离线箱装烟丝管理系统的设计应用

离线箱装烟丝管理系统的设计应用

 杨刚  孔祥旭  郁骋丹

红塔集团玉溪卷烟厂

关键词：箱装烟丝；实时状态的追踪；物料管理系统

摘要：随着箱装烟丝的广泛使用，箱装烟丝管理存在一定难题，箱装烟丝的特点是物料种类多，库存量大，库存期较短；由于储存及柔性化生产需求，箱装烟丝主要用于多牌号烟丝短期内的转运、储存；同时箱装烟丝需求管理特殊，箱装烟丝使用时较为复杂，包括返掺、返柜、直接加用等。为此，针对箱装烟丝设计一款管理软件，该系统主要由网页端应用程序、移动端应用程序、后端设计、数据库设计组成，解决卷烟制造中箱装烟丝的出入库流转信息、批次的返掺信息、人工加丝的防差错的问题，从而确保生产安全稳定运行，极大提升了对箱装烟丝实时状态的追踪能力，实现了对箱装烟丝使用过程的有效监管。

在卷烟制造业当中，箱装烟丝是制丝生产中的重要环节，具有烟丝储存和柔性化生产等功能[1]。在实际的管理过程中，箱装烟丝管理工作人员需要处理物料入库、出库、统计、分类、使用等众多业务流程[2]。箱装烟丝的种类、数量信息统计以及实际入库、出库和使用时的信息统计需要耗费相当大的人力和时间成本，是工业产品制造业，特别是对生产质量要求标准较高卷烟工业领域，重点关注并希望找到破解方案的难题[3]。传统的管理方法由于依赖人工，记录的实时性得不到保证，且出错的概率较大。人工技术和计数在效率、准确度方面差距较大且容易出错。物料管理基于传统纸质记录的方式，也导致物流信息的查询效率较低，库存以及出入库数量、种类等信息的实时性低，当出现需使用物料库存不足时的情况下，预警不及时，很容易耽误产品的生产时间周期。物料的追溯难度较高，产品内容易出现多余物料。

   随着箱装烟丝的广泛使用，为管理工作带来一定难题，虽然烟草企业大部分都使用了ERP生产物料管理系统，及MES制造执行系统，但是由于箱装烟丝的管理存在一定特殊性，

箱装烟丝一个重要特点是物料种类多，库存量大，库存期较短，由于储存及柔性化生产需求，箱装烟丝主要用于多牌号烟丝短期内的转运，储存；箱装烟丝的另一个重要特点是物料需求管理特殊，箱装烟丝使用时较为复杂包括返掺、返柜、直接加用等。为此，针对箱装烟丝设计一款管理软件，通过解决卷烟制造中箱装烟丝的出入库流转信息，批次的返掺信息，人工加丝的防差错的问题，确保生产安全稳定运行，极大提升了对箱装烟丝实时状态的追踪能力，进一步提高卷烟生产效率。

1系统设计

1.1系统开发运行环境

离线箱装烟丝管理系统集成到企业生产物料管理系统中作为现场终端模块的延伸应用。采用面向服务(SOA)架构思想设计，系统的开发使用Microsoft的Visual Studio开发平台，采用了.Net Core、vue.js作为主体开发语言,使用了vue+webapi+mybatis开发框架；系统应用拓扑。其中中间件采用nginx，数据库采用MySql存储辅料和投料业务信息，系统以微服务集群方式部署在centos。[4-5]

该管理系统主要功能包括箱装烟丝从产生、储存到使用全过程的信息管理。实现了生产物料的统一管理、调度和追溯。主要功能包括箱装烟丝的批次管理，烟丝确认，烟丝出入库，烟丝消耗，实时库存查询，烟丝条码追溯等功能。

通过该管理软件从MES系统中通过接口调用获取当前的生产制丝批次工单信息，工单中携带物料BOM；当需要生产现场进行烟丝使用时，扫码软件通过扫描烟丝条码上的二维码，自动从数据库中查询获取烟丝的基础信息、生产质量批次信息；通过进行物料基础信息与生产工单BOM比对，确认使用满足相关要求，进行了防差错处理；物料信息自动绑定生产工单，方便进行查询和统计。

1.2系统结构

该管理系统主要由网页端应用程序、移动端应用程序、后端设计、数据库设计组成，其数据交换原理见图2。

图2离线箱装烟丝管理系统数据交换原理

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1.1

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1.2.1网页端应用程序

网页端应用程序用vue+elementUI开发技术，界面轻盈简洁易操作。

其主要功能：①烟丝基础管理：维护数据库中烟丝类型的基础信息；通过接口调用获取MES系统中的生产制批次工单信息，工单中携带物料BOM，包括相关的模块号、生产批次、重量、牌号信息。②烟丝业务管理：从数据库中查询获取出库箱装烟丝的基础信息后进行相应操作，包括相关出入库、返掺限制、虫情管理、质检确认等；③烟丝报表管理：从数据库中查询获取箱装烟丝的相关信息，形成统计报表。

1.2.2移动端应用程序

移动端应用程序，采用Hybrid混合开发模式，移动界面采用Vue框架，利用Vant和ElementUI组件库对程序界面进行绘制，结合Android原生的数据存储机制对扫码数据进行本地存储，系统异常时可快速对扫码数据进行恢复，极大保证了系统高可靠性和高容错性，手动端支持蓝牙扫码枪模式，扫码时可实现毫秒级快速响应，对不同品牌商的PDA可快速扩展和集成。

其主要功能：①确认及出入库：对应仓库选择，进行业务操作‘烟丝确认’‘烟丝入库’‘烟丝出库’；移动端自动从数据库中查询获取箱装烟丝的基础信息, 出入库时扫描箱装烟丝上的二维码，比较扫描的二维码的库区、操作人、物料种类等与当前操作任务一致，如果不一致，提示错误信息后，重新扫描。②烟丝消耗：选择消耗方式 ‘返掺消耗’、‘人工加丝’、 ‘返柜消耗’，移动端自动从数据库中查询获取箱装烟丝的基础信息、生产质量批次信息，比对消耗方式对应信息，不一致时，提示错误信息，拒绝消耗。如果比对一致，该任务“完成”。③消耗回退，当任务变更后，若消耗的烟箱需要回退时，可以再次扫描二维码，将箱装烟丝回退至当前库区。④库存盘点，移动端可以看见登录人所在车间的库存及烟箱的具体状态。

1.2.3数据库及后端

①数据库采用开源的mycat中间件对质检业务数据进行水平和垂直切片，减少使单节点业务表数据，保障巨量数据下系统快速响应。②后端用.net core开发，接收并处理前端通过质检模版导入的数据，系统设计灵活，支持导入模板内容节点扩充。

2使用管理过程

在系统建立的最初阶段，由维护人员将箱装烟丝类型导入到系统数据库中，该步骤只需完成一次。在系统初始化完成后，主要工作步骤如下：①烟丝确认，根据生产信息，在系统内选择箱装烟丝类型，生成对应二维码标签，并贴到对应箱装烟丝规定区域内；②移动端应用程序通过扫码二维码，将确认、出入库信息由无线网络上传至数据库；③制丝车间从数据库获取当前库区箱装烟丝情况，根据任务需求，选择箱装烟丝消耗方式；④消耗时判断箱装烟丝是否是满足消耗条件；如返掺消耗时确认物料牌号、掺入牌号和数量信息，返柜消耗时确认物料牌号、柜号和数量信息，如人工加丝时确认物料牌号、加丝风管信息等

3结语

箱装烟丝管理系统实际应用后，实现了对箱装烟丝管理系统生产及使用时的监管，保证了运输人员根据生产配方准确转运；使用人员根据生产计划准确使用，减少了人为失误，提高了箱装烟丝使用质量，当箱装烟丝使用时不符合要求或者不符合当前转储状态，系统能够及时发出提示信息，有效保障了生产过程的工艺质量水平。

参考文献

[1] 卢志敏,江琳,张伟,等. 高效烟丝装箱系统的设计与应用[J]. 烟草科技,2022,55(5):102-107.

[2] 杨柳阳. 基于STM32的智能物料盒管理系统设计[D]. 北华航天工业学院,2022.

[3] 陈 威 屹 , 张 云 慧 , 张 军 . 基 于 物 联 网 技 术 的 智 能 货 架 研 究 与 应 用 [J]. 商,2015(03):188-189.

[4] 马峻. 物流管理在制造企业中的应用——移动手持设备在物流管理系统中的应用[D]. 上海:复旦大学,2004. DOI:10.7666/d.y771386.

[5]何克忠，李伟．计算机控制系统[M]．北京：清华大学出版社，1999．