吳 亮,周 宏,張 兵

1.貴州師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,貴陽(yáng)市寶山北路116號(hào) 550002

2.貴州省畢節(jié)地區(qū)煙草公司,貴州省畢節(jié)市天河路 551700

3.四川九洲電器集團(tuán)成都技術(shù)中心,成都市高新區(qū)天府軟件園A 2棟 610041

現(xiàn)代物流管理通過(guò)將資產(chǎn)、資源、人員和業(yè)務(wù)等有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)歸口管理、集中配送、統(tǒng)一結(jié)算、信息集成,從而構(gòu)建供應(yīng)鏈管理體系一體化[1-2]。煙草行業(yè)的煙葉物流倉(cāng)儲(chǔ)管理長(zhǎng)期采用手工單據(jù)的人工操作方式,難以適應(yīng)煙葉生產(chǎn)管理規(guī)?；I(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化要求,無(wú)法有效提高煙葉生產(chǎn)調(diào)控能力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力[3]。近年來(lái),有煙草企業(yè)利用條形碼進(jìn)行物流環(huán)節(jié)的管理[4],但是煙葉作為農(nóng)產(chǎn)品,其收購(gòu)、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)多,線路長(zhǎng),包裝特殊,許多條形碼在運(yùn)輸途中容易損壞和丟失,從而使信息傳遞發(fā)生中斷。因此,只有建立實(shí)時(shí)的信息采集系統(tǒng),并將各個(gè)分離的煙葉信息系統(tǒng)整合起來(lái),才能通過(guò)對(duì)信息流的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對(duì)煙葉物流過(guò)程的有效管理。RF ID(Radiofrequency Identification)作為一項(xiàng)射頻識(shí)別技術(shù),已成為現(xiàn)代物流信息管理中廣泛應(yīng)用的技術(shù)手段[5]。RF ID標(biāo)簽存儲(chǔ)的唯一商品標(biāo)識(shí)號(hào)可以通過(guò)編碼存儲(chǔ)大量與物資相關(guān)的信息,并可通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行傳輸,具有快速準(zhǔn)確的特點(diǎn)。例如長(zhǎng)沙卷煙廠將RF ID技術(shù)運(yùn)用到收貨、揀貨、盤點(diǎn)、移庫(kù)、調(diào)整等倉(cāng)儲(chǔ)管理環(huán)節(jié)[6],取得了庫(kù)存準(zhǔn)確及時(shí)、物流成本下降、客戶滿意度提升的管理效果。為此,基于RF ID技術(shù)設(shè)計(jì)了煙葉物流管理信息系統(tǒng)。

1 傳統(tǒng)煙葉物流管理模型

如圖1所示,在傳統(tǒng)煙葉物流供應(yīng)鏈管理模型中,煙草公司作為物流的核心,處于供應(yīng)鏈的中游;煙農(nóng)作為煙葉原料的供應(yīng)者,處于供應(yīng)鏈的上游,且數(shù)量較多;卷煙廠(或委托復(fù)烤廠)作為煙葉采購(gòu)方,處于供應(yīng)鏈的下游。在傳統(tǒng)模型中,正向?yàn)槲锪鞣较?逆向?yàn)橘Y金流方向,雙向?yàn)樾畔⒘?。由于信息不?duì)稱,流通不暢,物流與資金流不同步,當(dāng)進(jìn)行需求預(yù)測(cè)時(shí),上(下)游節(jié)點(diǎn)企業(yè)只能通過(guò)訂單或反饋來(lái)獲取信息[7]。因此在煙葉物流過(guò)程中主要存在以下問(wèn)題:①煙葉數(shù)據(jù)采集方式繁瑣,效率低。煙葉生產(chǎn)、收購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)、調(diào)撥等環(huán)節(jié)中,數(shù)據(jù)采集主要依靠人工錄入、PDA掃碼、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)傳輸?shù)确绞?人力成本和硬件設(shè)施投入較大,數(shù)據(jù)采集效率低;②煙葉物流數(shù)據(jù)缺乏可追溯性。整個(gè)物流過(guò)程的信息不能貫通和共享,導(dǎo)致煙葉生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)不能進(jìn)行有效管理。消除信息孤島,實(shí)現(xiàn)信息貫通,是建立高效物流管理的前提[6];③煙葉供應(yīng)鏈缺乏有效監(jiān)控。煙葉物流涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和多個(gè)部門的協(xié)同,在信息采集、跟蹤方面難度較大,從而增加了物流過(guò)程監(jiān)控的復(fù)雜性。雖然煙草公司在煙葉業(yè)務(wù)管理上,根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置了一些監(jiān)控點(diǎn),但由于監(jiān)控手段的局限性,有些監(jiān)控并不能有效發(fā)揮作用。

2 嵌入RF ID技術(shù)的煙葉物流管理模型

圖1 傳統(tǒng)煙葉物流管理模型

嵌入RF ID電子標(biāo)簽的煙葉物流管理信息系統(tǒng)見(jiàn)圖2。在煙葉物流過(guò)程中,煙草公司從煙農(nóng)處收購(gòu)煙葉,收購(gòu)點(diǎn)分散在農(nóng)村,與煙葉倉(cāng)庫(kù)相距很遠(yuǎn)。按照國(guó)家煙草專賣局的管理要求,煙葉收購(gòu)執(zhí)行“原收原調(diào)”(即收購(gòu)和調(diào)出的等級(jí)完全一致)和“零庫(kù)存”(即收購(gòu)點(diǎn)不準(zhǔn)存儲(chǔ)煙葉)[6]方案。因此,在煙葉收購(gòu)入庫(kù)后,立即按照50 kg/包進(jìn)行包裝,并將與該包煙葉相關(guān)的PPI(Product Process Information,生產(chǎn)過(guò)程信息)寫入RF ID標(biāo)簽,上傳信息到數(shù)據(jù)庫(kù)同步存儲(chǔ)。

煙葉從收購(gòu)點(diǎn)調(diào)出時(shí),通過(guò)安裝在倉(cāng)庫(kù)門口的讀寫設(shè)備掃描煙包上的RF ID標(biāo)簽,記錄出庫(kù)信息,并通過(guò)遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)絡(luò)將出庫(kù)信息傳送至中心數(shù)據(jù)庫(kù)。也就是當(dāng)煙葉即使從數(shù)百千米外的農(nóng)村收購(gòu)點(diǎn)調(diào)出時(shí),煙葉中心倉(cāng)庫(kù)已經(jīng)能夠查詢到其相關(guān)信息,從而統(tǒng)一安排物流調(diào)度,并在整個(gè)調(diào)度過(guò)程中利用GPS跟蹤監(jiān)控車輛的運(yùn)輸線路。

煙葉到達(dá)倉(cāng)儲(chǔ)中心倉(cāng)庫(kù)后,煙包經(jīng)過(guò)讀卡設(shè)備逐包掃描電子標(biāo)簽核對(duì)煙包PPI驗(yàn)收入庫(kù),同時(shí)記錄二檢質(zhì)量信息等寫入托盤RF ID標(biāo)簽,并通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)傳輸?shù)街行臄?shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)二檢入庫(kù)的每包煙葉所在庫(kù)房、庫(kù)位、移庫(kù)等信息記錄登記,在系統(tǒng)中可隨時(shí)查詢庫(kù)存狀態(tài),通過(guò)虛擬庫(kù)存技術(shù)動(dòng)態(tài)顯示庫(kù)區(qū)庫(kù)位狀況。在每個(gè)庫(kù)位都安裝有網(wǎng)絡(luò)攝像頭,可遠(yuǎn)程查看庫(kù)位實(shí)時(shí)信息。

煙葉調(diào)撥給卷煙廠或進(jìn)行集中整選時(shí),逐包掃描登記,該信息可轉(zhuǎn)讓給卷煙廠對(duì)未來(lái)卷煙進(jìn)行質(zhì)量追蹤,同時(shí)收集整個(gè)物流過(guò)程的PPI,對(duì)員工績(jī)效和過(guò)程管理進(jìn)行考核。

上述信息過(guò)程的管理在產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)(PLM,Product Lifecycle Management)協(xié)調(diào)下,對(duì)煙農(nóng)的客戶關(guān)系管理系統(tǒng)(CRM,Customer Relationship Management)、物流過(guò)程的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)(SCM,Supply Chain Management)和卷煙廠的企業(yè)資源計(jì)劃(ERP,Enterprise Resource Planning)進(jìn)行整合,實(shí)現(xiàn)信息共享和煙葉全生命周期的過(guò)程追蹤。

圖2 基于RFI D標(biāo)簽的煙葉物流信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3 基于RF ID技術(shù)的煙葉物流信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

整個(gè)煙葉物流追蹤系統(tǒng)由RF ID標(biāo)簽讀寫設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備、數(shù)據(jù)采集器、信息交互中心、瀏覽與查詢系統(tǒng)、中心數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成,見(jiàn)圖3。信息交互中心將分散在不同地點(diǎn)、不同部門的設(shè)備和系統(tǒng),如煙葉站點(diǎn)收購(gòu)系統(tǒng)、RF ID讀寫設(shè)備、監(jiān)控裝置和信息顯示設(shè)備等聯(lián)系在一起,在C/S模式下持續(xù)可靠地工作。

用戶數(shù)據(jù)管理模塊通過(guò)讀取公司系統(tǒng)下達(dá)的煙葉生產(chǎn)、收購(gòu)計(jì)劃,編制煙葉生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)淖鳂I(yè)任務(wù)和調(diào)度計(jì)劃,并與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程信息相組合,生成煙包的電子信息編碼。RF ID讀寫設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備實(shí)時(shí)采集煙包信息,發(fā)出現(xiàn)場(chǎng)控制和調(diào)度信號(hào),通過(guò)電子顯示屏、信號(hào)燈、蜂鳴器、攝像頭完成提示和監(jiān)控,并通過(guò)無(wú)線通訊服務(wù)上傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。瀏覽和查詢系統(tǒng)采用B/S模式設(shè)計(jì),通過(guò)遠(yuǎn)程控制接口訪問(wèn)W EB服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)授權(quán)查詢功能和遠(yuǎn)程控制。

3.2 硬件組成

系統(tǒng)硬件構(gòu)成見(jiàn)圖4,煙葉站點(diǎn)收購(gòu)環(huán)節(jié)采用煙農(nóng)排號(hào)控制器,煙農(nóng)持嵌入RF ID芯片的銀行“一卡通”按次序排隊(duì)交煙,提高收購(gòu)和結(jié)算效率。站點(diǎn)打包稱重環(huán)節(jié)采用煙葉一體稱重打包機(jī),該機(jī)是基于嵌入式軟件在L inux操作系統(tǒng)下設(shè)計(jì),自動(dòng)采集煙包重量并將信息寫入RF ID標(biāo)簽。

站點(diǎn)運(yùn)輸煙葉到倉(cāng)儲(chǔ)中心過(guò)程中采用GPS和電子調(diào)運(yùn)單,GPS技術(shù)可隨時(shí)觀察運(yùn)輸車輛在途中的詳細(xì)情況,便于數(shù)據(jù)傳輸和對(duì)車輛調(diào)度進(jìn)行管理;電子調(diào)運(yùn)單記錄該車煙葉的電子信息,進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和交接。倉(cāng)儲(chǔ)中心煙葉入庫(kù)通過(guò)讀取電子調(diào)運(yùn)單信息與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)信息對(duì)比獲取交接數(shù)據(jù),讀卡系統(tǒng)逐包掃描RF ID標(biāo)簽并進(jìn)行自動(dòng)稱重和生成磅碼單數(shù)據(jù),完成煙葉入庫(kù)交接過(guò)程。煙葉入庫(kù)后,系統(tǒng)制作托盤RF ID標(biāo)簽,自動(dòng)分配庫(kù)位實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)倉(cāng)儲(chǔ)管理。

圖3 煙葉物流追蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)還引進(jìn)了S M S短消息平臺(tái),在煙葉收購(gòu)環(huán)節(jié)中根據(jù)收購(gòu)計(jì)劃通知煙農(nóng)交煙,合理安排煙葉站點(diǎn)收購(gòu)工作并減少煙農(nóng)排隊(duì)等候時(shí)間,提高收購(gòu)速度和煙農(nóng)滿意度;在車輛調(diào)度過(guò)程中使用短消息通知,有序安排車輛運(yùn)輸?shù)取?/p>

3.3 軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用了B/S和C/S相結(jié)合的設(shè)計(jì)模式。在數(shù)據(jù)采集層,采用C/S模式與RF ID硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)通訊連接,設(shè)備作為信息采集和具備信息處理功能的終端,與部署在控制主機(jī)上的守護(hù)進(jìn)程進(jìn)行通訊,守護(hù)進(jìn)程接受其請(qǐng)求并調(diào)用接口實(shí)現(xiàn)與信息系統(tǒng)的交互。

在用戶查詢層,則采用B/S模式設(shè)計(jì),主要程序架構(gòu)使用C#語(yǔ)言在.NET技術(shù)平臺(tái)上進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[8],DB2數(shù)據(jù)庫(kù)作為存儲(chǔ)平臺(tái)?？紤]到實(shí)施環(huán)境是網(wǎng)絡(luò)情況較惡劣的農(nóng)村偏遠(yuǎn)山區(qū),通過(guò)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)解決數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)一致性、數(shù)據(jù)傳輸可靠性等問(wèn)題,即在不同地點(diǎn)的庫(kù)房部署分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)守護(hù)進(jìn)程自動(dòng)偵測(cè)數(shù)據(jù)變化,實(shí)現(xiàn)與中心數(shù)據(jù)庫(kù)同步更新。

3.4 網(wǎng)絡(luò)配置

煙葉物流追蹤系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置主要包括以下幾部分:①煙葉收購(gòu)站點(diǎn)的Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)設(shè)備與站點(diǎn)服務(wù)器的數(shù)據(jù)通訊和傳輸;②企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),運(yùn)行TCP/IP協(xié)議,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的兼容性,方便客戶接入和系統(tǒng)擴(kuò)充;③W i-Fi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)個(gè)人電腦、手持設(shè)備與煙葉物流系統(tǒng)的接入;④GPRS/CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信和信息傳遞;⑤GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)煙包運(yùn)輸車輛的跟蹤和物流活動(dòng)信息采集。

4 應(yīng)用效果

圖4 煙葉物流硬件結(jié)構(gòu)示意圖

該煙葉物流管理信息系統(tǒng)融合了RF ID、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、計(jì)算機(jī)控制及網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù),通過(guò)對(duì)煙葉數(shù)據(jù)采集、整理、挖掘和分析,為煙葉物流各環(huán)節(jié)的管理人員提供了有效和準(zhǔn)確的決策信息,提高了抵御物流風(fēng)險(xiǎn)的能力,提升了物流服務(wù)水平。2009年7月該系統(tǒng)在四川涼山36個(gè)、貴州畢節(jié)8個(gè)收購(gòu)站點(diǎn)(線)和2個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)中心試用,取得了較好的應(yīng)用效果。

(1)整合了物流體系的各個(gè)環(huán)節(jié),科學(xué)合理地對(duì)煙葉物流過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和追蹤,信息獲取及時(shí),原來(lái)需3～5 d才能上報(bào)的數(shù)據(jù),現(xiàn)在基本上能夠與現(xiàn)場(chǎng)同步獲取,即使有人工操作環(huán)節(jié),也最多滯后3～5 h,信息獲取效率提高90%以上。

(2)獲取的信息透明和真實(shí),信息系統(tǒng)從煙包自動(dòng)采集數(shù)據(jù),與過(guò)程信息融合生成電子頻譜編碼(EPC編碼),幾乎不可能偽造信息,信息準(zhǔn)確度超過(guò)99%,與未使用該系統(tǒng)的其他煙葉收購(gòu)站點(diǎn)相比,提高了12.8%。

(3)實(shí)現(xiàn)煙葉質(zhì)量追溯和績(jī)效考核的有機(jī)結(jié)合,在物流的下游環(huán)節(jié)檢測(cè)到煙葉質(zhì)量問(wèn)題后,通過(guò)讀取RF ID電子編碼從信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中能夠回溯上游產(chǎn)生問(wèn)題的環(huán)節(jié),從而對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行考核。

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