通過無線網絡傳輸到平板端，平板發(fā)貨完成后通過IOT平臺數據同步到SAP，同時IOT平臺計算下架的貨位，并傳輸到叉車的車載終端和DPS貨架指示系統，對應貨架的DPS指示燈亮，操作人員駕駛叉車到燈亮的貨架實現物料快速下架。

2.4 物料盤點

物料盤點通過移動平板或移動PDA操作，掃描倉位號后，IOT平臺獲取SAP端的工廠、物料描述、單位、倉位（五號定位）等信息，并把這些信息傳遞給移動端。倉庫保管員根據盤點憑證確認所盤對象是否正確，輸入數量完成此項物料的盤點，然后進行下一項物料。若掃描物料條形碼后經IOT平臺比對不是此盤點憑證上的物料，系統做報錯提示。

2.5 IOT平臺與DPS標簽揀貨系統集成

DPS電子標簽揀貨系統軟件，是在TCP/IP協議的基礎上，基于數據庫操作，進行輔助揀貨作業(yè)的先進系統。電子標簽硬件中，控制器負責通信協議的轉換，下發(fā)電子標簽控制指令，并為每個電子標簽提供電力?？刂破髋c軟件的客戶端，通過TCP/IP協議進行數據通信。

經過安卓平板或其他客戶端進行倉儲業(yè)務操作，包括入庫上架、出庫下架、移庫理倉等通過IOT平臺下發(fā)指令到DPS系統，指示具體的巷道燈和DPS燈亮，業(yè)務人員就可以迅速找到物料所對應倉位，進行相應處理，如圖2所示。

2.6 IOT平臺與車載系統集成

IOT平臺根據移動平板的上下架任務，對叉車進行引導，在車載終端上提示叉車的導航路線，指示叉車按路線進行移動。再通過巷道燈導引到貨架，由DPS燈指向具體的倉位號，如圖3所示。

叉車操作人員完成具體物料的上下架操作，點擊確認后，IOT平臺控制DPS燈和巷道燈滅。

2.7 IOT平臺與大屏展示系統集成

大屏展示系統通過數據可視化的方式，用一系列展示手段將相對復雜、抽象的數據讓人們更易理解（圖4、圖5），更形象地表達數據內在的信息和規(guī)律，促進數據信息的傳播和應用。其“可視、可交流、可互動”的特點，使用戶更容易對監(jiān)測數據及時分析預警，在企業(yè)生產運營過程中起到了保駕護航的作用[2]。

IOT平臺與大屏展示系統的交互包括兩方面的內容，其一是系統公告，即在后臺上傳通知公告，可以是文字、文檔、圖片、視頻等多種格式，通過IOT平臺把信息推送給大屏端，就可以在大屏端展示，并可查詢歷史通知公告。其二是可視化圖表，比如智能倉儲系統駕駛艙、物資收支存明細等為企業(yè)內部領導及高管提供物料相關的指標分析，實時反映倉儲的運行狀態(tài)，將采集的數據圖表化、形象化、直觀化，為企業(yè)管理決策提供依據。

3 實施基于IOT平臺技術的智能倉儲系統需要注意的問題

雖然基于物聯網技術的智能倉儲系統存在很多優(yōu)勢，但在設計和實際應用中，基于物聯網技術的智能倉儲系統有時也容易出現以下問題，必須靈活處置這些問題，來減輕智能系統建設的投入和構建的難度：

（1）基于物聯網技術的智能倉儲系統接入設備多種多樣，設備安全需要提高防護水平。智能倉儲設備多采用自動、半自動設備，設備需要較高的安全要求，最好單獨組網，若信息安全問題處理不當，易引發(fā)嚴重后果；

（2）基于物聯網技術的智能倉儲系統交互實時性高，對倉庫網絡環(huán)境要求高，網絡需要滿足大帶寬、低延時、全覆蓋的特點，若網絡環(huán)境不佳，造成設備控制延遲，易產生問題；

（3）基于物聯網技術的智能倉儲系統的服務需部署于云服務器，統一管理，出問題易排查，避免分散管理，占用資源過大；

（4）基于物聯網技術的智能倉儲系統的操控要靈活，通過系統功能操控設備，避免人工直接操控設備，導致作業(yè)效率低。

4 結語

基于IOT平臺的SAP智能倉儲系統的應用與實施，通過IOT平臺把條碼系統、DPS揀貨系統、車載系統、大屏顯示系統以及相關的硬件設備鏈接在同一網絡下，保證數據實時傳輸，完成倉儲收貨、發(fā)貨、盤點、移庫、查詢等各業(yè)務，滿足了企業(yè)提高工作效率的需求。該系統人為干預少，最大程度上減少人為錯誤的發(fā)生，避免了人工作業(yè)費時費力易錯的現象。以IOT平臺為核心的智能倉儲系統擴展性良好，可以很輕易地擴展到其他智能設備，比如智能眼鏡、語音揀選、立體倉、AGV小車等。

倉庫管理在制造業(yè)企業(yè)運營管理中處于核心地位，應用物聯網技術，將信息收集以及處理過程與存儲調度決策相結合，對這些信息進行統計分類以及處理，能夠在倉庫中快速獲取實時、全面的貨物信息。通過參考這些數據以及信息，管理者能夠更準確地判斷物資狀況并實現倉庫管理的智能化與信息化[3]。