一种烟草物流管理新模式的可视化研究

摘要：现阶段，物流管理已经成为企业在市场竞争中胜利的关键。烟草行业的物流配送过程包含了诸多环节，这些环节的效率直接影响企业物流管水平。针对传统配送模式费人、费时、费力、过程不透明的缺点，使用一种新型的配送模式，这种配送模式借助笼车、工业相机、PDA、手持PAD等硬件，并搭配软件系统进行数据监控、统计分析，既提高了物流配送的效率，又实现了数据可视化，提高了企业信息化水平。

关键词：物流管理;配送模式;可视化

引言

物流管理是制造行业中企业管理的重要部分，在企业的整个生产管理中属于辅助环节[1]。物流管理虽然不会直接创造出价值，但是好的物流管理可以帮助企业降低生产成本，间接地增加企业收益。目前，随着制造业的生产工艺和管理手段的不断提高，企业对于生产成本控制也日趋严格。在不影响产品质量的前提下[2]，如何有效地节约生产成本是每个企业管理者们都在研究的问题。传统企业最重要的环节是生产和销售，物流管理已经逐渐从传统生产模式中独立出来[3]，成为新的研究领域和学科。

对产品包装、储存、装卸、运输都属于是物流的范畴，这些都是相对离散的生产环节。企业根据客户订单进行产品配送，配送过程中包括：产品分拣，即从诸多生产成品中分拣出订单所对应的产品;产品包装，对分拣后的产品进行包装，可以根据订单需求调整包装大小;产品搬运，把包装好的产品搬运到目的地;产品交付，将产品配送到客户手中，完成交付。

物流各环节在执行的过程中会产生很多数据，数据可视化可以帮助企业管理者发现问题，对问题进行分析、探索、学习，从而做出正确的决策[4]。

研究背景

烟草行业作为国家税收大户，为了提高市场价值，增加企业的竞争力，在不断努力改革与发展。而随着工业信息化的不断深入，烟草行业的物流管理也逐步精细化[5]。信息化的改革使得烟草物流配送数据更加准确和高效，降低了生产成本的同时也减轻了人力。

在传统的配送模式中需要借助大量人力完成烟包从托盘到车厢的传递，在装货过程中需要多名送货员共同将托盘通过升降平台拉往装货区，由于升降机动作缓慢，配送高峰期时送货员需要排队等候使用;在交付过程中，需要送货员根据订单从大量烟包中查找到订单对应的烟包，过程中包括多次的搬运、比对，既浪费了大量的人力，配送效率也相对较低。在配送过程中也缺少规范化的数据可视化跟踪和监控，不利于管理和产品追踪。

本文工作

为了改进传统配送模式费时、费人、费力、数据不透明的弊端，本文研究使用一种新型的可视化配送模式—基于可视化的整笼上车模式。该模式着力于卷烟分拣完成到最终交付的效率提升和人员劳动强度的降低，通过标准化的、一体化的烟包新载具和移动终端解决发货清点核对、烟包装车、烟包交付、数据监控、产品追踪等配送过程中的一系列复杂问题。提升了发货与送货的效率，有效地降低差错率，提升烟草公司物流管理水平。

配送模式

自动贴码

在分拣线上，通过贴码实现零售订单数据信息与实际封装零售订单绑定，将实际的分拣零售订单关联到订单数据中，一个零售订单会关联多个实际封装零售订单，在数据库中属于主从表关系。每个实际封装零售订单对应一个条码，通过贴码实现了数据的数字化与精确化。每个烟包上的条码中包含了此烟包的所有信息，送货员可以通过手持移动端设备，扫码获得此烟包的订单信息，为后续的烟包装车、烟包交付、产品追踪提供了基本的前提条件。

条码识别—工业相机

在各分拣线上，使用工业相机对经过的烟包进行拍照，保存图片信息，信息中包含图片的时间序列，系统可以自动生成时间戳，为产品追踪提供基础数据。系统后台对工业相机所拍摄到的图片，通过图像识别，分析条码信息，将条码信息与图片信息绑定，实现物流过程的数字化管理。通过工业相机得到了每条分拣线的订单信息，这些信息可以为生产的统计，订单完成情况的分析提供基本的数据支撑。

新型装货载具—笼车

烟包从分拣线到运输车的途中，使用笼车作为载具。在笼车装载的过程中，设置RFID识别装置，PDA扫描进入笼车的第一个烟包条码和最后一个烟包条码，通过与分拣线上工业相机的数据信息建立关联，获得每个笼车所装载卷烟烟包的订单序列信息，之后将笼车运送到负责配送的物流车，即可得到物流车中所有烟包的订单信息。物流车的订单信息可以为订单统计、配送最优路径的路径提供原始数据。

手持移动端

送货员在接收笼车装车时，使用手持移动设备扫描笼车中的烟包条码，读取信息进行笼车签收确认。在与客户交付烟包的过程中，通过使用手持移动设备扫描烟包条码，确认订单交付信息，完成交付。

可视化数据监控

对分拣过程、物流配送的过程中产生的数据进行统计分析，在软件系统中进行可视化展示，展示数据可以分为实时数据和历史分析数据。在实时数据展示中可以查看当前的扫码记录，包括分拣线上工业相机扫码数据、笼车PDA扫码数据、送货员手持移动端扫码记录，其中也包含部分异常数据，如工业相机或PDA未扫描到的数据。在历史分析数据展示中，可以查看到烟包配送的计划完成量，完成比例，统计各分拣线的完成ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术量与扫码异常量，便于对比分析问题。

可视化技术研究

系统架构

物流管理的可视化监控页面可以集成到企业的制造执行系统中，企业的制造执行系统组织架构模式有所不同，某些制造企业的系统使用C/S，即客户端—服务器架构，也有的企业系统是网页/服务器的B/S架构，不论企业系统属于哪种模式，其整体架构都可视为MVC(Model-View-Control)模型，整体结构可以分为三层，分别为视图层、模型层、控制层。其中视图层属于系统前端，与客户进行交互和展示数据，控制层在系统后端用来接收并处理用户请求，模型层通常以实体的形式被定义，整个系统还包括基础数据层即数据库。

其中控制层作为系统的核心部分所完成的任务有：首先接收前端查询请求，并根据请求的不同，调取不同的数据库查询SQL，连接并查询数据库，得到结果集(对于需要实时更新的数据，设置定时器先将结果集写入缓存并定时解析，，然后将结果集赋值给实体集，并从图形模板库中选择适合的展示图，加载到前端，最后将实体集绑定到展示图上，完成请求回应。

高速缓存

对于需要实时更新的可视化数据展示，由于需要频繁访问数据库，对于关系型数据库执行查询语句的效率会降低，在多用户同时访问的情况下，其效率会变得更低，这类数据库不太适用于需要实时展示的数据查询。可以借助高速缓存数据库暂存结果集。本文系统使用Redis数据库，Redis是完全开源的BSD高性能数据库，其读写速度可以达到80000次/s~110000次/s。

由于在分拣线上使用工业相机拍照得到的扫码数据频率很快，所以将这部分数据写入Redis中。相机拍摄下来的图片较大，考虑到如果将图片序列化后存入Redis会占用大量缓存空间，调取图片也需要反序列化还原图片，影响系统执行效率。所以采用系统地址存储的方式，在Redis中只保存图片在磁盘中的路径地址，图片正常上传并保存在磁盘中，调取时，解析图片地址后访问图片，避免了图片序列化与反序列化的过程，提高了代码执行效率。

图形化展示

系统需要完成可视化数据监控，对于扫描条码得到的数据可以直接实时刷新展示。系统后台通过整理、分析、计算得到的数据需要通过图形化的方式展示到前台，图形化的形式相对于格式化的文字数据更加清晰有效，可以直接查看到数据之间的差异以及变化趋势。

本文中使用Echarts数据可视化工具作为系统的展示图模板，图形化数据展示的插件有很多，基于不同的开发环境、开发语言可以选择不同的插件。例如基于.net开发，而可以使用DevExpress、ActiveReport、ChartFX7等。在展示模板中，需要定义好展示图形的样式，如饼状图、柱状图、折线图、散点图等。绘制好展示图基本元素，大部分展示图的基本元素包含坐标系与系列，将元素按照其规则绑定到不同的实体上，可以实现动态加载展示图。

系统开发环境

操作系统：Windows10

服务器：Tomcat9.0开发框架：Spring4.0

客户端开发语言：jQuery、css、div、JavaScript数据库：MySQL5.7、Redis

服务器端开发语言：Java(JDK1.8)

开发工具：MyEclipseProfessional2014、EditPlus3

系统运行与总结

系统运行

系统运行截图如图2所示，在数据可视化展示页面中分为实时展示和统计展示。其中实时展示数据包含正常扫码记录

和扫码异常记录，这些记录以文本的形式不断更新滚动;统计展示数据中使用饼状图展示出目前计划完成比例，使用柱状图对比展示出各个分拣线的计划量和完成量，使用折线图展示出各个分拣线上扫码异常量的变化趋势，统计展示数据设定为每隔30秒刷新一次。

总结

烟草物流管理的好坏受诸多方面的影响，新的配送模式减少了人工搬运烟包的次数，整笼上车的方式也节约了烟包的装配上车时间。通过可视化展示页面可以更直观、快速地发现问题，快速响应。物流管理模式没有绝对的好坏之分，只有因地制宜，适合企业应用场景的才是企业该走的正确道路。本文提出的管理模式也并非很完善，仍需要推敲和打磨，在今后的使用过程也会不断更新，力争能再上一个台阶。

参考文献：

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