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倉(cāng)庫(kù)管理探究1

摘要：為了解決自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在出、入庫(kù)貨物時(shí)信息處理和系統(tǒng)響應(yīng)用時(shí)較長(zhǎng)的問題，采用組態(tài)軟件結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫(kù)并以PLC為控制器的方式，開發(fā)了一套自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)信息管理系統(tǒng)。依托三維力控組態(tài)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)了管理系統(tǒng)系統(tǒng)操作界面，Access數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工具，PLC作為核心控制器，實(shí)現(xiàn)了出入庫(kù)貨物信息的自動(dòng)錄入、已入庫(kù)貨物的信息化查詢、自動(dòng)監(jiān)控管理貨倉(cāng)狀態(tài)、準(zhǔn)確快速找到合適倉(cāng)位。運(yùn)行結(jié)果表明：使用組態(tài)軟件結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫(kù)和PLC的方法與同類系統(tǒng)相比，完成一次出、入庫(kù)平均用時(shí)較短，運(yùn)輸效率提升20％左右。該系統(tǒng)可以有效地減少信息處理和系統(tǒng)響應(yīng)的時(shí)間同時(shí)使立體倉(cāng)庫(kù)管理和運(yùn)行起來更加便捷、快速、穩(wěn)定，滿足當(dāng)今對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)智能化的要求，最終對(duì)提高工業(yè)綜合智能化具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：管理信息系統(tǒng)立體倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)信息化PLC

第四次工業(yè)革命之后，智能化成為各個(gè)領(lǐng)域努力的方向和追求的目標(biāo)，工業(yè)領(lǐng)域尤為明顯，智能化制造車間的建造就是重要體現(xiàn)之一。智能化車間不僅可以避免因人為因素帶來的誤差，還是現(xiàn)代裝備制造業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要途徑，而自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是智能化制造車間任務(wù)連接的重要的組成部分和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)是體現(xiàn)立體倉(cāng)庫(kù)“智能化”的重要環(huán)節(jié)之一。在傳統(tǒng)的立體倉(cāng)庫(kù)中每當(dāng)有貨物存入或者取出時(shí)，需要庫(kù)管員手動(dòng)記錄貨物以及倉(cāng)位的相關(guān)信息，然后再進(jìn)行出入庫(kù)操作，這極大地增加了因人為因素導(dǎo)致的失誤，同時(shí)也增加工人的工作量；在同類的立體倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中，大部分采用C#作為開發(fā)平臺(tái)，這導(dǎo)致系統(tǒng)的研發(fā)周期長(zhǎng)、開發(fā)過程復(fù)雜同時(shí)對(duì)開發(fā)人員有較高的要求[1]?；谶@種情況，研究選用三維力控組態(tài)軟件結(jié)合微軟自帶的Access數(shù)據(jù)庫(kù)并以PLC為控制器的方式，設(shè)計(jì)開發(fā)全新的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)信息管理系統(tǒng)，經(jīng)過模擬仿真證明，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)出入庫(kù)貨物信息的輸入、查詢、監(jiān)控等功能，減少了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，有效提高了貨物運(yùn)輸效率。

1自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的構(gòu)成

1.1立體倉(cāng)庫(kù)的硬件結(jié)構(gòu)根據(jù)圖1可知，實(shí)驗(yàn)用的立體倉(cāng)庫(kù)模型由左右兩排貨架組成，每排貨架是10列8行，貨架之間是堆垛機(jī)的巷道，堆垛機(jī)在巷道上可在X、Y、Z這3個(gè)方向上自由移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨架上任意倉(cāng)位的存取操作。貨物的輸入端和輸出端由AGV無人自動(dòng)導(dǎo)引小車實(shí)現(xiàn)，機(jī)械臂作為連接無人小車和堆垛機(jī)的橋梁，將待出庫(kù)的貨物送到AGV小車上，同時(shí)將待入庫(kù)的貨物從小車上運(yùn)輸?shù)蕉讯鈾C(jī)上。

1.2管理系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)倉(cāng)庫(kù)信息管理系統(tǒng)作為系統(tǒng)的核心部分，應(yīng)該具備以下基本功能，即系統(tǒng)信息、出入庫(kù)操作、查詢管理、信息統(tǒng)計(jì)、幫助。系統(tǒng)信息功能主要是對(duì)整個(gè)管理系統(tǒng)基本信息的管理，包括登錄系統(tǒng)人員的信息管理以及在貨物進(jìn)行入庫(kù)操作之前，提前輸入貨物的名稱、重量、材料等相關(guān)信息的管理等；出入庫(kù)操作主要的功能是為貨物選擇最優(yōu)的存儲(chǔ)方案，實(shí)現(xiàn)該功能需配合PLC完成，系統(tǒng)收到入庫(kù)申請(qǐng)時(shí)，作為控制器的PLC進(jìn)行快速運(yùn)算，規(guī)劃出最佳的路線方案，堆垛機(jī)依據(jù)方案對(duì)貨物進(jìn)行出入庫(kù)操作；查詢功能主要是為庫(kù)管員提供查詢工具，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)倉(cāng)位的存儲(chǔ)狀態(tài)的監(jiān)控，也可以查詢具體某個(gè)貨倉(cāng)已存儲(chǔ)貨物的所有信息；信息統(tǒng)計(jì)功能主要是將貨物的出入庫(kù)的信息自動(dòng)生成日志信息供庫(kù)管員隨時(shí)調(diào)用查看，同時(shí)作為管理系統(tǒng)自學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)資料；幫助的功能主要是關(guān)于該管理系統(tǒng)的基本介紹[2]。主要的組織結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

1.3管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)北京三維力控公司開發(fā)的Forcecontrolv7.1組態(tài)軟件操作簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大，內(nèi)置很多組件、控件，可實(shí)現(xiàn)與外部數(shù)據(jù)的連接和交換，還有很多模型可供選擇，所以信息管理系統(tǒng)擬采用該軟件開發(fā)人機(jī)交互界面，要求界面既可以作為控制器的上位機(jī)又可以實(shí)現(xiàn)立體倉(cāng)庫(kù)信息的管理。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的倉(cāng)位多，每個(gè)需要被存儲(chǔ)的貨物又有若干屬性信息，還需要對(duì)登錄信息、貨物信息、出入庫(kù)記錄等信息進(jìn)行匯總、統(tǒng)計(jì)[3]。這就要求管理系統(tǒng)需要快速處理成千上萬條信息，如果單使用組態(tài)軟件存儲(chǔ)這些信息，需要占用大量的中間變量，導(dǎo)致信息存儲(chǔ)和查詢的速度變慢。微軟辦公軟件自帶的Access數(shù)據(jù)庫(kù)作為專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)量龐大貨物信息的快速處理工作，通過在組態(tài)軟件中編寫程序的方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)Access數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問、修改，滿足使用要求。立體倉(cāng)庫(kù)信息管理系統(tǒng)還需要與控制器配合實(shí)現(xiàn)對(duì)堆垛機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制。PLC最為工業(yè)中最常用的控制器，具有功能豐富的集中、通信能力極強(qiáng)、成本較低的特點(diǎn)，并且可按照用戶編寫的邏輯程序執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，所以選擇使用西門子200SmartPLC作為控制器。

2管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵問題

2.1管理系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)系統(tǒng)監(jiān)控部分主要實(shí)現(xiàn)的功能是首次運(yùn)行系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建、打開，并將數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)反饋給系統(tǒng)；提供給用戶待入庫(kù)貨物信息的輸入對(duì)話框以及對(duì)已入庫(kù)貨物信息檢索的輸出顯示框；在手動(dòng)模式下，設(shè)置了供管理人員對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)信息進(jìn)行插入、刪除等操作以及手動(dòng)對(duì)貨物進(jìn)行入庫(kù)、出庫(kù)操作的按鈕；可以實(shí)時(shí)監(jiān)控每一個(gè)貨位的存儲(chǔ)狀態(tài)；接收管理系統(tǒng)發(fā)送的命令和反饋信息并直接控制下位機(jī)完成動(dòng)作[4]。采用Forcecontrolv7.1組態(tài)軟件開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)。軟件提供了豐富的組件，可以與多種數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行鏈接訪問，支持多種通信協(xié)議，可與西門子、歐姆龍等多種控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并且軟件中也提供了C語言腳本編輯器，供開發(fā)人員完成復(fù)雜控制要求。選擇西門子200smartPLC作為系統(tǒng)的控制單元。其中需要控制的設(shè)備主要有堆垛機(jī)、機(jī)械臂、AGV小車。具體工作流程程是：AGV小車載貨到位→入庫(kù)申請(qǐng)→系統(tǒng)的管理層發(fā)出入庫(kù)指令→啟動(dòng)機(jī)械臂→堆垛機(jī)載貨到空倉(cāng)位→堆垛機(jī)返回原點(diǎn)。出庫(kù)與入庫(kù)的過程相似。

2.2編程完成數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接MicrosoftOfficeAccess是微軟公司開發(fā)設(shè)計(jì)的一套關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析的能力，同時(shí)access數(shù)據(jù)庫(kù)還為用戶提供便于查詢的工具，可以方便快捷實(shí)現(xiàn)各種匯總、平均等統(tǒng)計(jì)操作，也可以用數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)各種數(shù)據(jù)管理類軟件[5]。人機(jī)交互界面需要配合Access數(shù)據(jù)庫(kù)才能實(shí)現(xiàn)信息的快速存儲(chǔ)。首先按照要求創(chuàng)建一個(gè)空的Access數(shù)據(jù)庫(kù)，選擇使用組態(tài)軟件中后臺(tái)組件中的ADO組件，按照提示對(duì)組件進(jìn)行相關(guān)配置，完成后實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接，完成連接后，點(diǎn)擊“測(cè)試”按鈕后會(huì)提示“測(cè)試連接成功”。完成組態(tài)軟件與外部數(shù)據(jù)庫(kù)的連接后，需通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)人機(jī)界面對(duì)外部數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問。如圖3左上角所示，這些程序主要實(shí)現(xiàn)的功能是用鼠標(biāo)點(diǎn)擊該按鈕時(shí)，將輸入對(duì)話框中的信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。圖3右上角所示的程序主要實(shí)現(xiàn)通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)刪除一條已經(jīng)查詢到的信息，需配合出庫(kù)功能使用。圖3左下角所示的程序可以實(shí)現(xiàn)查找某貨位號(hào)的貨位里存在的貨物信息并顯示在輸出框當(dāng)中，圖3右下角所示的程序可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)某一貨位中存入貨物時(shí)右邊矩形框內(nèi)對(duì)應(yīng)貨位會(huì)顯示紅色否則顯示黃色。

2.3最優(yōu)路徑規(guī)劃在倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中，當(dāng)管理員發(fā)出入庫(kù)指令時(shí)，堆垛機(jī)需要用最短的時(shí)間把貨物放到合適的倉(cāng)位中，這就要求管理系統(tǒng)在收到入庫(kù)申請(qǐng)的時(shí)候?yàn)槊恳粋€(gè)貨物規(guī)劃一條最優(yōu)的路徑，同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)該具有自處理功能，如果出現(xiàn)貨物在倉(cāng)庫(kù)中長(zhǎng)時(shí)間放置沒有使用的情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將貨物放置到距堆垛機(jī)較遠(yuǎn)的貨倉(cāng)中，可極大的提高貨物運(yùn)輸效率，按照要求對(duì)PLC控制器編寫邏輯程序可以實(shí)現(xiàn)[6]。根據(jù)系統(tǒng)需要，貨物需要入庫(kù)時(shí)，控制器首先需要是判斷某倉(cāng)位是否有貨，進(jìn)而決定是否將貨物放到該貨位中。使用PLC中的位操作表示倉(cāng)位的存儲(chǔ)狀態(tài)，若某一貨位存入貨物則將表示該貨位狀態(tài)位置位，若取出貨物則對(duì)狀態(tài)位復(fù)位操作，當(dāng)系統(tǒng)收到入庫(kù)申請(qǐng)時(shí)，控制器需要對(duì)貨位的狀態(tài)位進(jìn)行逐一掃描，直到找到空位為止。系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)記錄每一個(gè)貨倉(cāng)的使用次數(shù)、貨物的儲(chǔ)存時(shí)間，如果有貨物超過設(shè)定時(shí)間沒有使用，控制器會(huì)將貨物移動(dòng)到倉(cāng)庫(kù)的的最遠(yuǎn)端，提高了距離倉(cāng)庫(kù)入口較近貨位的使用率，也提高系統(tǒng)的運(yùn)輸效率。

3運(yùn)行與仿真

采用虛實(shí)結(jié)合的技術(shù)對(duì)管理系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真。用組態(tài)軟件結(jié)合虛擬仿真軟件以及西門子編程軟件V4.0STEP7MicroWINSP9，可以模擬真實(shí)立體倉(cāng)庫(kù)的動(dòng)作。其中使用虛擬仿真軟件按照真實(shí)倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)建模型并設(shè)置接口，用西門子smart200PLC編寫自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)控制梯形圖，下載到真實(shí)PLC中，實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬模型的運(yùn)動(dòng)控制，使用力控組態(tài)軟件既作為控制器的上位機(jī)又可以實(shí)現(xiàn)對(duì)立體倉(cāng)信息的管理。聯(lián)合模擬仿真過程如圖4所示。

4結(jié)語

基于組態(tài)軟件開發(fā)的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能，符合工廠“智能化”理念，相比于傳統(tǒng)人工登記的立體倉(cāng)庫(kù)，該系統(tǒng)可以大大提高工作效率，也節(jié)省了大量人力、物力成本。相比于同類產(chǎn)品，該系統(tǒng)具有程序響應(yīng)速度較快、存儲(chǔ)空間可無限拓展、開發(fā)周期較短、功能強(qiáng)大并且開發(fā)成本較低等一系列優(yōu)點(diǎn)，但是仍有可改進(jìn)的地方，下一步可以將二維碼技術(shù)應(yīng)用在該存儲(chǔ)系統(tǒng)中，可進(jìn)一步解放人工，提高效率。

作者:鹿有杰 任有志 胡濤 單位:河北科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

倉(cāng)庫(kù)管理探究2

針對(duì)目前集裝箱多式聯(lián)運(yùn)智能化和信息化發(fā)展的迫切需求，各組織之間信息溝通不暢的瓶頸，以物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)為依托，面向物流各相關(guān)方，構(gòu)建一套開放、安全、可信的追蹤監(jiān)管、信息共享與應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)。平臺(tái)可為鐵、公、水、航等不同承運(yùn)載體、承運(yùn)單位提供貨物在途追蹤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與定制化應(yīng)用服務(wù)，提高數(shù)據(jù)的一致性和運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)物流信息交換與共享，有效提升多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)銜接效率?，F(xiàn)階段，集裝箱物流管理系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，且相對(duì)成熟。集裝箱多式聯(lián)運(yùn)行業(yè)相關(guān)的部門或企業(yè)如航運(yùn)、鐵路、船運(yùn)、代理、碼頭、倉(cāng)儲(chǔ)和物流中心等都建立了自身獨(dú)立的信息管理系統(tǒng)。但是，不同行業(yè)和不同部門之間存在著信息化水平不一的情況，信息管理上還是較為原始的操作方法。隨著時(shí)間的推移，數(shù)據(jù)信息內(nèi)容逐漸增多，行業(yè)之間缺乏有效的信息協(xié)同和合作，導(dǎo)致不能充分利用數(shù)據(jù)信息，造成資源浪費(fèi)的情況。為了從容面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，行業(yè)需要將信息管理系統(tǒng)平臺(tái)化，將各個(gè)系統(tǒng)的行業(yè)信息等原始數(shù)據(jù)進(jìn)行取樣、整合、存儲(chǔ)和建模，以圖表形式提供集裝箱多式聯(lián)運(yùn)分析、監(jiān)測(cè)和監(jiān)督等服務(wù)，對(duì)接其他系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交換與共享，提升信息管理與決策能力。

1數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的特性

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)屬于一種數(shù)據(jù)管理技術(shù)，主要面向數(shù)據(jù)的應(yīng)用，提供了數(shù)據(jù)管理功能，能夠管理完備的、及時(shí)的、準(zhǔn)確的和可理解的業(yè)務(wù)信息，并把這種信息提交給授權(quán)的個(gè)人，使他們有效地做出決策，支持綜合性的數(shù)據(jù)分析，尤其是對(duì)戰(zhàn)略分析。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)具有面向主題、管理大量信息、不同介質(zhì)信息存儲(chǔ)、跨越數(shù)據(jù)庫(kù)模式和信息的概括和聚集等特征，還具有集成性、不可更新和隨時(shí)間變化的特性[1]。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)榧b箱多式聯(lián)運(yùn)的可持續(xù)發(fā)展提供積極影響，能夠根據(jù)決策者的不同需要，按照不同的應(yīng)用主題對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行組織支持，從而將分散在不同地域以及不同部門之間的信息內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)融合，然后在對(duì)其進(jìn)行合理的轉(zhuǎn)換以及加工，并將其存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)當(dāng)中。隨后，在利用恰當(dāng)?shù)姆治黾夹g(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行分析，其在大量的物流信息中，尋找到一定的規(guī)律，為管理人員提供有利的數(shù)據(jù)信息支持，從而做出準(zhǔn)確合理的決策。

2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)流程分為數(shù)據(jù)對(duì)接、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建模、ETL（Extract-Transform-Load，抽取-轉(zhuǎn)換-加載）和數(shù)據(jù)展示4個(gè)部分。數(shù)據(jù)對(duì)接用于采集來自口岸辦系統(tǒng)、GPS監(jiān)管系統(tǒng)、物流園區(qū)系統(tǒng)等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建模包括設(shè)計(jì)并搭建數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)用于集成所有行業(yè)數(shù)據(jù)。ETL用于對(duì)行業(yè)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并裝載至數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。數(shù)據(jù)展示是以數(shù)據(jù)可視化作為關(guān)鍵技術(shù)，基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)構(gòu)造的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)集裝箱行業(yè)數(shù)據(jù)的展示。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)如圖1所示。

3數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)主題

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的主要特點(diǎn)之一是面向主題，所以在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)工作中，確定主題域是一項(xiàng)很重要的工作[2]。集裝箱多式聯(lián)運(yùn)信息管理平臺(tái)是為各個(gè)子系統(tǒng)提供信息服務(wù)的，主要面向的對(duì)象有用戶（如，貨主、貨代、承運(yùn)人、集裝箱租賃公司、港口堆場(chǎng)、貨運(yùn)站）、政府監(jiān)管部門以及金融保險(xiǎn)相關(guān)行業(yè)，為其提供基于不同數(shù)據(jù)要素、數(shù)據(jù)維度、時(shí)間跨度與表現(xiàn)形式的系列化服務(wù)與數(shù)據(jù)展現(xiàn)，如集裝箱跟蹤、集裝箱調(diào)度、供應(yīng)鏈管理、市場(chǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)、行業(yè)預(yù)測(cè)、效能評(píng)估等綜合性服務(wù)。集裝箱多式聯(lián)運(yùn)信息管理平臺(tái)主要面向的主題如圖2所示。

4具體模塊設(shè)計(jì)

本平臺(tái)采用維度數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，它由一系列星型模型組成，并由它們獲取盡可能詳盡的數(shù)據(jù)。我們從其他行業(yè)信息系統(tǒng)中抽取出維度數(shù)據(jù)，獲取事實(shí)數(shù)據(jù)，例如可以從各集裝箱物流園區(qū)系統(tǒng)抽取集裝箱車輛的作業(yè)時(shí)間等來形成車輛作業(yè)事實(shí)表。通過各種維度表和事實(shí)表的創(chuàng)建，可以形成多個(gè)星型模型，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)集裝箱行業(yè)數(shù)據(jù)的面向主題的集成，方便對(duì)于數(shù)據(jù)的查詢、展示與分析[3]。

4.1數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建模數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建模主要分為選取業(yè)務(wù)流程、定義粒度和維度、確定事實(shí)三個(gè)部分。（1）結(jié)合對(duì)業(yè)務(wù)需求和原始數(shù)據(jù)的理解，確定建模的業(yè)務(wù)處理內(nèi)容。集裝箱多式聯(lián)運(yùn)涉及委托運(yùn)輸、訂立合同、提箱報(bào)關(guān)裝箱、簽發(fā)多式聯(lián)運(yùn)單據(jù)、交付貨物、裝車發(fā)運(yùn)、短駁和訂艙送箱等。（2）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的粒度大小是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)中需要考慮的重點(diǎn)問題，其不但影響到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量的大小和存儲(chǔ)架構(gòu)，而且還會(huì)影響到其與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用者的交互方式和問答類型。由于原子型數(shù)據(jù)可為分析提供最大限度的靈活性，所以應(yīng)優(yōu)先考慮用業(yè)務(wù)流程記錄最細(xì)粒度的信息開發(fā)維度模型。粒度確定后形成基本維度。選擇年度分布維、貨物類型維、地域分布維和攬貨方式維四個(gè)維度，其中貨物類型維度是由貨物類別和貨物名稱構(gòu)成的復(fù)合維度，地域分布維是由地、市、辦事處構(gòu)成的復(fù)合維度[4]。（3）確定事實(shí)，即要分析的度量。在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)粒度分割中需要考慮的因素主要包括數(shù)據(jù)對(duì)象和數(shù)據(jù)量的大小、數(shù)據(jù)分割標(biāo)準(zhǔn)的難易程度以及數(shù)據(jù)分割標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)粒度劃分策略的統(tǒng)一程度等。事實(shí)表和維度表的物流作業(yè)星形邏輯模塊結(jié)構(gòu)模式如圖3所示。最后，在信息表和事實(shí)表的基礎(chǔ)之上，采用MOLAP的方式建立數(shù)據(jù)立方體，即包含度量值和維的數(shù)據(jù)包，如圖4所示，并根據(jù)該立方體創(chuàng)建不同主題的計(jì)算成員，從而能夠?yàn)闃I(yè)務(wù)的開展提供更多的決策支持信息。

4.2抽取—轉(zhuǎn)換—加載將數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)使用一定的要求和規(guī)則來予以過濾和清理。將完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的目標(biāo)數(shù)據(jù)加載到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，并實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)，如圖5所示。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用，能夠根據(jù)決策者的不同需要，按照不同的應(yīng)用主題對(duì)不同的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行組織支持，按照種類不同，進(jìn)行重新分類組合，從而將分散在不同地域以及不同部門之間的信息內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)融合，然后在對(duì)其進(jìn)行合理的轉(zhuǎn)換以及加工，并將其存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)當(dāng)中。隨后，在利用恰當(dāng)?shù)姆治黾夹g(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行分析，建立數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型，為決策者進(jìn)行決策提供有利數(shù)據(jù)支持[5]。

4.3數(shù)據(jù)展示數(shù)據(jù)可視化技術(shù)將大型數(shù)據(jù)集中起來以圖形、圖像形式加以表示，并利用數(shù)據(jù)分析和開發(fā)工具發(fā)現(xiàn)其中未知的信息，清晰有效地傳達(dá)信息。數(shù)據(jù)可視化有助于促進(jìn)全員圍繞關(guān)鍵數(shù)據(jù)分享協(xié)作以及管理層以全局性視角觀察問題，從而最終形成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)工作、數(shù)據(jù)支撐管理決策的良性循環(huán)。數(shù)據(jù)可視化技術(shù)還與手機(jī)終端相結(jié)合，方便用戶隨時(shí)隨地查看生產(chǎn)作業(yè)情況，實(shí)現(xiàn)多層次的數(shù)據(jù)上鉆和下鉆，強(qiáng)化分析功能，數(shù)據(jù)可視化從生產(chǎn)領(lǐng)域延伸至財(cái)務(wù)、人力資源等領(lǐng)域。除了可視化服務(wù)外，平臺(tái)還可以提供數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)、數(shù)據(jù)在線分析處理服務(wù)、控制面板服務(wù)和數(shù)據(jù)報(bào)告等服務(wù)。

5結(jié)語

基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的集裝箱多式聯(lián)運(yùn)信息管理平臺(tái)通過對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的建模，抽取原始數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換并加載到倉(cāng)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)集裝箱多式聯(lián)運(yùn)行業(yè)數(shù)據(jù)的有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享，使數(shù)據(jù)具有可視化價(jià)值，視覺元素多元化，信息傳遞更直觀，提高相關(guān)部門的決策能力。

作者:王玲 單位:重慶電子工程職業(yè)學(xué)院

倉(cāng)庫(kù)管理探究3

隨著新老設(shè)備的增多，電氣試驗(yàn)班組作為以注重?cái)?shù)據(jù)運(yùn)用的班組，試驗(yàn)數(shù)據(jù)也越來越多；以往的數(shù)據(jù)通常采用紙質(zhì)化記錄，但是試驗(yàn)新數(shù)據(jù)常常需要比對(duì)舊數(shù)據(jù)，不但翻閱查找麻煩，容易遺失，而且在數(shù)據(jù)傳遞過程中容易失真，也不方便對(duì)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)分析和評(píng)價(jià)。電氣試驗(yàn)班組倉(cāng)庫(kù)儀器和試驗(yàn)的管理同樣缺乏科學(xué)手段，嚴(yán)重影響了電氣試驗(yàn)班組的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。本文通過問題剖析，得出變電設(shè)備倉(cāng)庫(kù)管理困境的原因在于試驗(yàn)數(shù)據(jù)多，班組人員減少，人員老齡化加劇，App存在固有弊端，紙質(zhì)數(shù)據(jù)管理存在顯著弊端，倉(cāng)庫(kù)的智能化建設(shè)起步晚、突破少?；诖?，筆者提出“以數(shù)字化建設(shè)”進(jìn)行變電設(shè)備和倉(cāng)庫(kù)儀器管理的設(shè)想，并對(duì)如何深入推進(jìn)電氣試驗(yàn)班組的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了系統(tǒng)的分析和解決方案，以更好地實(shí)現(xiàn)電氣試驗(yàn)班組的提質(zhì)增效。

1面臨問題

1.1海量試驗(yàn)數(shù)據(jù)成為沉重的管理負(fù)擔(dān)以國(guó)網(wǎng)岳陽變電檢修公司為例，投運(yùn)超過20年的變電站有35座，變電一次設(shè)備為1963組，這些變電一次設(shè)備以5年試驗(yàn)一次為例，過去20年間，這些一次設(shè)備就有近8000份試驗(yàn)報(bào)告，以一組變電一次設(shè)備假定需要平均做3項(xiàng)試驗(yàn)，每項(xiàng)試驗(yàn)需要摘錄3個(gè)數(shù)據(jù)為例，就有多達(dá)72000個(gè)數(shù)據(jù)。而且每次做試驗(yàn)，都需要翻閱過去幾次的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行縱向?qū)Ρ?，以求最真?shí)地反映設(shè)備的運(yùn)行狀況。這就要求班組投入人力資源對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行妥善維護(hù)，還要防止在生產(chǎn)和調(diào)閱數(shù)據(jù)的過程中遺失試驗(yàn)報(bào)告，并且在每次去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)前，需要將過去幾次的試驗(yàn)數(shù)據(jù)調(diào)出來，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)調(diào)出來后還要進(jìn)行人工計(jì)算和比對(duì)分析。這不但造成了很大的數(shù)據(jù)管理負(fù)擔(dān)，而且對(duì)設(shè)備真實(shí)狀況的診斷也不符合科學(xué)性要求。

1.2傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)運(yùn)維不適應(yīng)節(jié)能減排要求每次去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，不但要打印記錄紙，還要打印作業(yè)卡。每年電氣試驗(yàn)組需要消耗超過50包打印紙，耗費(fèi)超過20個(gè)硒鼓，損壞或維修超過2臺(tái)打印機(jī)。隨著國(guó)家出臺(tái)的一系列節(jié)能減排舉措，公司對(duì)無紙化辦公的要求也越來越高，這就要求電氣試驗(yàn)人員在數(shù)據(jù)運(yùn)維上追求綠色辦公方向，而且試驗(yàn)報(bào)告的整理歸檔和存儲(chǔ)也是一個(gè)難題。

1.3倉(cāng)庫(kù)儀器、零部件的紙質(zhì)化管理存在天然缺陷以岳陽電氣試驗(yàn)一班為例，試驗(yàn)倉(cāng)庫(kù)有各類儀器200多套，各種工器具20多種，像螺絲、電池等備品，備件計(jì)20種左右。儀器的出入庫(kù)管理也只是紙質(zhì)化登記，常常出現(xiàn)借出去登記了，還回來的時(shí)候忘記登記，時(shí)間一久就忘記了儀器是否歸還，造成部分儀器丟失的現(xiàn)象。而且以往消耗備品備件都不會(huì)進(jìn)行登記，由于缺乏有效的預(yù)警機(jī)制，常常造成備品備件短缺。而且每年儀器都需要送檢，部分損壞的儀器還需要返廠維修，常常造成不知什么時(shí)候送檢了什么儀器，也不清楚儀器是否校驗(yàn)超期，儀器返廠維修1至2年卻不知道與廠家聯(lián)系催還。

1.4倉(cāng)庫(kù)臨時(shí)試驗(yàn)管理問題突出電氣試驗(yàn)班組倉(cāng)庫(kù)試驗(yàn)大廳需要進(jìn)行安全工器具試驗(yàn)、油耐壓、油介損試驗(yàn)、物資抽檢試驗(yàn)和一些交接和診斷性試驗(yàn)。但是倉(cāng)庫(kù)的試驗(yàn)記錄往往是隨意記在一張紙或一個(gè)本子上，原始數(shù)據(jù)經(jīng)常丟失。而且每次試驗(yàn)都需要出電子檔的試驗(yàn)報(bào)告，從紙質(zhì)檔到電子檔，常常也出現(xiàn)錄入錯(cuò)誤情況。

2問題剖析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)和倉(cāng)庫(kù)管理混亂的原因從表面看，是由于班組管理不細(xì)致，班組成員執(zhí)行力不強(qiáng)，從而造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理的混亂和倉(cāng)庫(kù)運(yùn)維的漏洞。但是深究其內(nèi)因，是變電設(shè)備和試驗(yàn)數(shù)據(jù)增多和設(shè)備精益化管理水平提高，對(duì)數(shù)據(jù)價(jià)值的挖掘要求也越來越高。雖然設(shè)備增多，但是班組人員短缺和老齡化的程度卻逐漸加深，因此現(xiàn)場(chǎng)和倉(cāng)庫(kù)的管理困難也是常理之中的事情。

2.1基層班組縮員嚴(yán)重，班組年齡層次老化逐漸加深以國(guó)網(wǎng)岳陽變電檢修公司為例，20年前，整個(gè)岳陽僅有35座110kV及以上的變電站，但是當(dāng)時(shí)公司正式人員就有200多人。而在20年后的今天，雖然變電專業(yè)管理的變電站增加至84座，每個(gè)變電站設(shè)備數(shù)量都有不同程度增加，但是公司人員卻縮減到了150多人。而且班組的年輕人越來越少，老同志越來越多，在資料管理工作上缺乏精力和動(dòng)能。

2.2數(shù)據(jù)改革理念沒有深入基層班組雖然目前各種App和小程序開發(fā)越來越多，但是在基層的運(yùn)用和推廣卻阻力重重。首要原因是大部分App實(shí)用性差且存在各種漏洞，沒有形成體系，沒有充分經(jīng)過市場(chǎng)檢驗(yàn)，程序成熟度還不夠；其次很多App不夠人性化，學(xué)習(xí)起來較為吃力，且缺乏持續(xù)的培訓(xùn)；另外老員工對(duì)軟件運(yùn)用興趣較低，而且理解和包容接納性較低，造成App的推廣困難，使用率低。2.3倉(cāng)庫(kù)的智能化建設(shè)仍未實(shí)施目前在眾多的App中，對(duì)于倉(cāng)庫(kù)智能化、數(shù)字化建設(shè)相關(guān)的App還較少。這是由于大部分開發(fā)者都未充分意識(shí)到倉(cāng)庫(kù)智能化改造的重要性，而且智能倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)考慮和涉及的面較廣，研發(fā)需投入經(jīng)費(fèi)較多，靈活性較大，因此存在開發(fā)方面的問題。隨著試驗(yàn)數(shù)據(jù)和倉(cāng)庫(kù)管理的問題層出不窮，探索科學(xué)的管理方法，構(gòu)建智能化的設(shè)備倉(cāng)庫(kù)管理模式勢(shì)在必行。

3創(chuàng)新思路

電氣試驗(yàn)班組要大力開展智能化和數(shù)據(jù)化建設(shè)，充分調(diào)動(dòng)數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，充分挖掘數(shù)據(jù)潛力，逐步建立專家分析系統(tǒng)和智能預(yù)警系統(tǒng)，逐步推行綠色無紙化移動(dòng)終端作業(yè)，數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)和云調(diào)用，節(jié)省日趨緊張的勞動(dòng)力資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞過程中失真度低，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的省時(shí)省力運(yùn)維。電氣試驗(yàn)班組要注重智慧化倉(cāng)庫(kù)的建設(shè)，為儀器、備品備件、安全工器具等的科學(xué)管理和倉(cāng)庫(kù)試驗(yàn)的推行提供更好的便利化服務(wù)。

3.1作業(yè)卡和試驗(yàn)報(bào)告可以采用移動(dòng)作業(yè)App錄入現(xiàn)場(chǎng)紙質(zhì)化試驗(yàn)報(bào)告和作業(yè)卡不但容易臟污、丟失，回來后往往需要將紙質(zhì)化的試驗(yàn)報(bào)告錄成電子檔的試驗(yàn)報(bào)告，然后再將紙質(zhì)版的試驗(yàn)報(bào)告錄入到PMS中，存在繁重的重復(fù)性試驗(yàn)報(bào)告錄入勞動(dòng)。采用移動(dòng)作業(yè)App后，不但能節(jié)省紙張，避免紙質(zhì)化記錄存在的各種弊病，還能直接判斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入是否錯(cuò)誤，并給出智能結(jié)果的判斷；還能直接生成電子檔，如開通生產(chǎn)過程控制管理系統(tǒng)PMS權(quán)限接口后，還可以直接生成PMS報(bào)告，省去反復(fù)錄入試驗(yàn)數(shù)據(jù)這一件苦差事。

3.2將試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過移動(dòng)作業(yè)App上傳至數(shù)據(jù)云現(xiàn)場(chǎng)通過移動(dòng)作業(yè)App，可以直接將現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳到大數(shù)據(jù)云平臺(tái)，還能直接調(diào)用歷史的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過建立專家云分析系統(tǒng)，形成直觀的設(shè)備數(shù)據(jù)分析曲線，可以自動(dòng)給出所試驗(yàn)設(shè)備的狀態(tài)診斷，并為檢修決策提供支撐。

3.3建立變電一、二次設(shè)備的二維碼臺(tái)賬信息，從而實(shí)現(xiàn)變電設(shè)備全壽命周期的科學(xué)管理每個(gè)二維碼都是設(shè)備唯一的名片，該二維碼涵蓋了從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、型號(hào)、廠家、具體參數(shù)、運(yùn)輸、安裝、調(diào)試等各個(gè)環(huán)節(jié)的信息。在現(xiàn)場(chǎng)做試驗(yàn)時(shí)，只需要采用移動(dòng)作業(yè)App掃描設(shè)備二維碼，就能方便地錄入設(shè)備銘牌，省去了銘牌抄錄錯(cuò)誤，錄入不全等問題，還能直接查看設(shè)備各個(gè)環(huán)節(jié)的信息和出廠試驗(yàn)報(bào)告，從而不但方便了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員比對(duì)，還能方便公司的資產(chǎn)管理。

3.4進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)、試驗(yàn)大廳電子化智慧管理在倉(cāng)庫(kù)和試驗(yàn)大廳裝設(shè)智慧管理軟件，此軟件有以下功能：（1）班組倉(cāng)庫(kù)儀器的出入庫(kù)信息記錄和歸還提醒。（2）試驗(yàn)儀器臺(tái)賬錄入、維護(hù)。（3）試驗(yàn)儀器、安全防護(hù)用品等檢驗(yàn)周期信息錄入、過期提醒等。（4）大廳試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、智能統(tǒng)計(jì)和分析，同步上數(shù)據(jù)云。（5）安全工器具送檢記錄、試驗(yàn)記錄、智能統(tǒng)計(jì)等。（6）相關(guān)試驗(yàn)所需儀器清單查看、各類現(xiàn)場(chǎng)注意事項(xiàng)查看等查詢功能。（7）倉(cāng)庫(kù)衛(wèi)生、儀器清理、工具箱整理等工作自動(dòng)排班。（8）儀器設(shè)備二維碼出入庫(kù)系統(tǒng)臺(tái)賬信息。

作者:傅杰林 張聞璽 單位:吉林建筑大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)學(xué)院 國(guó)網(wǎng)岳陽供電公司