條碼技術(shù)在裝備維修器材日常管理業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

武 鵬，凌海風(fēng)，楊煒辰，張 軍

(解放軍理工大學(xué) 野戰(zhàn)工程學(xué)院，南京 210007)

裝備維修器材日常管理是以裝備維修器材的庫(kù)存保管為中心所展開的一系列業(yè)務(wù)活動(dòng)。這部分業(yè)務(wù)活動(dòng)分3 個(gè)階段來(lái)實(shí)現(xiàn):第一階段是裝備維修器材的驗(yàn)收入庫(kù);第二階段是裝備維修器材的維護(hù)保養(yǎng);第三階段是裝備維修器材的出庫(kù)發(fā)運(yùn)。裝備維修器材的日常管理過(guò)程，是從接運(yùn)準(zhǔn)備入庫(kù)的裝備維修器材開始，直到把這些裝備維修器材根據(jù)各種需要供應(yīng)出去為止的全過(guò)程［1］。

近年來(lái)隨著我軍對(duì)裝備維修器材保障的信息化程度的要求不斷提高以及裝備維修器材保障本身規(guī)模的不斷擴(kuò)大，現(xiàn)有的以庫(kù)房保管員手工記錄出入庫(kù)信息的管理業(yè)務(wù)已經(jīng)暴露出一些問(wèn)題與缺陷，主要表現(xiàn)在器材收發(fā)效率較低，難以滿足大批量器材收發(fā)的高效率運(yùn)轉(zhuǎn)、準(zhǔn)確率不易保證，不易精確化管理、信息化程度較低等方面。

條碼技術(shù)主要研究如何將信息用條碼來(lái)表示，以及如何將條碼所表示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的字符，將條碼技術(shù)引入到裝備維修器材日常管理業(yè)務(wù)可以在很大程度上提高器材的收發(fā)效率和準(zhǔn)確度。

1 條碼技術(shù)

1.1 條碼技術(shù)

條碼技術(shù)是在信息技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門集編碼、印刷、識(shí)別、數(shù)據(jù)采集與處理與一體的綜合性技術(shù)。條碼技術(shù)的核心內(nèi)容是利用光電掃描或圖像采集設(shè)備識(shí)讀條碼符號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)識(shí)別，并快速準(zhǔn)確地將信息錄入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以達(dá)到自動(dòng)化管理之目的。

1.2 二維條碼的特點(diǎn)和分類

二維條碼具有信息容量大(可容納上千字符)、密度高、可靠性高、可表示漢字及圖像多種文字信息、具有糾錯(cuò)功能、保密防偽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

二維條碼根據(jù)構(gòu)成原理和結(jié)構(gòu)形狀的差異，可分為兩大類型:一類是行排式或?qū)优攀蕉S條碼(stacked or tiered barcode)，如PDF417、Code49、Code16K 等;另一類是棋盤式或點(diǎn)矩陣式二維條碼，如QR Code 等。

1.3 QR 碼

QR 碼是二維條碼的一種，它具有全方位、超高速識(shí)讀的特點(diǎn)，呈正方形，只有黑白兩色［2］。在3 個(gè)角落，印有較小的“回”字形正方圖案。這3 個(gè)是幫助解碼軟件定位的圖案，用戶不需要對(duì)準(zhǔn)，無(wú)論以任何角度掃描，數(shù)據(jù)仍然可以正確被識(shí)讀，QR 碼的樣式如圖1 所示［3］。

圖1 QR 碼

2 條碼應(yīng)用系統(tǒng)的總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體功能設(shè)計(jì)

條碼應(yīng)用系統(tǒng)是指采用了一維條碼、二維條碼作為數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)表示技術(shù)的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。條碼應(yīng)用系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)源、條碼識(shí)讀器、計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件和輸出設(shè)備5 部分組成，如圖2 所示。

圖2 條碼應(yīng)用系統(tǒng)組成

其中，數(shù)據(jù)源是用條碼表示的，在此使用QR Code 碼制作為應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用碼制;條碼識(shí)讀器是數(shù)據(jù)采集設(shè)備，它可以快速準(zhǔn)確地捕捉到條碼表示的數(shù)據(jù)源，并將這一數(shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)處理;輸出設(shè)備將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后得到的信息以文件、表格或圖形方式輸出，供保管員及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握這些信息，制定正確的決策。應(yīng)用軟件具體實(shí)現(xiàn)裝備維修器材日常管理的無(wú)紙化模式，部署在條碼識(shí)讀器和計(jì)算機(jī)上［4］。

2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.2.1 信息源

利用二維條碼與一維條碼的配合應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物和貨位的精確管理。其中一維條碼用于記錄貨位信息;二維條碼用于記錄器材信息。貨位信息采用“五號(hào)定位”，即庫(kù)房號(hào)、貨區(qū)號(hào)、貨架號(hào)、層數(shù)、貨位五者統(tǒng)一編號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)器材的精確定位。具體編碼格式如圖3。

圖3 貨位五號(hào)定位

器材信息使用二維條碼中的QR Code 來(lái)記錄，針對(duì)裝備維修器材的庫(kù)存期間全壽命信息跟蹤的目的，二維條碼所包含的信息量應(yīng)盡可能的全面，設(shè)計(jì)的二維條碼標(biāo)簽包含器材基本屬性(器材名稱、器材代碼、原廠編號(hào)等)，器材來(lái)源信息(來(lái)源情況、制造商名稱、制造商代碼等)，入庫(kù)驗(yàn)收信息(入庫(kù)驗(yàn)收時(shí)間、驗(yàn)收人等)，保管信息(保管責(zé)任人、維護(hù)保養(yǎng)注意事項(xiàng)等)。

2.2.2 條碼識(shí)讀器

由于倉(cāng)庫(kù)的工作環(huán)境靈活度比較大，工作方式應(yīng)選擇手持非接觸式;由于需要識(shí)讀一維條碼和矩陣式的二維條碼，工作原理應(yīng)選擇CCD 式;我們選擇的條碼識(shí)讀器應(yīng)該是兼具條碼掃描和譯碼功能的，也就是平時(shí)所講的一體機(jī)，這樣即可以快速的查看到二維條碼所攜帶的信息，而且還可將譯碼得到的資料字符用于搭載在條碼識(shí)讀器上的手持式庫(kù)房管理信息系統(tǒng)(warehouse management information system based on palm)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

綜上，選擇PDA(personal digital assistant)作為條碼識(shí)讀與信息處理的硬件設(shè)備。

2.2.3 條碼打印機(jī)

為了打印二維條碼、一維條碼，需要配備條碼打印機(jī)。條碼打印機(jī)通過(guò)打印頭把碳帶(相當(dāng)于針打的色帶)上的墨印在條碼打印紙上(有一定標(biāo)準(zhǔn)大小的不干膠的打印紙)。條碼打印機(jī)是一種專用的打印機(jī)，具有工業(yè)級(jí)的品質(zhì)，不受工作環(huán)境的限制，它不受打印量的限制，可以24 小時(shí)打印;另外，它的打印速度極快，最快可以達(dá)到10 英寸(24 cm)每秒。

2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

由于很多倉(cāng)庫(kù)已部署有器材管理信息系統(tǒng)ENMIS(equipment network management information system)，只需要開發(fā)部署在PDA 上的手持式庫(kù)房管理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為WMISBP(warehouse management information system based on palm)，并做到2 個(gè)系統(tǒng)之間的信息集成即可。

ENMIS 主要負(fù)責(zé)裝備維修器材日常管理的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理和業(yè)務(wù)功能的處理，它可以通過(guò)臺(tái)式機(jī)終端的輸入部分或從PDA 收集到的數(shù)據(jù)完成系統(tǒng)的功能。WMISBP 可以看作是ENMIS 在PDA 上的擴(kuò)展，它可以獨(dú)立處理PDA 收集到的信息然后同步到ENMIS，這對(duì)于裝備維修器材的日常管理是一個(gè)極大的促進(jìn)。它可以通過(guò)掃描模塊收集一維條碼和二維條碼的數(shù)據(jù)，從而可以避免因人為失誤輸入而造成的錯(cuò)誤，減輕了庫(kù)房管理員的工作負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確度極高的無(wú)紙化操作。

2.3.1 手持式庫(kù)房管理信息系統(tǒng)的硬件環(huán)境

本系統(tǒng)所采用的硬件平臺(tái)為基于Windows CE 操作系統(tǒng)平臺(tái)的PDA 以及基于Windows XP 操作系統(tǒng)平臺(tái)的PC 機(jī)［5］。

2.3.2 手持式庫(kù)房管理信息系統(tǒng)的軟件環(huán)境

WMISBP 運(yùn)行的軟件環(huán)境是Windows CE 操作系統(tǒng)，在服務(wù)器端需要部署. NET 框架、IIS(Internet Information Services，互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù))以及Web 服務(wù)。

數(shù)據(jù)同步是WMISBP 與ENMIS 產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的核心，除了用到Web 服務(wù)以外，還需要同步軟件與之配套。MS Active-Sync 是目前世界上最優(yōu)秀的同步工具軟件之一，可用于在移動(dòng)設(shè)備和計(jì)算機(jī)間傳輸文件，具有跨平臺(tái)，界面友好等諸多優(yōu)點(diǎn)。在此，我們選用性能穩(wěn)定的MS ActiveSync 4.5 版本。

2.3.3 手持式庫(kù)房管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

針對(duì)裝備維修器材日常管理的業(yè)務(wù)，手持式庫(kù)房管理信息系統(tǒng)應(yīng)具有3 個(gè)功能模塊:器材上架、器材下架、庫(kù)存盤點(diǎn)。

1)器材上架

將記錄有器材完整信息的二維條碼貼在器材上后，利用PDA 掃描二維條碼從而確認(rèn)該器材是否與入庫(kù)單中的器材吻合，待入庫(kù)驗(yàn)收全部完成后，通過(guò)掃描張貼于貨位上的一維條碼來(lái)記錄器材所存放的位置。待該入庫(kù)單內(nèi)的所有器材全部上架完畢后，即器材上架完畢。具體流程圖如圖4。

2)器材下架

利用PDA 掃描待出庫(kù)的器材并自動(dòng)與調(diào)撥單進(jìn)行比對(duì)，隨后掃描貨位上的一維條碼從而選中所要下架的器材，待該調(diào)撥單上的所有器材下架后，器材下架完畢。

3)庫(kù)存盤點(diǎn)

庫(kù)存盤點(diǎn)操作與器材上架操作類似，可以掃描器材代碼以查找器材，也可以掃描貨位代碼以查找貨位，檢查盤點(diǎn)貨位上的器材數(shù)量后，轉(zhuǎn)到下一器材或貨位。將每次的盤庫(kù)信息詳細(xì)記錄，如果有必要可以將這些信息以二維條碼的形式展示。

圖4 器材上架流程

圖5 器材下架流程

3 條碼系統(tǒng)在裝備維修器材日常管理業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

現(xiàn)以某舟橋團(tuán)周轉(zhuǎn)器材倉(cāng)庫(kù)為例，詳細(xì)介紹條碼應(yīng)用系統(tǒng)在這里的應(yīng)用。

3.1 系統(tǒng)

整個(gè)系統(tǒng)涵蓋了器材入庫(kù)管理、盤庫(kù)管理、出庫(kù)管理等業(yè)務(wù)。倉(cāng)儲(chǔ)管理可以使用條碼作為器材在流通過(guò)程中的標(biāo)識(shí)，借助先進(jìn)的條碼識(shí)別技術(shù)，把各相關(guān)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)起來(lái)，在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部形成一條完整的追溯鏈;結(jié)合對(duì)器材供應(yīng)部門、器材使用單位的管理，使得對(duì)器材在庫(kù)存期間全壽命信息跟蹤成為可能。

通過(guò)條碼識(shí)別技術(shù)，使工程兵部隊(duì)倉(cāng)庫(kù)的倉(cāng)儲(chǔ)管理水平得到長(zhǎng)足的提升，提高倉(cāng)儲(chǔ)物資管理的準(zhǔn)確率的同時(shí)，管理效率也得到了很大的提高。

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)采用B/S 結(jié)合C/S 結(jié)構(gòu)，其中器材管理信息系統(tǒng)采用B/S 結(jié)構(gòu)，部署于主服務(wù)器上;手持式庫(kù)房管理信息系統(tǒng)采用C/S 結(jié)構(gòu)，部署于手持機(jī)(PDA)上。

3.2.1 系統(tǒng)軟件平臺(tái)

1)服務(wù)器操作系統(tǒng):Microsoft Windows 2003 Server

2)數(shù)據(jù)庫(kù):Microsoft SQL Server 2008(服務(wù)器端);Microsoft SQL CE 3.0(手持機(jī)端)

3)客戶端操作系統(tǒng):Microsoft Windows XP

4)手持機(jī)操作系統(tǒng):Microsoft Windows CE

5)系統(tǒng)開發(fā)語(yǔ)言:C#

3.2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖6 所示。

圖6 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在關(guān)鍵位置部署有線網(wǎng)絡(luò)、PC 機(jī)和條碼打印機(jī)、數(shù)據(jù)采集終端通過(guò)專用的數(shù)據(jù)通信座連接PC 與實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

3.2.3 手持式庫(kù)房管理信息系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介

本系統(tǒng)共有器材上架、器材下架、庫(kù)存盤點(diǎn)3 個(gè)模塊。3個(gè)模塊的操作類似，現(xiàn)以器材上架模塊為例進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

器材上架模塊的功能是對(duì)已入庫(kù)的器材進(jìn)行上架操作并將操作的數(shù)據(jù)記入系統(tǒng)。

1)打印器材二維條碼

在器材入庫(kù)驗(yàn)收之后要為器材打印張貼二維條碼。在此我們使用bartender 這款條碼打印軟件，它支持廣泛的條碼碼制和條碼打印機(jī)，應(yīng)用方便。使用時(shí)將按規(guī)定格式的含有所有器材信息的.xls 格式文件導(dǎo)入到bartender 中，軟件會(huì)自動(dòng)生成QR Code。

2)信息同步

將手持式庫(kù)房管理信息系統(tǒng)與器材管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步，以獲得最新的入庫(kù)單等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。如圖7 所示。如果PC 機(jī)同步連接，直接調(diào)用本地保存的數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)也可以正常運(yùn)行，但這樣做的缺點(diǎn)是無(wú)法及時(shí)獲取服務(wù)器端最新的數(shù)據(jù)庫(kù)，從而導(dǎo)致某些不合理的業(yè)務(wù)操作。信息同步完成后，便可以將手持式庫(kù)房管理收發(fā)儀(PDA)與PC 機(jī)斷開同步連接，以方便攜帶和進(jìn)行各種業(yè)務(wù)操作。

3)選中器材明細(xì)

選擇“器材上架”模塊;雙擊入庫(kù)記錄，進(jìn)行上架操作;進(jìn)入器材上架界面;掃描到器材條碼后，程序會(huì)自動(dòng)找到入庫(kù)單中的器材，若入庫(kù)單中無(wú)此器材，則會(huì)彈出“入庫(kù)單中無(wú)此器材”的提示框。如圖8 所示。

圖8 選擇上架器材

4)選擇器材位置

選中器材貨位輸入框，將掃描頭對(duì)準(zhǔn)貨位條碼，按下掃描鍵，如果系統(tǒng)中無(wú)此貨位代碼，則會(huì)提示未找到貨位代碼，否則輸入框中顯示貨位代碼;或者直接在貨位代碼輸入框中輸入貨位代碼按下回車鍵;或者單擊“貨位”按鈕，彈出器材貨位列表，雙擊選中貨位。

5)填寫數(shù)量、完成上架

選中貨位代碼后返回入庫(kù)界面。在上架數(shù)量輸入框中輸入上架的數(shù)量，單擊“上架”按鈕，若該器材位置原先無(wú)放過(guò)此器材則會(huì)彈出器材基本信息后，填寫完整后單擊“確定”。返回原界面，單擊“上架”完成器材上架操作。

如果操作成功，上架數(shù)量輸入框會(huì)自動(dòng)減去已上架的數(shù)量?？梢詥螕簟吧霞苊骷?xì)”按鈕，會(huì)彈出該器材的上架明細(xì)。再次單擊該按鈕時(shí)，隱藏上架明細(xì)列表。如圖9 所示。

6)上架完畢，同步上傳數(shù)據(jù)

如果所有器材都上架畢后，單擊“上架完畢”完成上架操作。入庫(kù)操作完畢后，操作界面會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入到主界面。單擊菜單欄中的“同步”、“上傳”將入庫(kù)結(jié)果上傳至信息系統(tǒng)。如圖10。

圖9 上架操作

圖10 上架完畢

具體實(shí)現(xiàn)代碼如下:

//入庫(kù)完成

4 結(jié)束語(yǔ)

條碼技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，具有輸入速度快、采集信息量大、自由度大、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn)。將其引入到裝備維修器材日常管理業(yè)務(wù)中，較好地實(shí)現(xiàn)了提高器材收發(fā)效率、提高業(yè)務(wù)處理準(zhǔn)確度、業(yè)務(wù)流程可視化等核心目標(biāo)。對(duì)提升裝備維修器材日常管理的質(zhì)量、效率和效益在一定程度上起到了積極作用。

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