物联网二维码技术在成品库存管理中的应用初探

梁 欣

（天津冶金集团中兴盛达钢业有限公司,天津301616）

1 引言

随着制造业的发展，传统的手工记录、人工监控方式显然已不能满足企业的需要，提高信息质量，降低信息失真的问题已成为制约企业发展的一个关键因素，这就需要加强“两化融合”来解决这个问题。“两化融合”[1]是信息化和工业化的高层次的深度结合，如何利用先进的IT技术，解决企业的实际需求，就成了我们重点思考的问题，其中物联网技术的应用成为了较恰当的切入点。

2 物联网及二维码技术介绍

2.1 两化融合

“两化融合”是信息化和工业化深层次的相互渗透相互融合[4]，它包含技术融合、产品融合、业务融合、产业衍生，其中产品融合就是在产品中增加信息，这其实就是物联网的技术基础[5]。

2.2 物联网

物联网[2]（The Internet of things）就是物物相连的互联网。国际电信联盟（ITU）对物联网做了如下定义[5]:通过二维码读取设备、无线射频识别装置等传感设备，把任何物品与计算机互联网相连接，实现智能化的识别、定位、跟踪、监控与管理的一种网络。其中RFID、二维码是最核心的技术。

RFID是一种无线通信技术，可以通过非接触方式，实现识别、交换信息的目的，极大地方便了实际应用。但是目前RFID的设备价格较高，性价比不高，因此我们选择采用二维码技术。

2.3 二维码

二维码[3]是用点阵或矩形等几何图形，在二维平面上安装特定的规律排列而成图形（如图1），通过光电设备识别图像，实现信息自动处理。二维码在20世纪90年代就开始使用，目前在发票、车票、手机应用等多领域使用。

一维的条码应用虽然广泛，但在没有网络和数据库的支撑下很难应用，这就是被二维码取代的主要原因。

二维码编码方式多样，其中QR（Quick Response）Code是目前最为流行的二维码，因此我们最终确定使用这种编码标准。

3 应用前情况

图1 二维码

3.1 现状

我公司是冶金集团下属的金属制品基地，于2007年开始建设。随着公司生产规模的不断扩大、产品种类和规格的不断增多，数据信息量不断增加，现有的管理软件已不能充分满足生产和管理的需求，因此我们准备采用二维码技术，将预应力分公司作为实验基地，对成品库存系统进行开发，成熟以后向其他分公司推广。预应力分公司最主要使用的设备为最新的4套，因此经公司同意，将这4条生产线最为实验对象。

3.2 实施前

我们对预应力分公司的成品管理做了深入调研，发现目前的流程具有如下特征：

（1）生产、检验、出入库、盘点等所有数据记录均为手工。

（2）台账记录先手写再录入计算机。

（3）入库、出库等信息，还需要再次录入供应链系统。

（4）在成品入库、出库、出厂等环节都没有计量复验。

以上情况如不进行彻底解决，成品管理将始终处于混乱中，给企业带来了繁重的经济负担，在微利时代将直接导致订单的亏损。

4 具体应用方法

4.1 感知层的硬件及耗材的选择

在物联网感知层，我们最终确定使用价格低廉的二维码，编码格式为QR Code。打印机采用支持热转印设备，标签纸采用热敏纸，省去了常用的耗材碳带，这样不但降低了成本，而且提高了易用性。

4.2 网络层的设计

在厂房内网络的施工难度较大，由于钢架构、天车等设施设备的干扰，如果实现全面无线网络WIFI的覆盖，虽然使用方便，但投资太大，因此我们最终确定采用有线网+离线的网络方式。

有线网主要在实验室、合股机、成品库终端附近实现。数据采集器使用离线方式，通过USB口与管理终端进行数据通讯，实现数据的上传、下载。这种方式操作上略显复杂，但解决了巨大投资的问题，还是比较实用的。

4.3 应用层的程序设计

应用层的程序设计采用B/S、C/S混合设计（如图2），后台使用MS-SQL数据库。C/S主要用于数据采集、库存管理等具体业务操作，B/S主要用于管理层的数据跟踪、分析及历史数据调用等。

图2 信息统计分析系统界面图

4.4 最终流程

（1）销售系统通过订单管理模块，将常规订单与合同订单提交到“订单跟踪系统”（该系统为我公司自行开发）。

（2）生产部经过对订单的审核，订单下发至预应力分公司。

（3）预应力分公司接到订单后，由生产调度分配至4条生产线。

（4）生产线班组接班后，在操作台上，由车长刷卡登录系统。

（5）登陆后即可看到目前下发的生产任务，即刻开始按照要求进行生产。

（6）当前任务完成后，系统从地磅内读取重量信息。数据反馈给“订单跟踪系统”，打印出2个二维码标签。一个粘贴在待包装成品上，另一个在切割下来的检验样本上。

（7）质检部门接到报验申请后，扫描检验样本上的二维码，进行内部检验。

（8）检验员持数据采集器至现场，对外观检验。发现不合格成品后，使用数据采集器扫描二维码并标注为不合格。

（9）内部检验、外部检验均为合格，才能从系统中打印出合格证（见图3），通知包装组领取。

图3 检验合格证

（10）包装组确认无误后，开始包装并将合格证附在上面。

（11）入库操作：成品库接到通知后，持数据采集器到待入库区扫描确认后，移至库区。

（12）盘点操作：将待盘点数据，下载至数据采集器，对库内成品逐个扫描合格证上的二维码，最后上传数据库后汇总比对，生成盘点报表。

（13）出库操作：接到出库通知单后，使用扫描枪获取发货内容并下载至数据采集器。持数据采集器至库区，查找到对应规格、包装相符的成品后，扫描二维码，系统自动对重量累加，如果发现与要求不符或者累加重量超过上限，则系统提示拒绝。

（14）成品全部配好后，将数据上传，打印出库单、出门证。

（15）质监部门扫描出库单获取单上的所有盘卷号，打印出质保书。

（16）提货人持出门证、提货单至汽车衡复称，打印出称单。

（17）货车至门岗，经核对出库单、出门证、称单无误后，换证放行。

5 实际应用效果

本系统实施运行后，达到了预期目的。由于采用二维码扫描代替手工的数据录入，计量数据也直接从设备中直接读取，因此避免了人为手工操作，减少了数据失真。此外，规范严谨的流程，也保证了个部门之间的流畅的连接，相互的监督，避免了成品管理的混乱。

各流程数据的记录保证了数据的一致性，也为生产、品保、库存等部门统计提供了依据，结束了手工台账的历史，提高了工作效率，降低了劳动强度。

此系统再向半成品甚至原料等环节延伸，即可实现全程的质量追溯，为企业质量管理提供数据基础，也为销售人员在发生质量异议时，提供快速的解决方案。

虽然最终效果非常理想，但是实施中也发现一些问题：

（1）环节衔接过于严密，灵活性不佳。

（2）数据采集的离线工作方式，在使用中略显繁琐。

（3）成品库管理中还需增加一些非主流业务。

这些问题还需要再次完善方案后解决，为推向其它分公司做准备。

6 结束语

通过对物联网概念的引入及二维码技术的应用尝试，使得公司在成品库管理水平成功的上了一个层次，不但解决了实际问题，减少了企业的损失，而且令公司上下对物联网有了深层次的认识，这对“两化融合”工作的推动具有非常重要的意义。

[1]百度百科. 两化融合[EB/OL].[2013-07-28].http://baike.baidu.com/view/3162693.htm.

[2]百度百科. 物联网[EB/OL]. [2013-07-28]. http://baike.baidu.com/view/1136308.htm.

[3]百度百科.二维条形码[EB/OL].[2013-07-28]. http://baike.baidu.com/view/886309.htm.

[4]佚名.“两化”融合创新路[J].现代工业经济和信息化，2012（13）：22-27.

[5]杜洪礼，吴隽，俞虹.物联网技术在企业供应链管理中的应用研究[J].物流科技，2011（3）：6-8.