基于RFID的整車物流管理系統(tǒng)的系統(tǒng)實(shí)例
2012-3-3 19:27:00 來源:網(wǎng)絡(luò) 編輯:56885 關(guān)注度:摘要:... ...
一、需求分析
依托國家“863計劃"先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域“射頻識別(RFID)技術(shù)與應(yīng)用"重大項(xiàng)目“RFID技術(shù)在汽車制造過程控制與質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用”,通過對課題中關(guān)于整車物流管理方面的研究,形成該需求。從總體上看,要借助于RFID技術(shù),形成基于RFID的物流管理系統(tǒng),在提高整車物流管理的效率、增加RFID基于應(yīng)用效益的同時,要能夠與供應(yīng)鏈中其他管理相互融合。但是就國內(nèi)物流管理系統(tǒng)而言,相當(dāng)一部分企業(yè)的物流管理系統(tǒng)是基于早期平臺開發(fā)的,隨著系統(tǒng)設(shè)備的不斷升級改造和計算機(jī)軟硬件的發(fā)展,無法在當(dāng)前的操作系統(tǒng)中運(yùn)行n副。因此,基于RFID的整車物流管理系統(tǒng),具有以下基本需求:
1、設(shè)立基于RFID的汽車物流關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制點(diǎn)體系,建立RFID在汽車物流管理中的應(yīng)用模式。在總裝車間下線點(diǎn)、總廠庫、中轉(zhuǎn)庫、經(jīng)銷商等部門的關(guān)鍵物流環(huán)節(jié)上安裝RFID讀寫設(shè)備,當(dāng)汽車通過這些關(guān)鍵點(diǎn)時記錄其數(shù)據(jù),建立健全基于RFID技術(shù)的汽車物流管理體系,該體系能夠提供質(zhì)量問題實(shí)時記錄
2、基于RFID的整車物流數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過規(guī)范的信息接口,RFID設(shè)備讀取物流人員標(biāo)簽信息和車載標(biāo)簽信息,獲取汽車途徑各個節(jié)點(diǎn)的原始物流信息。這些信息包括駁運(yùn)員與汽車的綁定信息、大板車與整車的綁定信息、汽車所經(jīng)物流環(huán)節(jié)的時間信息、整車狀態(tài)信息等。
3、物流數(shù)據(jù)分析和反饋。對采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計,獲取有效統(tǒng)計結(jié)果,并將分析結(jié)果反饋到質(zhì)量管理體系中去。為員工績效、供應(yīng)商評價、物流周轉(zhuǎn)提供可靠依據(jù)。
4、能夠?qū)φ嚑顟B(tài)進(jìn)行實(shí)時動態(tài)跟蹤。建立對單個目標(biāo)的跟蹤和十分重要,因?yàn)橥ㄟ^對目標(biāo)的唯一標(biāo)識別可以容易地判斷是否出現(xiàn)仿制和偽造的情況,同時便于跟蹤信息的記錄和查詢∞引。通過在各環(huán)節(jié)點(diǎn)上RFID設(shè)備讀取車載RFID標(biāo)簽信息,獲取整車在不同時期的狀態(tài)、所處位置等信息,為各相關(guān)部門提供了整車實(shí)時監(jiān)控信息。在整車運(yùn)輸過程中,將RFID與GPS定位系統(tǒng),通過實(shí)時跟蹤大板車的具體位置,可以根據(jù)訂單號(或者整車的VIN號等)查詢到所關(guān)注車輛的實(shí)時地理位置信息,并且了解車輛的真實(shí)來源。
二、功能模塊設(shè)計
從橫向上劃分,基于RFID的汽車物流管理系統(tǒng)可以分成四大模塊,分別為總廠庫物流管理模塊、中轉(zhuǎn)庫物流管理模塊、第三方物流管理模塊和車輛狀態(tài)跟蹤模塊。這四大模塊有各自分成若干子模塊,如圖一所示。
(1)總廠庫物流管理
1)入庫處理
①整車下線出總裝車間信息采集。通過該節(jié)點(diǎn)架設(shè)的RFID讀寫器采集汽車駁運(yùn)員和車輛的關(guān)聯(lián)記錄。
②入庫信息采集。通過RFID讀寫器采集入庫門時車輛信息。
③車輛入庫處理。通過RFID讀寫器采集入庫車輛信息,解除人車綁定記錄。
④空車位信息顯示。實(shí)時顯示當(dāng)前車庫中相應(yīng)車型的空車車位信息。
2)庫存管理
①日常盤存。庫管員持PDA掃描庫區(qū)車輛VIN碼,根據(jù)一定時期內(nèi)車輛出入庫情況,對在庫車輛進(jìn)行盤存,比對數(shù)量。
②車輛定位。在盤存過程中,當(dāng)PDA顯示的車位信息與車輛所處車位的實(shí)際車位信息不一致時,通過PDA終端對信息系統(tǒng)中的車位信息進(jìn)行修改。
3)出庫管理
①入緩存區(qū)信息采集。通過RFID讀寫器采集從車庫駁運(yùn)到緩存區(qū)的車輛信息。
②出庫信息采集。通過RFID讀寫器采集出庫車輛經(jīng)過庫門時的信息。
4)PDI處理
①質(zhì)量信息采集。采集在駁運(yùn)過程中發(fā)現(xiàn)的有關(guān)整車的質(zhì)量信息(主要是有關(guān)整車外觀等硬傷的質(zhì)量信息)。
(2)中轉(zhuǎn)庫物流管理
中轉(zhuǎn)庫管理模塊與總廠庫管理模塊基本相同。唯一區(qū)別在于中轉(zhuǎn)庫入庫過程中,不進(jìn)行相關(guān)駁運(yùn)員與車輛的信息綁定(關(guān)聯(lián))。
(3)第三方物流管理
汽車經(jīng)銷商的物流環(huán)節(jié)功能模塊相對單一,主要目的是采集汽車物流環(huán)節(jié)的終端信息,標(biāo)識整車運(yùn)輸環(huán)節(jié)的結(jié)束。
1)入汽車經(jīng)銷商處理
①入汽車經(jīng)銷商信息采集。通過RFID讀寫器采集入經(jīng)銷商處的車輛信息。
2)PDI處理
①質(zhì)量信息采集。采集在駁運(yùn)過程中發(fā)現(xiàn)的有關(guān)整車的質(zhì)量信息(主要是有關(guān)整車外觀等硬傷的質(zhì)量信息)。
(4)車輛狀態(tài)跟蹤管理
運(yùn)輸管理模塊的主要功能是顯示車輛在運(yùn)輸過程中的動態(tài)位置信息。通過將大板車與其所運(yùn)輸車輛之間的關(guān)聯(lián),利用GPS的定位功能,便可以間接查詢到每一輛在途車輛的位置信息。
1)物流節(jié)點(diǎn)信息采集與處理
①進(jìn)入物流節(jié)點(diǎn)信息采集。通過RFID讀寫器采集進(jìn)入物流節(jié)點(diǎn)時,大板車(第三方物流企業(yè)的運(yùn)輸車輛)及其所運(yùn)輸?shù)恼?汽車制造廠商的成品新車)標(biāo)簽信息。相關(guān)業(yè)務(wù)處理完后,解除大板車與所運(yùn)輸車輛的關(guān)聯(lián)(綁定)。
②離開物流節(jié)點(diǎn)信息采集。相關(guān)業(yè)務(wù)處理完后,通過RFID讀寫器大板車及其所運(yùn)輸?shù)恼嚇?biāo)簽信息,并將兩者進(jìn)行綁定。
2)整車狀態(tài)實(shí)時跟蹤
①實(shí)時定位。在大板車上安裝有GPS接收機(jī)和衛(wèi)星天線,通過監(jiān)測站(數(shù)據(jù)自動收集中心)和通訊輔助系統(tǒng)(數(shù)據(jù)傳輸),對大板車及其所運(yùn)輸?shù)能囕v進(jìn)行實(shí)時跟蹤定位。
系統(tǒng)技術(shù)框架
為了充分體現(xiàn)B/S下的分層設(shè)計優(yōu)點(diǎn),在進(jìn)行系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)時,采用的是Spring+Hibernate+Struts2+DWR技術(shù)框架和J2EE開發(fā)平臺。如今,除了一些不確定性,開源框架對JavaEE起著愈加重要的作用m1,J2EE平臺已經(jīng)成為電信、金融、電子商務(wù)、保險等各行業(yè)大型應(yīng)用系統(tǒng)的首選開發(fā)平臺,在實(shí)際的JavaEE平臺中,使用Spring+Hibernate+Struts2進(jìn)行整合開發(fā)很流行,它是一種輕量級的JavaEE企業(yè)應(yīng)用平臺,具有很高的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性,能夠降低開發(fā)成本和部署成本滔1。Ajax(AsynchronousJavascriptandXML)是一種新的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計思想和實(shí)現(xiàn)方式m1,實(shí)際上它是一種客戶端方法,是javascript、CSS、DOM和XMLHttpRequest對象的集合。Ajax可以為用戶提供更為自然的瀏覽體驗(yàn),提供了與服務(wù)器異步通信的能力,從而使用戶從請求/相應(yīng)中解脫出來口71。而DWR(DirectWebRemoting)是一個JavaEE領(lǐng)域的Ajax框架,是一種Java和JavaScript相結(jié)合的開源框架,可以幫助開發(fā)人員更容易地完成應(yīng)用Ajax技術(shù)的Web應(yīng)用程序,讓瀏覽器上的JavaScript方法調(diào)用運(yùn)行在Web服務(wù)器上的Java方法。系統(tǒng)基于J2EE架構(gòu)圖如圖二。
(1)表示層技術(shù)框架:借助Struts2來實(shí)現(xiàn),利用ActionForm接收客戶端頁面的輸入數(shù)據(jù),處理完之后再將結(jié)果返回給客戶端。而用戶的操作界面則借助于JSP和Struts標(biāo)簽來呈現(xiàn)。當(dāng)提交一個Html的Form給Struts2框架時,數(shù)據(jù)不再是提交給服務(wù)器端的某一個JSP頁面,而是提交給一個Action類,Action中幾乎包含了所有的業(yè)務(wù)處理邏輯洶1?蚣芨鶕(jù)配置文件struts.xml實(shí)現(xiàn)頁面定向的定制,把與該Action類對應(yīng)的頁面返回給客戶端。
(2)業(yè)務(wù)層框架:借助于Sping來實(shí)現(xiàn),它提供了一個輕量級的解決方案,包括:基于依賴注入的核心機(jī)制,基于AOP的申明式事務(wù)、與多種持久層技術(shù)的整合等等,尤其是其面向接口編程方式,能夠非常好的處理應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯和業(yè)務(wù)校驗(yàn)等功能,從而降低系統(tǒng)的耦合性,有利于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展,增強(qiáng)了系統(tǒng)的可維護(hù)性。在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中,幾乎所有的與整車物流有關(guān)的業(yè)務(wù)都是通過該層來具體實(shí)現(xiàn)的。
(3)數(shù)據(jù)持久層:該層通過Hibernate來實(shí)現(xiàn),Hibernate將一個個的域?qū)ο笥成錇閿?shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表,將關(guān)系數(shù)據(jù)庫與對象進(jìn)行關(guān)聯(lián),把數(shù)據(jù)庫表的操作轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯訉ο蟮霓鳌?shù)據(jù)持久層主要利用Spring結(jié)合Hibernate來構(gòu)建。由于面向?qū)ο笤O(shè)計方法中類的可繼承性,采用繼承樹對應(yīng)一個表的策略使得該映射策略極易擴(kuò)展,并且能夠?qū)⒁粋復(fù)雜的數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn)化成若干簡單的域?qū)ο蟊硎境鰜,提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性和可修改性嘞1。
(4)RFID數(shù)據(jù)的存儲與表現(xiàn):通過Ajax的DWR框架來實(shí)現(xiàn)。DWR框架極大的提高了整車物流管理系統(tǒng)的運(yùn)行效率,將DWR作為RFID中間件消息發(fā)布的一種十分有效的方法,可以主動的將RFID閱讀器讀取到的車輛標(biāo)簽信息立即推送到物流管理系統(tǒng)并通過前臺予以顯示。由于整車物流的特點(diǎn),在整車進(jìn)出各個物流節(jié)點(diǎn)時,基本上都是連續(xù)性的,在不采用Aja技術(shù)的情況下,每讀取到一條標(biāo)簽信息,就得將數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)庫中,前端整個頁面就要進(jìn)行刷新,系統(tǒng)的運(yùn)行效率非常低,而DWR框架可以輕松方便的實(shí)現(xiàn)信息單個添加的同時,還可以實(shí)現(xiàn)頁面信息的“局部”更新。
運(yùn)行效果圖例
系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是Oracle9i,開發(fā)出的系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)需求和基本功能,已經(jīng)能夠按照要求在實(shí)驗(yàn)室正常工作,以下是部分運(yùn)行界面圖示。