廠區(qū)全流域裝卸物流管控系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

李詩南 歐陽文濤 郅杏利

（浙江中控自動化儀表有限公司）

隨著信息技術(shù)的日益更新和經(jīng)濟(jì)全球化飛速發(fā)展，企業(yè)物流的重要性更為凸顯。 近年來，物流業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，在轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、增強國民經(jīng)濟(jì)力等方面發(fā)揮著重要作用。 廠區(qū)全流域物流是保證產(chǎn)品高效運輸?shù)牡? 個環(huán)節(jié)，因此合理整合企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有的資源，實現(xiàn)信息流、實物流和資金流三流同步，是企業(yè)滿足市場需求的重要途徑。 筆者針對目前裝車行業(yè)的現(xiàn)狀與未來的發(fā)展趨勢，提出一種適應(yīng)液態(tài)?；泛凸虘B(tài)物料裝卸的物流解決方案，為企業(yè)提升效率、降低成本，適應(yīng)多變市場提供一種有效途徑。

1 企業(yè)級架構(gòu)

“智慧儲運”2.0 是以單體自動化裝備為基礎(chǔ)、以大型軟件系統(tǒng)為支撐，萬物互聯(lián)實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、后臺自主管控、產(chǎn)銷電商化的智能化裝卸解決方案。 從企業(yè)級架構(gòu)方面看，新型智慧儲運主體由增強型倉儲管理系統(tǒng)（E-WMS）、廠外物流運輸管理系統(tǒng)（TMS）和廠內(nèi)物流控制系統(tǒng)（TCS）3 部分組成，如圖1 所示。

圖1 新型智慧儲運主體架構(gòu)

2 信息數(shù)據(jù)流走向

廠區(qū)內(nèi)訂單來源廣， 包括ERP、TMS 和NCC信息化系統(tǒng)。面對眾多的訂單信息來源SRM 客商管理平臺進(jìn)行信息整合， 通過WebApi 技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，廠區(qū)級數(shù)據(jù)通過Api 接口與SRM 客商系統(tǒng)進(jìn)行交互。 分廠層即為TCS 所在層級，用于對裝卸車信息化數(shù)據(jù)進(jìn)行實際執(zhí)行。 具體信息架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 信息架構(gòu)

3 TCS 內(nèi)部服務(wù)接口

TCS 包含3 個服務(wù)接口：

a. 自助終端接口， 負(fù)責(zé)在自助終端制單時，與上層第三方系統(tǒng)對接并獲取訂單信息；

b. 廠內(nèi)訂單接口，是整套系統(tǒng)的核心服務(wù)接口， 其中TerminalHand 模塊為手持終端提供接口，TerminalSelf 模塊為自助終端提供接口，TicketManage 模塊按照流程節(jié)點提供訂單數(shù)據(jù)，Service 模塊提供其他類型的服務(wù)數(shù)據(jù)；

c. 地磅接口， 是SQT 軟件與自助終端訂單獲取的通道，提供照片影像留存服務(wù)。

以上3 種服務(wù)接口是串聯(lián)各業(yè)務(wù)軟件的橋梁， 將看似孤立松散的軟件模塊進(jìn)行一體化融合，從而達(dá)到整體協(xié)同運作的目的。

4 廠內(nèi)流程管控設(shè)計

針對廠區(qū)內(nèi)的多種子系統(tǒng)與控制，將面對對象的思想應(yīng)用于流程管控，將儲運業(yè)務(wù)抽離成一項項處理單元，各處理單元之間既相互獨立又環(huán)環(huán)相扣， 流程配置功能可隨意組合各處理單元，從而按物料構(gòu)建流轉(zhuǎn)路徑，這樣在一個廠區(qū)內(nèi)即可對各子系統(tǒng)（模塊）進(jìn)行總管控。

廠內(nèi)流程控制是整套系統(tǒng)的核心，完成廠內(nèi)的物流管控，其擁有以下功能：

a. 可按需制定流程步驟，運輸車輛將按制定的步驟順序在廠內(nèi)流轉(zhuǎn)， 不得隨意跳轉(zhuǎn)流程節(jié)點；

b. 支持流程步驟的分支， 可按需制定子路徑，用于處理廠內(nèi)特殊情況的流轉(zhuǎn)；

c. 可按物料配置流程，并支持由高級管理權(quán)限對流程進(jìn)行回退調(diào)整操作。

5 企業(yè)需求剖析

以某大型集團(tuán)企業(yè)下屬的6 個工廠為切入點，對裝卸車業(yè)務(wù)進(jìn)行需求剖析。

為了提升廠區(qū)內(nèi)裝卸車的效率，本著降本增效的原則，其需求主要包括：

a. 上層信息系統(tǒng)增加電子商城（多一個信息化系統(tǒng)）；

b. 對廠外車輛進(jìn)行排隊管理；

c. 增加入廠前車檢環(huán)節(jié)；

d. 增加之間化驗環(huán)節(jié)；

e. 合格量由以前的司磅員計算改為系統(tǒng)自動算出；

f. 對司機(jī)在磅上進(jìn)行LED 與語音提示；

g. 廠內(nèi)裝卸工能夠按照實際裝貨數(shù)和異常破袋數(shù)量， 從PDA 輸入現(xiàn)場操作工實際收發(fā)的袋數(shù)量、破袋數(shù)量及預(yù)裝量等，從而為后續(xù)邏輯處理環(huán)節(jié)存檔現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)；

h. 對廠內(nèi)的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行控制，沒有完成當(dāng)前步驟不能進(jìn)行下一步；

i. 將所有廠區(qū)的過磅方式全部升級為自動化過磅，由司機(jī)自主刷卡完成；

j. 司機(jī)自助取卡還卡，具備人臉識別功能。

6 功能模塊劃分

6.1 訂單管理模塊

基于上層信息系統(tǒng)的復(fù)雜性，下層廠區(qū)級信息的歸總將由SRM 客商管理平臺進(jìn)行統(tǒng)一對接，在實際情況下，面對多種系統(tǒng)對接的復(fù)雜性能夠構(gòu)成統(tǒng)一的門戶與入口。 數(shù)據(jù)的正向與逆向都能輕松應(yīng)對， 可將難度與復(fù)雜度攔截在此模塊。

同時SRM 客商管理平臺也具備單獨建立單據(jù)的功能， 在小型公司工廠可用于任務(wù)單的創(chuàng)建。

包裝物管理是較為特殊的環(huán)節(jié)。 車輛裝載的包裝物由貨物+包材組成， 包材在重量上占的比重不容忽略，但一般上層系統(tǒng)不會對包材的信息進(jìn)行維護(hù)或維護(hù)的時效性較差，然而在TCS 層對這種變化是非常敏感的，因此訂單管理模塊需要對包材的重量進(jìn)行即時維護(hù)與修改，以滿足現(xiàn)場裝卸貨對重量判斷的需求。

6.2 排隊叫號模塊

排隊叫號是維護(hù)廠內(nèi)秩序與車輛進(jìn)入公平性的第1 道保障，在司機(jī)到場簽到后或進(jìn)行自助取卡后， 按照物料邏輯或裝卸點工作狀態(tài)邏輯，進(jìn)行車輛叫號進(jìn)廠并在廠門口大屏以LED 顯示。

排隊叫號模塊可與門禁直接關(guān)聯(lián)， 非叫到號的車輛無法進(jìn)廠， 保證司機(jī)來裝卸貨的先來先到原則，避免了不必要的糾紛。 然而對于一些企業(yè)的VIP 客戶，可以享有特權(quán)優(yōu)先進(jìn)廠，該功能也可在排隊叫號中進(jìn)行管理，適用不同需求的場合。

6.3 PDA 模塊

PDA 作為移動端設(shè)備，在便攜性方面具有獨特的優(yōu)勢，適用于人員在室外進(jìn)行操作，同時在特殊場合具備防爆特性。 PDA 通過廠內(nèi)無線AP連接網(wǎng)絡(luò)， 在眾多室外操作環(huán)節(jié)都可通過增加PDA 環(huán)節(jié)完成所需的操作。 例如，在固體裝卸工廠內(nèi)，工人對實際裝卸的袋數(shù)、破袋數(shù)進(jìn)行錄入，在入廠車輛檢查環(huán)節(jié)增設(shè)門禁保安對車輛安全性與完整性進(jìn)行檢查等人為檢查環(huán)節(jié)，以及過磅后的質(zhì)檢化驗環(huán)節(jié)等。

6.4 門禁模塊

門禁是廠內(nèi)實際控制的第1 個環(huán)節(jié)，主要對進(jìn)廠貨車的業(yè)務(wù)合法性進(jìn)行驗證。 除此之外，對廠內(nèi)頻繁進(jìn)出的車輛（如業(yè)主車輛、垃圾清運車輛及送飯車輛等）需要能夠隨時放行，故白名單必不可少。

對于業(yè)務(wù)車輛出廠的管控除了在流程上監(jiān)控是否能出廠外，還應(yīng)該具備裝車銷售業(yè)務(wù)的信貸額度查詢。 對賬戶余額不足的車輛限制其出廠，避免造成財務(wù)上的損失。

6.5 地磅模塊

地磅軟件承擔(dān)著裝車線中對裝載量或卸貨量的計量驗證，是保證準(zhǔn)確性的關(guān)鍵關(guān)口。 在此模塊要保證過磅的高度自動化，減少人為參與的因素。

在重量驗證方面需要與實際現(xiàn)場情況形成閉環(huán)，自動計算重量是否在合格范圍，而非司磅員人為判斷。 從根本上杜絕作弊的可能性，效率上也能有本質(zhì)的提升。

對司機(jī)的指引與提示也是地磅模塊非常重要的作用。 在以往的工作模式下，司機(jī)對稱重過程無從知曉，造成與司磅員的頻繁溝通，增加過磅時間。 特別是在一些地磅與司磅房相隔很遠(yuǎn)的情況下尤為明顯。 因此在高度自動化過磅的情況下，需要將信息流打通到司機(jī)端，使司機(jī)能夠知曉過磅狀況。

對于車輛貨物凈重的驗證主要通過以下3種方式進(jìn)行：

a. 業(yè)務(wù)單據(jù)限制。 上層ERP、TMS 等系統(tǒng)限定貨物裝載數(shù)量，在TCS 層包裝物管理下轉(zhuǎn)化為上下限重量， 并通過PDA 記錄實際裝載情況，計算合格量范圍。

b. 地磅軟件本地限制。本地參數(shù)直接設(shè)定重量限制。

c. 司機(jī)自主控制。 非限重貨物，司機(jī)自主控制裝卸滿意量。

以上3 種方式可以囊括所有實際對過磅重量驗證的需求。

對于異常情況，系統(tǒng)能夠自動處理，減少或消除因異常造成的擁堵情況，從而減少過磅過程的堵塞、提高過磅效率。

6.6 司機(jī)自助終端模塊

司機(jī)到廠后通過身份證進(jìn)行自助IC 卡辦理， 人臉識別用于校核人與身份證的一致性，避免頂替造成的危險后果。

完成業(yè)務(wù)后司機(jī)回到自助終端機(jī)， 還IC 卡結(jié)算，打印業(yè)務(wù)憑證等單據(jù)后出廠。

6.7 輔助模塊

輔助模塊包括考試系統(tǒng)、微信小程序等。 考試系統(tǒng)對從業(yè)人員的入廠知識進(jìn)行驗證，此輔助環(huán)節(jié)可以融入TCS 流程控制中，成為核心步驟之一。 微信小程序具備手機(jī)端業(yè)務(wù)查詢、電子簽到等功能。

7 適用性研究

7.1 普通裝卸業(yè)務(wù)

上層系統(tǒng)下發(fā)單據(jù)后，TCS 層各模塊工作流程如圖3 所示。 在自助終端模塊司機(jī)進(jìn)行簽到與取卡后，排隊叫號依次叫車輛入廠，入廠前，安保人員對車輛的外觀和安全合規(guī)性進(jìn)行檢查，通過手持PDA 刷卡的方式，將合格信息上傳。 然后通過門禁系統(tǒng)進(jìn)入廠區(qū)內(nèi)， 上磅階段全程自動控制，通過刷IC 卡記錄重量，完成稱重后，提示司機(jī)下磅，完成稱重。 在裝卸區(qū)，工人按照實際情況錄入裝貨數(shù)量與異常袋數(shù)后，回到地磅進(jìn)行二次稱重， 并進(jìn)行信貸核驗。 完成后司機(jī)自助還IC卡，打印單據(jù)，開車出廠。

圖3 TCS 層各模塊工作流程

整個過程在正常無誤的情況下，除了在門崗對司機(jī)安全合規(guī)性進(jìn)行檢查需要人為參與和裝貨區(qū)進(jìn)行人為PDA 錄入外， 其他過程沒有人為參與，極大地減少了人員的參與，減少了人為因素造成的失誤，效率大幅提升，數(shù)據(jù)的有效性和可靠性增加。

7.2 特殊業(yè)務(wù)

7.2.1 盤煤業(yè)務(wù)

由于整套系統(tǒng)要滿足集團(tuán)所有的業(yè)務(wù)形態(tài)，從而達(dá)到真正意義上的無人值守過磅， 因此，對于一些特殊的業(yè)務(wù)需要特殊處理。 盤煤業(yè)務(wù)是其中較有特點的一種業(yè)務(wù)類型，主要需求是將火車站、 港口到達(dá)的煤炭盤運到集團(tuán)不同的分廠，因為物料不明確、 路線無計劃性， 所以無法采用ERP→TMS→地磅系統(tǒng)的常規(guī)制單推送方案。

為支持盤煤業(yè)務(wù)， 系統(tǒng)采用反向推送+訂單自我克隆的方案。假設(shè)當(dāng)前業(yè)務(wù)是由A 廠盤庫到B 廠（B 廠位置不確定），具體工作流程如下：

a. 為每輛車固定一張專屬IC 卡， 并使用通用物料，在SQS 軟件中制定首條訂單記錄；

b. 在裝卸過程中，由唯一知道具體物料的鏟車司機(jī)在PDA 上選擇正確的物料；

c. 在結(jié)算打磅單時，對于此類固定IC 卡，自助終端采取結(jié)算后吐卡的方案， 保證IC 卡不會被隨車攜帶；

d. 在A 廠出庫單結(jié)束后，將訂單信息上傳至集團(tuán)中心數(shù)據(jù)庫，并由A 廠的系統(tǒng)軟件自動創(chuàng)建新訂單， 免去車輛在往復(fù)運輸過程中的制單操作；

e. 車輛到達(dá)B 廠后，在PDA 特殊頁面刷卡，通過特殊標(biāo)識從集團(tuán)中心數(shù)據(jù)庫獲取A 廠上傳的出庫單， 并基于其中的數(shù)據(jù)生成B 廠的入庫單；

f. A 廠和B 廠的單據(jù)均會回傳ERP，并自動計算盤運過程中的虧噸數(shù)。

7.2.2 廠外裝卸貨業(yè)務(wù)（跨廠區(qū)流轉(zhuǎn)）

在復(fù)雜的業(yè)務(wù)流中， 有一種業(yè)務(wù)情景如下：司機(jī)在A 廠稱重， 在B 廠完成實際的裝卸任務(wù)，然后回A 廠完成二次稱重計量，在這種情況下如果按照單獨廠區(qū)裝卸貨，那么車輛將無法通過門禁出廠裝卸貨，A 廠業(yè)務(wù)無法完成。 為此，在單向門禁功能中， 通過服務(wù)動態(tài)創(chuàng)建白名單的方式，將車輛完成過磅后寫入白名單列表，即可完成出廠業(yè)務(wù)和B 廠的進(jìn)廠步驟，裝卸完成后也可回A廠完成稱重。

微服務(wù)+門禁白名單的形式即可作為此種廠外裝卸任務(wù)的解決方案之一，也能做到流程上的管控和裝卸的精準(zhǔn)計量。

8 結(jié)束語

筆者設(shè)計的廠區(qū)全流域裝卸物流管控系統(tǒng)能夠保證高效、準(zhǔn)確地進(jìn)行裝卸車業(yè)務(wù)，從根本上杜絕司機(jī)作弊、內(nèi)外勾結(jié)作弊的問題，自動化程度高，工作效率大幅提升，同時在數(shù)據(jù)的豐富性上有大幅增加。 目前，該系統(tǒng)在液態(tài)危化品、固態(tài)物品儲運及整體信息化對接等方面均取得了較為廣泛的應(yīng)用。