分析了钢铁厂在称重管理系统方面的需求,研究了目前管理系统的工作方式及使用状况,针对目前使用的系统功 能单一、操作繁琐、信息独立、交互性差、适应性低等不足,设计一种基于信息共享的模块化称重管理系统。提出了委托称重 方式,根据车辆信息自动关联并更新仓储、结算、财务等数据库系统,使得各部门紧密街接,形成一体化管理流程,有效的利 用和监控称重信息;采用基础配置和智能录入的方式,提高系统的适应性和扩充性。
目前,国内的称重管理系统有多种管理类型和模式,但大多 存在着功能单一、操作复杂、智能化程度低等缺点。文献提出 了称重数据自动获取,相关信息根据拟合度由用户选择的方式, 提高了操作人员的录人效率,减少信息录人错误。文献提 出了将称重信息在局域网内部共享,实现基本重量数据信息的 有效利用,有利于防止作弊。文献提出了利用RFID读取IC 卡信息,减少了录人信息工作量,提高了系统的智能化程度。文 献将提出称重和发货集成,但计量功能单一。上述类型管理 系统虽在一定程度上提高了系统的效率和安全,但在满足业务 种类繁多、功能需求多、智能化程度要求髙、业务量大和适应性 广等要求方面存在严重不足。
本文根据企业实际需求,提出了委托方式称重的理念,该理 念以车号和卡号为条件,自动匹配结算、发货、管理等系统信息, 有效地融合各个部分的数据,提髙了管理效率;设计出一种具有 数据管理、数据传输、数据存储和业务管理等功能的基于信息共 享的称重管理系统。
1.系统设计
1.1系统总体结构
由需求分析和实际条件,计量点的计算机需要实时进行 数据采集、数据传输及数据管理,因此系统客户端要求安全性 髙、稳定性好、处理速度快;服务器程序仅用来执行客户端请求 的数据库操作,提高了系统反应速率和执行效率。本系统采用 C/S模式进行开发,计算机获取相关称重数据信息,将数据同 步到中心服务器,以便实现对数据的访问、查询等。该模式具有 反应速度快、处理复杂逻辑能力强、客户端界面友好度高、稳定 性和安全性高等特点。系统的总体结构如图1所示。
系统总体结构包括称重磅房、数据处理中心及管理单元,其 中称重磅房和其它站点作为客户端,称重磅房是称重现场,形成 称重信息,根据业务自动更新其它站点所涉及的信息。其它站点 可以监控、使用称重磅房产生的数据。中心服务器用来存储数 据、执行后台调用数据库操作,为各站点和称重磅房提供数据服务,有助于财务、结算、管理部门使用。
1.2功能设计
系统采用C/S架构模式,即前台(Client)和后台(Server), 前台作为与用户交互的客户端,后台是数据库服务端。按照需 求,系统的前台分为系统配置、称重模块及数据管理;后台为客 户端对数据库的操作类型,分为査询、增加、修改、审核等。系统 主要功能结构见图2.
1.2.1基本配置
系统配置由磅房信息配置、计量预置词组和车队车辆管理 组成。磅房信息配置维护磅房名称、代码、串口号、波特率、数据 位、停止位、开始位、校验位、称重开始宇段、结束位置、结束字符 等,其是称重计算机实现数据采集的基础,通过该配置,使得管 理系统的适应性更广、维护更方便;计量预置词组,维护供应商、 仓库、发货单位、收货单位等常用宇段,实现输人智能识别的功 能,减少搡作人员的操作时间,提高工作效率;车辆车队管理,用 于针对公司内部车辆车队的管理情况,减少车辆称重次数,提髙 运输效率。
1.2.2称重部分
称重部分称重管理系统基础之一,主要用来采集、整合数 据,形成有效信息。公司业务种类多,需要具有一次称重、发货、 收货、退货、调拨、两次称重等功能;通过卡号,读取车辆的委托 单信息,减少操作人员的输人量,避免人为操作失误,提高效率; 完成单规格及多规格的货物运输,自动根据发货信息中理论重 量分摊多规格重量,满足结算要求;打印临时和正式磅单;与仓 库、财务、结算中心实现衔接。
1.2.3委托称重理念
在传统的称重模式中,公司各部门间的数据相对独立,需要 通过单据完成业务的流转,在业务种类多、业务量大、公司部门 多的情况下,会产生大量的单据,加大了各个部门的工作量,尤 其是计量部门,由于车流量大,容易引起拥堵,甚至导致混乱,严 重影响磅房的工作效率和公司的效益,同时也导致公司的业务 数据监管力度不够,容易产生作弊现象。为了提高工作效率、减 少工作量,使得公司部门间紧密配合,形成规范化、一体化的高 效管理模式,在系统设计的时提出了委托的称重理念。
所谓委托,即当车辆称重时,系统根据车辆所提供的信息, 自动査询匹配发货系统数据库,将相关信息带人称重画面,待重 量数据稳定后,形成称重信息,同时更新发货数据库中相应数 据;根据业务流程不同,更新不同的部门数据库。通过委托,简化了操作流程、提高效率、形成一体化的管理方式。为了直观地展 现委托称重设计,完整的体现整个称重过程,以发货业务的二次 称重方式为例,如图3所示。
1.2.4信息管理
信息管理模块包括磅单调整、报表查询、计量日志查询等, 能够实现多条件查询临时和正式磅单,满足不同权限的管理人 员的数据操作,査询数据显示项目齐全、淸晰;按照发货、收货等 完成各种类型的报表统计及打印。
1.3数据库设计
数据库是称重管理的基础,在称重管理系统中占有极其重 要的地位。数据结构的特性与整个管理系统的效率和性能有着 密切的关系。合理的数据库设计,有利于提高系统的数据操作效 丰,保证整个系统的高效运行。文中综合企业的数据量和安全性 要求,采用Oracle关系数据库。在设计数据表时,为了使信息记 录完善,满足操作的要求,可分为三类:①基本配置表,包括磅房 信息配置表、计量预置词组表、车队车辆管理表,主要用来存储 基本的配置信息,提髙系统的操作效率、有效地跟踪信息。②计 量数据表。包括临时榜单表、临时磅单子表、磅单表、磅单子表, 用来存储临时重量信息以及正式的磅单信息,为数据管理提供 基础。③理信息表,包括车辆皮重表、计量日志表,当出现错误或 者问题时,提供日志査询,为了更好地发现和解决问题。
2.系统关键部分开发
系统客户端利用基于.NET的C#语言开发,能够设计丰富 的、直观的、友好的界面,提高开发效率;称重管理系统的根本是 对数据的操作,考虑实际的工作条件及业务量,系统需要频繁的 操作数据库,为了提高数据库响应速度,服务端利用C++语言 进行开发,因为C++具有高效性,有助于减少代码的冗余,提高 服务程序执行效率;数据库采用关系数据库Oracle。
2.1称重模块实现
称重模块是整个系统的主要部分,通过串口获取汽车衡、IC 卡及其它附属设备数据;通过TCP/IP与服务器通信,完成对数 据库的访问。当司磅员打开称重画面,系统自动连接串口,设备 处于准备就绪状态。司磅员输人预设条件,包括会计单位、称重 方式等。当车辆进人汽车衡,系统自动读取车辆信息,并判断最 终重量结果;读取IC卡号,根据卡号查询委托,自动带人到相应 的文本框,如有缺失,司磅员可自己填写,填写采用智能输人方 式;当保存时候,系统根据选择的称重方式,自动判断生成临时 或正式磅单,更新仓库、发货中心、结算中心等信息;打印磅单, 完成本条操作。当生成正式磅单时,系统根据销售中心的理论重 量数据与实际重量比较,判断是否在规定范围内,进而提示操作 人员。称重界面如图4所示:
系统采用委托的设计理念,将结算、财务、仓库有效结合,使得公司的业务流程规范化、一体化,有助于提髙企业的管理效 率。委托根据卡号、车号及车辆的称重方式选择査询发货中心的 提货单,并自动带入称重画面所需填写的文本框内,供司磅员验 证。委托具有匹配信息功能,其通过车辆信息E配验证货物信 息,有效防止作弊现象发生,有效提高了称重效率。
称重系统上位机与汽车衡和读卡器之间通过RS-232串行 通信,完成数据的传输。称重系统中利用serialport类进行串 口数据操作,SerialPort提供了同步I/O和事件的方式。在开发 程序中,为了防止串口锁死,利用Invoke异步调用线程,使得监 听线程和主线程程序有序进行,在程序中判断,执行完成后,释 放同步;此外在程序中设置Listening和Closing标志,有助于 监控程序,实现程序中再次Invoke窗体。串口程序在读取下位 机的时候,为了提高读取准确度和效率,保证主窗体的工作稳 定,采用建立数据读取类,利用事件的方法,监听读取数据,并更 新称重界面显示;多线程执行以及事件的方法,有利于系统工作 的稳定性和多样行,减少系统等待现象。
由于大型工厂的汽车 衡称重点分布广、间距大,为了提高系统的效率,减 少安装、调试、维护的时间 和人力成本,称重系统读 取串口数据采用配置的方 式,提高了效率,减少系统 的开发成本,使得系统适 应性更强。称重系统中,串 口通信信息格式如表1 所示。
称重界面交互性强、友好度高,信息全面,人工 干预少,降低操作人员工 作量,保证数据的真实性。
在实际的应用中,由于车号、发货单位、收货单位、仓库、规格、品 名等使用频率较髙,系统采用智能输入的方式,按照使用频率和 字母顺序进行排列,当司磅员输入时候,按照顺序显示在下拉框 中,减少人员输人的繁琐。通过实际观察,采用委托和智能输人 的方式,完成一条记录的效率比过去提高2~5倍。此外系统具 有良好的提示信息和必要的强制措施,避免了因操作人员失误 而导致信息的遗漏,以及相关信息不具备则不能保存或者不能 处理,例如卡号。
2.2基本信息配置模块实现
称重管理系统所需的基本信息采用配置的方式,有助于提 髙系统的适应性和髙效性。开发中采用XML文件和界面结合配 置。其中系统性的内容采用Config.xml配置文件的方式,该方 式淸晰、方便、易配置,在程序中有System.Xml中的类支持,省 去了传统的ini配置文件的繁琐调用。由于每个磅房的名称具有 唯一性,是形成称重信息必不可少的项目,因此Config配置文件 中主要包括磅房名称及其代码。考虑存在分公司和分厂,计量点 较多,且相对分散,不同磅房的职能不同,针对不同的磅房,设计 相对的常用字段,比如收货单位、发货单位、品名、规格、供应商、 标准等,实现计量预置词组维护时与指定磅房绑定,满足不同磅 房的习惯性输人,提髙智能输入的效率。界面配置方式,使得配置 信息更加直观,便于维护。配置界面中具有新增、复制新增、删除、 修改功能,界面所操作的数据库采用主键索引,不仅能够使数据 符合唯一性约束条件,也提高数据库查询速率。界面具有分页显 示功能,操作人员可以设置Datagridview中每页显承的项目数, 使得信息显示清晰。界面具有多条件筛选,包括大于、小于、等于、 或者、且等条件,用户可以根据自己的需求筛选显示信息。
3.项目应用验证
为了更好地体现该管理系统的工作效率,对同一钢铁厂的 汽车衡称重管理系统进行数据采集,通过对原有管理系统的时 间以及现有管理系统的处理时间进行比对,验诬该管理系统的 有效性。
通过对比原有管理系统以及现有管理系统的功能,对比两 者对信息处理的时间,采集的对象为随机抽取四个镑房的同样 人员的操作时间,以及车辆通过时间。