虚拟原料库移动管理的研究与实现

一、背景

卷烟工厂配备配备有原料BOM 高架库，但是有存在原料BOM 高架库故障或原料 BOM 库吞吐量不够的情况，一般都配备有地面原料缓存库，可以解决原料原料 BOM 高架库故障短时间内停运问题或吞吐量问题，但是一旦出现类似原料BOM 高架库改造或原料BOM 故障时间长的情况，那么每天生产批次增至六至八批，吞吐量翻倍增大，原料生产缓存区的空间范围也急剧增大，人工管理的效率就跟不上，工作强度变大，容易出现错误，无法满足大范围空间内进行移动综合作业。

基于以上问题现象，结合未来5G 无线技术和工业务互联办公的趋势，参考一号工程成品库的PDA 管理模式，采用虚拟库管理思想，研究一套完整的虚拟原料库移动端业务操作系统，实现不受空间和高吞吐的3A 综合移动业务完整业务功能管理闭环，实现 5G 无线技术、扫码、移动操作相结合的信号覆盖广且强、扫码灵敏度高、手机式掌上电脑的综合硬件平台,满足现场操作层的移动作业。

二、研究思路

1．采用虚拟原料库的理念，烟包存放工作区域可以根据厂区空间使用情况灵活划分、配置。理论上只要有空地即可划分原料 BOM 存放区域，灵活扩展，灵活管理， 烟包存放调度便捷程度极大提升。

2．采用移动业务操作平台与无线网络结合的设计方式，解决了远距离衰减的问题，通过配置新的无线节点，其覆盖范围更广。将操作移到移动端，应用场景更广泛，人员活动范围更广，操作更方便快捷。

3．设备预留足够多的性能冗余，后期扩展性更强，应用面、受众更广泛。PDA 性能强劲，功能齐全，采用安卓操作系统，后期可根据业务需求开发新的APP 实现不同的业务范围，发挥更大价值。

4．有效的解决大批量大规模生产的问题。类似原料BOM 高架技改，工期长达数月，生产活动不能停止，必须按正常情况进行大规模生产来保障市场供应，原料存储范围增大，管理调配难度急剧增加，现有系统无法有效支撑。通过此课题的研究和实现，可在不降低产量的情况下，保障正常生产，大幅度降低经济损失；

5．解决移动作业问题，提升工作效率、降低工作强度。在入库和生产投料环节，各条生产线投料人员和入库员业务均提供一台手持PDA 业务操作终端，可独立、并发进行一站式业务操作，不需要各产线人员共用一台工控机操作终端，避免各线业务人员频繁往返于原料存放地和工控机。

6．生产安全投料，保障生产链条上严格按原料BOM 执行入库和投料，减少因误投带来的经济损失；

7．可以在行业内广泛推广应用，不受实物库限制。存在高架库的工厂，出现故障，可以采用该成果进行稳定、灵活的临时替代；无高架库的工厂可以采用本成果，进行虚拟仓库创建、扩容和移动收发存管理。三、实现方式

结合虚拟库的管理思路，结合掌上PDA 移动作业信息化，实现掌中虚拟库作业，实现本方要达的目的。

（一）移动硬件平台

选购支撑一维码、二维码扫码的PDA，同时支撑安卓系统的，构建移动作业的操作基础平台，为业务功能程序的运行和使用提供软硬件基础。

（二）移动应用平台

基于以上软硬件基础，搭建了一套PDA 扫码数据采集平台。通过手持

PDA 扫码终端采集原料烟箱二维码信息，并解析二维码对应的文字信息，如等级、年份等，同时通过无线WiFi 上传至后端的数据采集程序记入数据库，并向终端反馈采集握手成功，通过PDA 屏幕显示和语音向操作员提示。

开发一套基于PDA 移动应用的原料BOM 虚拟库业务管理流程。采用原料 BOM 虚拟库的信息管理方式，通过货位标记管理分散在各地的原料BOM，基于PDA 硬件平台和中间件，提供一套虚拟原料库业务管理功能，主要实现功能如下：

1．原料BOM 到货入库管理。配送车卸货至指定存放货位，入库管理员通过PDA 的入库扫码，入库功能自动验证原料BOM，即原料是否齐全，是否正确、是否属于同批，扫码完成后，入库自动完成；2．虚拟库内部搬转。由于虚拟库虚拟库内部从一个货位搬转另外一个货位，入货位进行相应的扫码验证，确保搬转无问题；3．原料BOM 生产投料出库。根据生产管理系统提供的生产信息，指定的原料批次，进行扫码出库，并自动验证是否符合原料BOM，是否属于此次指定批次，确保生产在工艺上的安全；4．原料BOM 库存监视。快速的查看哪些货位是空货位，哪些已经占用，占用货位的批次、牌号、入库时间等信息，以便操作员快速掌握哪些货位可收货，哪些正在出、哪些正在入，还有几批可供生产。5.定制终端的看板和统计。在移动端开发历史出入库统计、实时库存看板、实时入库看板、实时出库看板等，便于操作人员便捷掌握缓存区运行实时情况或历史情况。6.与业务系统联动。通过业务系统的联动，获取生产信息和原料BOM信息，方便投料时进行信息验证；获取备料信息和原料BOM，方便入库信息验证。

四、经济社会效益

卷烟工厂都会有原料BOM 生产投料存放区，以解决没有原料BOM 高架库的卷烟工厂的原料生产投料问题、原料 BOM 高架库无法运转、原料BOM 高架库改造、原料BOM 高架库随着市场的变化原有库容偏小的问题、无法入立库的原料BOM 等，目前此类场景，手拿原料BOM 单，采用人工按原料 BOM 进行入缓存区点货和生产投料，工作强度大，容易出错，也有采用蓝牙扫码枪方，受限于大空间和障碍物的遮挡，在信号方面和移动业务办公方面，不能满足大范围内移动作业的场景等。

经过多次调研，发现移动智能操作终端扫码作业在烟草商业和市场端有一定的应用，研究一套管理原料库缓存区（采用虚拟库的管理方式）的基于二维码扫码的移动动作业，实现移动便捷的、扫码识别高、无差错高吞吐的、按BOM 自动点清入库和出库，成了解决此类现状的研究趋势。

虚拟原料库移动端业务操作系统的建立，为卷烟厂生产保供提供了有力支撑，不产生直接经济效益，但取得了较好的社会效益，有较高的推广应用价值。

五、经济指标提升

1．生产吞吐量由原来的 2 批/天提升至 10/天批左右，10 批左右的生产，已经达到了使用原料 BOM 高架库的正常生产要求，也就意味着无原料BOM 高架库也能满足正常生产；

2．终端智能化指标由原来终端只具备数据采集，提升至满足现场移动业务操作和智能进行批次原料BOM 判定，提升安全生产能力。