面向新材料企业的智能物流管理系统设计

王瑞江 朱晓霞 夏艳丽 张莉莉

摘要：以某环保新材料企业为例，回顾物流系统优化建设过程，从物流信息化需求入手，融合一卡通平台、企业ERP 系统与现代管理思想，建立了一个现代化、智能化的新型企业物流管理系统，旨在解决企业物流规模日益增加的需求，提高物流运作效率，力求为相关企业以两化融合推动转型高质量发展提供一些参考。

关键词：智能物流管理系统；ERP 系统；一卡通平台；系统设计；新材料企业

一、引言

两化融合方兴未艾，新一代信息技术高度融合先进管理思想，日益渗透实体经济，形成新型的生产方式、商业模式和经济增长点，激励企业投身于物流信息化建设之中，通过信息化、智能化和精细化管控，引领企业物流管理模式革新，催生智能物流新范式，实现提质降本增效[1-2]。

众多企业凭借敏锐嗅觉将智能物流、智能管控、供应链管理等技术应用在生产管理全过程，实现“产销一体、管控衔接、三流协同”，提升质量控制技术、控制运营成本、完善物流管理机制、优化三流流程等，实现企业智能化物流管理新模式，为企业高质量发展创造条件。郭占山等利用物流一卡通平台与企业ERP 无缝对接技术搭建了常山南方水泥有限公司的物流信息系统，实现了企业物流的集中管控[3]。俞枢根等以新型建材水泥厂为研究对象，构建了一个全过程无人干预的信息化管理系统，实现了企业产供销的集成化、智能化管理[4]。周正文等采用B/S结构和Web服务系统设计了株洲时代新材料科技有限公司的物流运输系统，有效解决了物流管理信息化难题[5]。余国林采用C/S架构设计了葛洲坝钟祥水泥厂的物流信息系统，开发了车辆调度、道闸控制、过磅计量等一卡通平台，并与企业ERP 形成无缝对接，提高了物流服务效率[6]。申世武和梁小波等分别以柳钢矿石物流园区为面向对象，设计了一卡通车辆信息系统，规避了管理风险和操作漏洞，实现了企业物流全程监控及防范，提高了企业物流管理水平[7]。郭忍强提出了一个面向大型矿山企业物流的SOA系统结构，主要涵盖了客服、仓储、运输配送、财务管理等功能模块，强化企业物流管理水平，提高了企业运营效益[8]。

本文以某环保新材料企业为例，回顾物流系统优化建设过程，融合互联网、物联网、大数据、ERP系统和一卡通平台等新一代信息技术，探索出的一种工业化与信息化深度融合的全新模式，建立了一个现代化、智能化的物流管理系统，旨在解决企业日益宽泛的规模需求，提高物流运作效率，力求为相关企业以两化融合推动转型高质量发展提供一些参考。

二、企业介绍与需求分析

（一）企业介绍

某新材料公司是以石灰石（碳酸钙）原材料深加工为主导产业的企业，石灰石开采加工生产线，年处理能力1000万t，未来获取临近矿产资源产能可达到年生产能力2000万t，主要包括绿色建材、脱硫剂、冶金溶剂、高端（轻、重）碳酸钙填料、工业废酸处理剂石灰以及食品级碳酸钙填料等产品。目前，生产区建成了4条钙质脱硫剂生产线，年生产钙质脱硫剂330万t，冶金溶剂生产线1条年产400万t，工业废酸处理剂生产线1条年产100万t，绿色建筑材料生产线年产100万t，加上其他原料30万t进厂，累计物流量年累计1000万t，按照工作日计算每天4.5万t，平均日进出厂区的车辆近1000辆左右，物流规模大。另外，厂区布局了6台电子地磅，3条田字环形物流通道，12个散、袋装车台面，1个电子闸门（人车分离），门外设有停放100辆运输车的暂停区，联通外界3.8km外的交通道路的是一条宽度约4m的乡级道路，厂区来往车辆较多，外联道路狭窄、弯多复杂，易发生交通堵塞和事故，物流车辆组织难度极大。

（二）需求分析

新材料公司产品需通过多种车辆运输，作业时需要与生产、计量、装卸、仓储、门禁、打卡、核算等环节的设备协同运行，同时要统筹在途车辆的精确调度和精准计量。因此，系统设计的总体目标是以现代信息技术为支撑，以互联共享、统筹优化、集中管控、协同集成为基础，在满足管理规范、生产安全、服务和谐的前提下，打造一个融合管理、智能化、信息化和数字化为一体的智能物流平台，实现企业稳定生产、提质增效和物流通畅，有助于提升企业的管理水平。经过实际业务摸底，公司物流管理系统的需求如下：

1.系统面向客户、企业本身、物流承运商等用户，能够集成三者信息，互联互通，实现信息共享。

2.系统整体功能简易化、流程标准化、数据信息精准化、管理可视化。

3.系统满足企业多业务模块处理的便捷性、协同性。

4.系统能够无缝匹配企业内部ERP 系统，一卡通平台，实现“产销一体、管控有序、三流同步”，实现在财务、销售、生产、库存、采购、计量、运输等方面的智能化管控。

5.系统能够解决厂区内外物流通道通达性，不出现堵塞、事故以及其他可能存在的安全隐患。

6.能够利用移动互联网，实现各环节间信息共享的及时性、便利性及精准性。

三、物流系统设计架构

（一）总体设计方案

针对新材料企业现状与需求，系统覆盖了采购、生产、销售、计量、仓储、物流、质检、能源等企业生产经营的各个环节，对企业供应链物流进行全程管理。系统规划设计方案，一方面采用互联网、云计算、大数据及移动通信技术等新一代信息技术，在企业原有ERP平台的基础上，结合一卡通物流系统的功能模块[9]，实现企业生产经营各环节无缝衔接，信息实时集成共享。另一方面结合互联网和移动微商平台，为企业物流提供全过程生态链服务，为客户、原料供应商、承运商、司机提供优质高效服务，实现管理智能化、信息集成化、服务和谐化。

（二）系统总体架构

本文是在既考虑了系统的开发性、统一性、标准化原则，又充分体现先进性、前瞻性和实用易用性原则的前提下，规划设计了新材料公司的智能物流管理系统，它是由多个子系统组成的交互、复杂的智能平台，其总体技术架构如图1所示。

图1 智能物流管理系统总体架构

（三）系统网络结构

本文的智能物流管理系统网络结构采用分层设计方法，自下而上依次分为感知层、网络层和应用层三部分，如图2所示。

图2 智能物流管理系统网络结构图

感知层位于网络结构的最底层，是系统数据信息采集的核心部分。它是通过各类RFID、传感器、终端设备、IC读卡器等对物流运输全过程的数据进行采集。

网络层位于系统中间层，负责数据信息的实时传输层。本文物流管理系统的数据通信讯技术支持GPRS、3G、Wi-Fi等方式。业务数据终端设备采集经TCP/IP协议传输至交换机，最终到达中心服务器中。应用层采用目前主流的C/S构架模式实现，为用户提供可支持智能手机、PAD、PC、大屏、多媒体查询机、TV等丰富终端适配能力的各种互联网终端，管理服务器终端保证资源合理配给，提高运作效率。

（四）系统功能设计

1.系统总体功能

本文智能物流管理系统以供应链管理理念为基础，融合了企业ERP系统和一卡通系统两大技术，实现进销存一体、管控有序、三流同步的智能化管理。其中，进销存、财务管理等业务功能模块仍在企业ERP系统内实现。采购物流、销售物流、厂内短倒物流在物流一卡通系统中实现，通过优化各部分业务流程，采用IC卡、RFID、车号识别、移动互联网等终端技术实现物流车辆从网上预约管理、收发制卡、门禁控制、智能引导、进出厂监控、过磅计量监控、装卸排队等子功能模块。一卡通系统与ERP 系统无缝衔接，实现了各环节信息共享、实时互联互通和验证监控。智能管理系统主要功能模块如图3所示。系统实现功能主要实施范围包括采购物流、销售物流、厂内调拨物流以及计量监控系统和车辆排队系统。

图3 智能物流管理系统功能示意图

2.采购物流功能

新材料公司需要外购原料生产碳酸钙高端产品，受资源条件限制，部分原材料需要外采。因此，原料进厂全过程中形成采购物流业务，包括读取ERP采购订单、采购预约、业务审核、发卡、排队、门禁检查（进厂）、计量毛重、料仓卸车、计量皮重、收卡、门禁检查（出厂）、发货录入ERP采购系统的全过程，具体流程如图4所示。

图4 采购物流一卡通系统流程

3.销售物流功能

新材料公司出售产品时，产品从公司转移至用户的物流活动，称为销售物流。销售物流功能模块包括读取ERP销售订单、销售预约、业务审核、仓位确定、发卡、排队、门禁检查（进厂）、空载计量、装车、载重计量、收卡、门禁检查（出厂）、发货录入ERP 销售系统等模块，是对新材料产品销售全过程进行有效控制和跟踪。销售物流业务流程如图5所示。

图5 销售物流一卡通系统流程

4.调拨物流功能

厂内调拨物流，是从订单录入、车辆发卡、计量皮重、发货、计量毛重、卸货，最后连接ERP系统结算结束，具体流程如图6所示。

图6 厂内调拨物流一卡通系统流程

5.计量监控系统

计量监控系统是由汽车衡现场计量终端、视频监控系统、远程操作平台和系统监控平台组成。其中，汽车衡现场计量终端为计量监控系统的核心，是由操作终端、车号识别摄像机、音柱、录像机、红外线对射探测器、红绿灯、IC卡设备、交换机等组成。视频监控系统由现场的硬盘录像机、摄像机及计量中心的电视墙组成。远程操作平台由任务调度服务器和远程操作终端组成。系统监控平台由监控展示平台和调度管理模块组成。现场终端、远程终端及调度服务器三者之间采用Socket方式进行消息通讯。该系统采用B/S结构，前台采用C#开发，后台采用Java开发，通过GlassFish或Tomcat部署应用，数据库服务器采用Oracle数据库，计量监控系统网络拓扑结构如图7所示。

图7 计量监控系统网络拓扑结构

计量监控系统的核心任务就是实现公司物流量的集中大管控，主要针对新材料公司在原辅料采购、产品销售及内部调拨物流过程实现自动计量称重。该系统模块可以配合一卡通（IC或者RFID）、集中监控平台、ERP系统完成计量称重，实现智能采集物流车辆毛重、皮重、车辆图片信息、统计打印等功能，通过网络进行实时监控，保证计量业务数据信息的规范化、标准化、集成化和精准化。

6.车辆排队系统

新材料公司每天包括原辅料、成品等不同类型物资达4.5万t，平均需要近1000辆左右物流车辆进出厂区完成计量、装卸等作业，再加上外部交通道路复杂性，如果不采用智能化的车辆排队系统，易导致现场拥堵、交通堵塞和事故发生，进而影响物流车辆的组织管控。

本文将设计一种新型车辆排队系统，由预约系统（微信或者PC等）、排队叫号系统、车位显示系统、门禁监视系统、车辆识别系统、图像对比系统、厂内引导系统、排队信息查询、审核后台系统和统计分析系统等部分组成。该系统采用CS+B/S 混合模式架构设计，通过车辆排队系统实现智能监控出入厂区车辆流量信息、智能车辆引导和分流、合理安排厂内外车辆调度和优化仓位装卸排队秩序等功能，以此保障厂区内外物流运输通畅，提高现场的透明高度和工作效率，进而提高物流服务满意度。车辆排队系统作业流程如图8所示。

图8 车辆排队系统

四、实施效果分析

智能物流管理系统实施后，新材料企业实现了多用户、多环节的信息共享、协同工作，不仅创新了物流管理模式，实现了公司与客户的“双赢”，而且显著提高了企业的经济效益、管理效益和社会效益，具体体现见表1。

表1 智能物流管理系统实施效果一览表

五、结语

本文为环保新材料企业设计了智能物流管理系统，以现代信息技术为支撑，以互联共享、统筹优化、集中管控、协同集成为基础，在满足管理规范、生产安全、服务和谐的前提下，打造一个融合管理、智能化、信息化和数字化为一体的智能化物流管理平台，探索出了一种两化深度融合的全新模式，旨在解决企业日益宽泛的规模需求，提高物流运作效率，力求为相关企业以两化融合推动转型高质量发展提供一些参考。

参考文献

[1]李振.ERP在企业信息化建设中的研究-物流管理系统[J].现代商贸工业,2012,(5):168-169.

[2]马建英.水泥厂智能化展望[J].水泥,2017,(12):58-63.

[3]郭占山,徐功武,汪峰,等.利用物流一卡通优化水泥企业物流系统[J].新世纪水泥导报,2019,(2):78-80.

[4]俞枢根,李大庆.一卡通管理系统在水泥厂的应用技术[J].水泥工程,2019,(4):74-75.

[5]周正文,屈仁斌.基于ERP系统的企业物流运输信息系统的开发研究[J].中国管理信息化,2013,16(10):48-50.

[6]余国林,王向华.一卡通信息管理系统在水泥物流系统的应用[J].水泥,2018,(2):62-65.

[7]申世武,唐伟倚,周芸,等.柳钢矿石物流园区物流一卡通系统设计[J].金属世界,2018,(4):77-80.

[8]郭忍强.大型矿山企业物流信息系统规划[J].科技前沿,2012,(27):41-42.

[9]梁小波,郭志峰,白鸿智. 柳钢物流园园区一卡通系模块设计方案[J].中国高科技,2019,(39):77-79.

注：原文载自《物流技术》2020年第4期，本次发表有改动。