雷加進，韋盛作，郭廷武，唐 揚，黃 琳，潘裕遠

（廣西煙草公司欽州市公司，廣西欽州 535000）

0 引言

近年來，隨著行業(yè)物流高質(zhì)量發(fā)展，對物流運行提出了更高的要求，數(shù)字化、綠色化成為物流發(fā)展的主流，提質(zhì)、降本、增效是物流發(fā)展的目標[1]。煙草行業(yè)卷煙分揀管理控制系統(tǒng)（以下簡稱“分揀系統(tǒng)”）的自動化程度是提升煙草物流運行能力的重要保障，它涉及倉儲、揀選、包裝等多個環(huán)節(jié)。由于集成了多種現(xiàn)代技術(shù)，分揀管理控制系統(tǒng)近年來一直是分揀環(huán)節(jié)研究的重點[2-3]。某物流配送中心在前期的技改項目中，已大大降低了分揀線上的故障率，降低人工分揀的勞動強度，提高分揀效率。但是由于分揀系統(tǒng)功能較為單一，系統(tǒng)無庫存管理、無盤點功能，在分揀完成后需要人工盤點當天庫存，這部分工作需要耗費較多時間，進而影響整體分揀效率。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研得到的分揀前數(shù)據(jù)獲取和人工盤點工作占用時間分析結(jié)果可知，分揀系統(tǒng)的分揀數(shù)據(jù)下載、盤點表打印、分揀數(shù)據(jù)導入和庫存盤點操作平均每天需要花費約55 min，而其中分揀數(shù)據(jù)下載與庫存盤點所花費時間占78%（圖1、表1）。

表1 分揀線分揀前后所需時間統(tǒng)計 min

圖1 分揀前數(shù)據(jù)獲取和盤點工作占用時間分析

為解決分揀系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取時間長、盤點困難等問題，減小員工工作強度和有效提升分揀效率，本文在現(xiàn)有軟、硬件基礎(chǔ)上，通過對分揀系統(tǒng)功能模塊進行優(yōu)化改造，增加分揀系統(tǒng)與倉儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口連接、庫存管理和實時盤點功能模塊，實現(xiàn)分揀系統(tǒng)數(shù)據(jù)與倉儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接、分揀系統(tǒng)庫存數(shù)據(jù)庫建立及庫存管理功能設(shè)計、卷煙數(shù)據(jù)實時盤點及顯示功能設(shè)計，有效減少分揀數(shù)據(jù)導入與庫存盤點等操作時間，提升分揀效率，解決分揀作業(yè)的堵點問題。

1 原因分析

經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)上述問題的原因主要有3 個：①倉儲系統(tǒng)與分揀系統(tǒng)無直接數(shù)據(jù)接口，導致營銷及倉儲數(shù)據(jù)無法直接到達分揀系統(tǒng)，導致分揀數(shù)據(jù)導入時間花費較多；②分揀系統(tǒng)內(nèi)無庫存管理功能，分揀前、分揀時以及分揀后的庫存信息無法直接在分揀系統(tǒng)獲取，也無法自動計算剩余庫存數(shù)；③分揀系統(tǒng)沒有實時盤點及顯示功能，員工無法在倉位上實時了解該倉位上的當前庫存盤點數(shù)據(jù)，無法及時糾錯。

1.1 倉儲系統(tǒng)與分揀系統(tǒng)無直接數(shù)據(jù)接口

省級卷煙營銷平臺系統(tǒng)提供當天各條線路所需的卷煙種類與數(shù)量，并將其數(shù)據(jù)進入倉儲系統(tǒng)，分揀系統(tǒng)則根據(jù)營銷數(shù)據(jù)進行卷煙分揀與包裝。但是這兩個系統(tǒng)是屬于不同的平臺，因此兩者之間的數(shù)據(jù)交流方式將會影響分揀效率。目前，從上級卷煙營銷平臺中導出當天分揀數(shù)據(jù)時，需要先選擇導出數(shù)據(jù)的內(nèi)容，如物流中心、配送部、配送域、配送日期、審核狀態(tài)等，然后選擇需要導出的線路，這樣才能將導出數(shù)據(jù)保存到本地磁盤指定的文件夾中供分揀系統(tǒng)讀取。最后，在分揀系統(tǒng)中以讀入文件數(shù)據(jù)的方式，將已保存到文件的營銷數(shù)據(jù)導入到分揀系統(tǒng)中。在數(shù)據(jù)導入時，需登錄分揀系統(tǒng)在操作窗口進入訂單導入界面，點擊右上角的“導入”按鈕彈出窗口選擇訂單數(shù)據(jù)下載的文件保存路徑，再根據(jù)需要選擇導入分揀的線路，這樣才能得到各配送線路上的卷煙種類與數(shù)量（圖2）。

圖2 分揀數(shù)據(jù)導入

在數(shù)據(jù)的導入操作中，由于沒有直接的數(shù)據(jù)接口，通過間接的文件傳遞方式操作步驟較為繁瑣，對操作人員的操作熟練程度要求比較高，每次導出數(shù)據(jù)之前必須把上一次導出的數(shù)據(jù)文件刪除，防止數(shù)據(jù)累加造成分揀數(shù)據(jù)不準確。操作過于繁瑣和使用時間過長將直接影響卷煙出庫時間，進而影響分揀效率。另外，采用文件傳輸?shù)姆绞?，還可能有文件損壞、文件被誤刪除、文件被誤覆蓋的風險。

1.2 分揀系統(tǒng)缺少庫存管理

通過外部文件的數(shù)據(jù)傳送，分揀系統(tǒng)從營銷系統(tǒng)得到當天分揀的卷煙種類和數(shù)量。但由于分揀系統(tǒng)中缺少庫存管理，分揀系統(tǒng)無法及時得知相應卷煙品種的庫存余量和實時庫存。這需要等所有分揀任務完成后進行人工盤點，再與倉儲系統(tǒng)中的剩余庫存核對，如果出現(xiàn)差錯則有可能需要較多花費時間來找出問題的原因，有時還需要重新拆包分揀并重新打包。

1.3 缺少實時盤點功能

當天分揀完成后，員工需要首先從營銷系統(tǒng)下載打印出訂單備貨盤點表，然后由員工進行人工現(xiàn)場盤點，將現(xiàn)場剩余的各種類卷煙數(shù)量進行清點、記錄，并與盤點表核對每個倉位卷煙品牌的數(shù)量。由于倉位數(shù)量較多，這種盤點方式工作量大、盤點時間長，容易出錯，同時也造成用電用工成本的增加，增加了員工的勞動強度（圖3）。

圖3 現(xiàn)場人工盤點

通過上述分析，由于分揀系統(tǒng)沒有相關(guān)庫存數(shù)據(jù)信息，導致卷煙分揀完成后，需人工檢查盤點數(shù)據(jù)是否相符；如果在盤點時才發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不符，則需要大量人力查找錯煙并重新包裝，降低工作效率。而且，目前分揀系統(tǒng)的分揀數(shù)據(jù)獲取操作步驟比較繁瑣、操作用時比較長，數(shù)據(jù)接口落后、系統(tǒng)無盤點、無庫存管理功能，沒有顯示實時盤點數(shù)量，現(xiàn)場盤點困難，同時耗費大量人力和時間。因此，為了降低生產(chǎn)成本、減少作業(yè)時間、提高分揀效率，就必須對現(xiàn)有的卷煙分揀系統(tǒng)功能進行升級改造。主要功能包括：在分揀系統(tǒng)中，利用倉儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口功能，開發(fā)分揀系統(tǒng)端的數(shù)據(jù)接口，與倉儲系統(tǒng)對接數(shù)據(jù)，獲取庫存數(shù)據(jù)；增加庫存管理功能，查看分揀線當天分揀需要訂購的數(shù)量、分揀線倉位上庫存余量、需要出庫補貨數(shù)量和實時庫存數(shù)量的統(tǒng)計；增加盤點功能，實現(xiàn)分揀中實時盤點，盤點信息實時顯示，減少盤點差錯和盤點時間。

2 分揀系統(tǒng)功能優(yōu)化

經(jīng)過上述分析，本文主要工作是在分揀系統(tǒng)軟件上開發(fā)數(shù)據(jù)接口功能、增加庫存管理與實時盤點功能，設(shè)計內(nèi)容包括通信接口及其界面設(shè)計、庫存數(shù)據(jù)庫設(shè)計、庫存與盤點業(yè)務功能算法設(shè)計等。通過系統(tǒng)優(yōu)化，將盤點數(shù)據(jù)顯示在數(shù)碼屏上，實現(xiàn)卷煙庫存數(shù)據(jù)的實時更新與實時盤點，提高人工盤點效率。

2.1 增加數(shù)據(jù)接口

分揀系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口主要采用對倉儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行訪問的方式。倉儲系統(tǒng)（歐康系統(tǒng)）開放有數(shù)據(jù)接口，外部系統(tǒng)可以通過此接口訪問庫存信息。因此，在分揀系統(tǒng)中采用SQL 語句訪問歐康系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，將所需要的庫存信息讀入分揀系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，構(gòu)建分揀系統(tǒng)的庫存數(shù)據(jù)庫。為了與以前的功能銜接，分揀數(shù)據(jù)導入界面提供了兩種接口方式，一種是保持原來的文件導入方式，另一種就是通過分揀系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口訪問倉儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、直接獲取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)導入方式（圖4）。選擇“歐康倉儲接口”就可以在分揀系統(tǒng)上直接獲取倉儲系統(tǒng)里的庫存相關(guān)數(shù)據(jù)信息，其流程如圖5 所示。

圖4 分揀數(shù)據(jù)導入界面的兩種接口方式

圖5 直接獲取庫存數(shù)據(jù)接口流程

2.2 庫存管理功能設(shè)計

借鑒倉儲管理系統(tǒng)設(shè)計理念，對分揀管理控制系統(tǒng)的庫存維護功能進行設(shè)計，以管理分揀線的當天分揀需要訂購的數(shù)量、分揀線倉位上庫存余量、需要出庫補貨數(shù)量和實時庫存數(shù)量的統(tǒng)計、盤點信息實時顯示。

庫存管理是由系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口下載分揀訂單數(shù)據(jù)，分揀系統(tǒng)導入銷售訂單進行基礎(chǔ)設(shè)置，根據(jù)訂單品牌訂購數(shù)量設(shè)置或調(diào)整倉位和庫存基數(shù)設(shè)定或庫存校正，然后把品牌名稱寫入LED 屏?；A(chǔ)設(shè)置完成后進入一下步驟分析數(shù)據(jù)，調(diào)整分揀線路優(yōu)先分揀順序和校對卷煙庫存數(shù)量。數(shù)據(jù)分析完后進入分揀配貨環(huán)節(jié)，手動寫入盤點數(shù)據(jù)，發(fā)送到數(shù)據(jù)接收器后再傳送到現(xiàn)場數(shù)碼屏顯示，供操作人員開機前盤點。開始分揀后，倉位出煙，計數(shù)檢測光電開始計數(shù)并將計數(shù)信號傳送給PLC，由PLC 與上位機分揀系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時傳送。分揀系統(tǒng)經(jīng)過計數(shù)數(shù)據(jù)處理后，把當前庫存數(shù)據(jù)實時寫入現(xiàn)場數(shù)碼LED 屏并顯示出來，供操作人員隨時盤點，從而實現(xiàn)在線實時盤點操作。

由此可見，通過庫存管理功能對庫存數(shù)據(jù)的處理，還實現(xiàn)了將實時盤點功能集成在庫存管理功能設(shè)計當中，拓展庫存管理功能的應用場景。根據(jù)現(xiàn)場需求，設(shè)計的分揀系統(tǒng)庫存管理功能主要包括訂單導入、倉位設(shè)置、卷煙設(shè)置、現(xiàn)場LED 數(shù)碼屏寫入、庫存表維護、訂單分析、分揀配貨、手動盤點、自動盤點、故障記錄、報表查詢、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收、數(shù)碼管顯示、啟動控制系統(tǒng)等（圖6）。

圖6 庫存管理功能工作流程

卷煙庫存維護界面如圖7 所示，在分揀系統(tǒng)主界面點擊“卷煙庫存維護”則可進入維護界面：首先點擊“刪除異型煙”按鈕，刪除多余的異型品牌，防止標準煙跟異型煙混亂；然后點擊鼠標右健“編輯”設(shè)置每箱數(shù)量和庫存數(shù)量即可；“更新庫存”包括庫存清零和取批次數(shù)量，庫存清零一般是在系統(tǒng)開始初始化時將數(shù)據(jù)清空，而取批次數(shù)量是指第一次使用時取當天需要分揀的數(shù)量。這樣就可以完成庫存管理初始化，當天庫存以及分揀任務的數(shù)據(jù)則被寫入分揀系統(tǒng)的庫存數(shù)據(jù)庫。

圖7 卷煙庫存維護界面

2.3 盤點功能設(shè)計

在分揀系統(tǒng)的庫存管理界面中增加盤點功能，通過RS-485 串口協(xié)議、標簽控制器與分揀線上數(shù)碼LED屏進行連接。分揀過程中，實時盤點卷煙數(shù)量，分揀任務完成時，數(shù)碼LED 屏顯示剩余庫存，方便分揀操作人員快速核對。盤點功能界面如圖8 所示。界面中，庫存余數(shù)是指前一天分揀完成余留在分揀線上的卷煙數(shù)量；訂購數(shù)量：當天分揀的總分揀量；補貨數(shù)量則是系統(tǒng)跟據(jù)庫存余數(shù)以及當天的分揀量，自動算出倉庫需要補貨的出庫卷煙數(shù)量，用于分揀系統(tǒng)進行分揀；實時庫存表示指前一天分揀線上余留下的數(shù)量加上當天倉庫出庫補貨的數(shù)量或者當天分揀完成后分揀線上剩余的數(shù)量；已分揀條數(shù)是指根據(jù)訂單已分揀的數(shù)量，它會根據(jù)分揀線分揀進度實時更新變化，做加法運算直到當天數(shù)據(jù)分揀完成。

圖8 卷煙庫存維護界面

通過庫存余數(shù)、訂購數(shù)量、每箱數(shù)量、補貨條數(shù)以及已分揀條數(shù)，可以計算得到實時庫存（圖9）。在分揀時，倉位上的光電傳感器會檢測是否有卷煙從該倉位打出，有則光電傳感器就會產(chǎn)生一個脈沖信號給PLC，PLC 再將此信號傳送到上位機分揀系統(tǒng)；分揀系統(tǒng)接收到此信號，則認為相應種類的卷煙庫存中已有一條香煙進行了分揀，實時庫存減少了一條，即實時盤點數(shù)據(jù)減少了一條。實時盤點數(shù)據(jù)可通過界面的“寫盤點數(shù)據(jù)”按鈕，將分揀系統(tǒng)的計算結(jié)果傳送到數(shù)碼LED 屏控制器，將實時盤點數(shù)據(jù)顯示數(shù)碼LED 屏（圖10）。

圖9 實時盤點數(shù)據(jù)計算流程

圖10 寫入盤點數(shù)據(jù)

2.4 優(yōu)化效果

通過增加分揀系統(tǒng)和倉儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口、增加庫存管理功能以及實時盤點功能，實現(xiàn)卷煙數(shù)據(jù)的實時盤點以及分揀庫存與倉儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接，有效減少卷煙出庫、分揀盤點等操作時間，提升分揀效率，解決分揀作業(yè)的堵點問題。通過現(xiàn)場實測，每天分揀盤點用時從30.04 min 下降至13.16 min，減少了16.88 min、即51.35%，有效提高了分揀效率。

3 結(jié)束語

本文設(shè)計了分揀系統(tǒng)與倉儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，以及分揀系統(tǒng)的庫存管理和實時盤點功能，通過數(shù)據(jù)接口，將倉儲系統(tǒng)的庫存數(shù)據(jù)提取到分揀系統(tǒng)，并結(jié)合當天分揀需求及實時分揀數(shù)據(jù)，實時計算當前庫存；通過上位機與下位控制器的通信，利用光電傳感器計數(shù)，實時分揀數(shù)據(jù)通過PLC 傳送到上位機，并將實時盤點數(shù)據(jù)顯示在數(shù)據(jù)LED 屏，做到分揀完成、庫存盤點完成，有效提高了盤點效率。