专利名称：物料出库作业控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及仓储物料出库作业控制系统，特别是指电视制造业的仓储 物料出库作业控制系统。
背景技术：
物料出库作业是企业生产的重要环节，已成为企业减少成本和提高利润的 关键。目前大部分制造业的发料过程不能从原材料仓库直接配送到生产工位,
需要两次拣配才到达生产工位。配送分拣的过程是仓库发料员每人管理一种 或几种物料，根据生产计划，发料人员在仓库内需要人工查找物料，对照物料 账单，查找物料卡片，并逐一进行纸质纪录，然后从仓库配送物料到达一个物 料暂存区；物料暂存区是一个模拟生产线体，模拟了生产线的各个工位，物料 到达暂存区后，发料员需要在投料区查找生产线编号，根据某条生产线的具体 工位，再次对暂存区的物料按生产工位进行配发，配发完成后，根据生产时间 和计划，发料员按规定时间把拣配物料送到生产线体。这样的物料分拣时间过 长，浪费了人力物力和财力。
目前还存在一些其他的物料配送方法，比如用一些辅助设备进行配送，但 均不能对物料拣出做到一步到位，且物料配送流程均在企业信息系统如ERP或 SAP系统之外，.物料完成后，还需要专门人员在企业信息系统中录入，物料信 息时间滞后，库存量、在制品量等信息不准确，造成了一定的资金占用。上述 物料分拣方法所存在的不足无法提高物料的分拣效率，并且无法准确地对实际物料一次性配送到生产工位。 发明内容
针对上述方法所存在的不足，本实用新型提出 一种物料出库作业控制系统, 该系统能快速准确地进行拣货， 一次性地从原材料库房直接配送到生产工位，
拣出后的物料信息能在企业信息系统(如ERP)中实时更新。
本实用新型包括一个作业服务器、多个作业控制器、多个智能数字装置、 多个表单打印终端、多个物料拣货车、多个物料分拣箱和多台网络打印机。作
业服务器包括一个作业lt据库，该数据库包括物料基本信息、储位信息、库存 信息、物料入库信息和物料分拣出库信息。作业服务器还包括一个物料拣货作 业管理系统，该系统包括信息系统接口模块、物料分拣数据处理模块、物料基 本信息模块、订单生成与作业处理模块、作业控制模块和订单查询模块。该系 统管理物料分摔、作业，控制作业控制器、表单打印终端和网络打印机，并通过 局域网和企业信息系统交换数据；作业控制器包括显示单元、控制单元、输入 单元和确认按一建，安装在仓库的货架上，通过CAN总线与作业服务器交换数据， 同时根据作业服务器发送的任务，作业控制器通过RS485网络向相应的智能数 字装置发送指令或数据，作业控制器也可以接收智能数字装置的作业数据；智 能数字装置安装在每个储位的货格上，通过RS485网络与作业控制器交换数据， 当本储位的物料需要出货时，智能数字装置将收到作业控制器发来的数据或指 令，此时，智能数字装置指示灯亮，且智能数字装置上的数码管显示出需求物 料的物料专用号、生产线编号、生产线工位号和需要拣配的本物料的数量；物料拣货牟是指在仓库的通道内可以用来运送物料的小推牟，在拣货时，每个物 料拣货车被作业服务器赋予临时编码，每个物料拣货车上按指定顺序放置四个 物料分拣箱，拣货作业完毕后，拣货员将用此物料拣货车把物料从库房推送到
生产线的指定工位，此时，物料拣货车的临时编码被取消；物料分拣箱是用来 放置物料的箱子，每个物料分拣箱按顺序放置在物料拣货车上，拣货员将分拣 的货物存放在指定位置的物料分拣箱内；网络打印机通过局域网连接在作业服 务器上，用来打印物料拣货单、物料拣货车编号和物料拣货路径等信息。
通过本实用新型，可一次性把物料从库房运送到指定生产线的具体工位。以下结合附图和具体实施方式
进一步说明本实用新型。
图1为本实用新型的硬件结构示意图。
图2为本实用新型的物料拣货作业管理系统功能结构示意图。
图3为本实用新型的智能数字装置功能结构示意图。
图4为本实用新型的库房区域分布示意图。
图5为本实用新型的物料分拣作业流程图。
图6为本实用新型的按生产计划出库拣货流程图。
图7为本实用新型的零星出库拣货流程图。
图8为本实用新型的4言息流程示意图。
图中，l.作业服务器，2.作业控制器，3.智能数字装置，4.物料拣货车， 5.物料分拣箱，6.表单打印终端，7.企业信息系统，8.物料拣货作业管理系统，9.物料拣货作业数据库，IO.分拣小区，ll.CAN总线，12.局域网，13.物料专用
号，14.生产线编号，15.物料拣货单，16.工位号，17.物料拣配数量，18.物料
分拣箱编号，19.物剩-拣货车编号，20.作业控制器显示单元，21.作业控制器控
制单元，22.作业控制器输入单元，23.作业控制器确认按键，24.RS485网络，
25.网络打印机，26.信息系统接口模块，27.物料分拣数据处理模块，28.物料
基本信息模块，29.订单生成与作业处理模块，30.作业控制模块，31.订单查询
模块，32.数字显示单元，33.智能数字装置单片机控制单元，34.智能数字装
置数字键盘，35.智能数字装置指示灯，36.智能数字装置确认按键，37.库房，
38.分拣大区，39.拣货员，40.生产线，41.物料拣货路径。
具体实施方式
参阅图l所示，本实用新型的硬件结构包括一个作业服务器(l)、多个作业 控制器(2)、多个智能数字装置(3)、多个物料拣货车(4)、多个物料分拣箱 (5)和多台网络打印机(25)等。作业服务器(1)包含一个物料拣货作业数 据库(9),该数据库包括物料基本信息、储位信息、库存信息、物料入库佶息 和物料分拣出库信息。作业服务器(1)还包括一个物料拣货作业管理系统(8)， 该系统包括信息系统接口模块(26 )、物料分拣数据处理模块(27 )、物料基本 信息模块(28)、订单生成与作业处理模块(29)、作业控制模块(30)和订单 查询模块(31)。该系统管理物料分拣作业，控制作业控制器(2)、表单打印终 端(6)和网络打印机(25),并通过局域网.(12)和企业信息系统(7)交换数 据；作业控制器(2 )安装在仓库的货架上，通过CAN总线11与作业服务器(1)交换数据，同时根据作业服务器(1)发送的任务，作业控制器(2 )通过RS485 网络(24)向相应的智能数字装置(3)发送指令或数据，作业控制器(2)也接收 智能数字装置(3)的作业数据，每个作业控制器(2)最多可管理二百五十六 个智能数字装置(3);智能数字装置(3)安装在每个储位的货格上，通过RS485 网络(24)与作业控制器(2)交换数据.，当本储位的物料需要出货时，智能数 字装置(3)将收到作业控制器(2)发来的数据或指令，此时，智能数字装置 上的显示单元(32)显示出需求物料的物料专用号(13)、生产线编号(14)、 生产线工位号'(16)和物料拣配数量(17);物料拣货车(4)是指在仓库的通 道内可以用来运送物料的小推车，在拣货时，每个物料拣货车(4)被作业服务 器(1)赋予临时编码，即物料拣货车编号(19),这个物料拣货车编号在拣货 开始时，被网络打印机(25)打印出来，每个物料拣货车(4)上按指定顺序放 置四个物料分拣箱(5),拣货作业完毕后，拣货员(39)将用此物料拣货车(4) 把物料从库房推送到生产线指定的工位号(16)，此时，物料拣货车号(19)被 取消；物料分拣箱(5)是用来放置物料的箱子，拣货开始时，每个物料分拣箱 (5)被网络打印机(25)打印出物料分拣箱编号(18),并按顺序放置在物料 拣货车(4)上，拣货员(19)将分拣的货物存放在指定位置的物料分拣箱(5) 内；网络打印机(25)通过局域网(12)连接在作业服务器(1)上，用来打印 物料拣货单(15)、物料拣货车号(19)和物料拣货路径(41)等信息。物料拣 货单(15)是拣货员(39)用来拣货的物料全部明细，包括物料专用号(13)、 生产线编号(14)、工位号(16)、物料分拣数量(17)、分拣大区(38)、分拣小区(10)和物料拣货路径(41)等信息。拣货开始时，拣货员(39)首先在 表单打印终端(6)上输入打印命令，此时，网络打印机打印出拣货员(39)所 需要的4言息。
参阅图2所示，本实用新型的作业服务器(1)包括一物料作业拣货管理系 统(8)，该系统管理库房(37)中的物料拣货作业，控制作业控制器(2)、表 单打印终端(6)和网络打印机(25)，并通过局域网(12)和企业信息系统(7) 交换数据。物料作业拣货管理系统(8)包括信息系统接口模块(26)、物料分 拣数据处理模块(27 )、物料基本信息模块(28 )、订单生成与作业处理模块(29 )、 作业控制模块(30)和订单查询模块(31)等模块。信息系统接口模块(26) 通过局域网(12)完成与企业信息系统(7)的4妾口工作，负责/人企业信息系统 (7)调用生产计划，并根据生产时间和预计物料分拣时间，把生产计划转换为 物料分拣计划，同时完成把作业服务器(1)的已经拣配完成的物料信息通过记 账凭证上传给企业信息系统(7)，完成物料性质的转变；对于转换后的物料拣 货计划，根据企业生产计划和预计物料拣货时间，物料分拣数据处理模块(27 ) 完成所需拣配物料的核查和整理工作，核查内容包括物料数量、物料性质、物 料入库时间、物料出库选择等，对于处在库存警戒状态的物料信息，该模块将 启动物料报警功能，对于临时生产计划或者不能从企业信息系统中下载的生产 需求，该模块将形成临时生产计划，以供生产；物料基本信息模块(28)包括 物料的存储位置、物料的存储时间、物料数量、物料性质、出库优先级等，物 料分为寄售物料和自有物料，寄售物料的所有权归供应商，自有物料的所有权归生产企业；订单生成与作业处理模块(29)对于物料分拣数据处理模块(27) 所处理的数据进行重新组合和整理，按照库房(37)内的分拣大区(38)和分 拣小区(10),'对物料拣货数据进行整理和安排，以物料拣货车(4)为单位生 成物料拣货单，并把这些数据分别放入物料拣货作业緩冲区，以便接到拣货命 令后，下发到作业控制器(2);作业控制模块(30)对于物料分拣作业緩冲区 中的数据进行传输和操作，接到物料拣货命令后，把数据下发到相应的作业控 制器(2),同时，实时收集从作业控制器(2)完成作业的数据；订单查询模块 (31)提供已完成或者未完成的物料拣配信息的查询。可按照物料拣货日期和 时间进行查询，.也可按照物料拣货单(15 )、生产线编号(14 )或者工位号(16 ) 进行查询。
参阅图3所示，本实用新型中的智能数字装置(3 )包括数字显示单元(32 )、 单片机控制单元(33)、数字键盘(34)、指示灯(35)、和确认按键(36)。数 字显示单元(32)分为三段，第一段显示物料专用号(13)，物料专用号是库房 (37)中物料的具有唯一性的标识，所有入库物料按种类均被赋以一个唯一的 物料专用号U3)，第二段显示工位号(16),工位号(16)是指生产车间内的 产品生产单元的生产工序编号，第三段为物料拣配数量，即某生产工序需求此 物料的数量；单片机控制单元(33)是智能数字装置(3)的核心，用来控制智 能数字装置(3)上的整个单片机系统；数字键盘(34)是用来输入数据的数字 键盘，包括数字0到数字9等10个数字输入键，可用于入库作业或零星出库作 业；指示灯(35)用来提示拣货员(39)拣货，若括示灯(35)亮，表明本智能数字装置(3 )有物料需要分拣，否则,则拣货时不必理会此智能数字装置(3); 确认按键(36)用来确认拣货员(39)所完成的拣货作业。拣货员(39)按下 确认掩鍵(36)后，数据通过RS48网络(24)上传到作业控制器(2)。
参阅图4所示，在本实用新型中，库房(37)被分为若干个分拣大区(38)， 每个大区(38)被分为若干个分拣小区(10)，每个分拣小区(10)安装有一个 作业控制器(2)和若干个智能数字装置(3)。
参阅图5所示，在本实用新型中，作业控制器(2)包括包括显示单元(20)、 控制单元(21)、输入单元(22)和确认按键(23),显示单元(20)由液晶屏 组成，主要显示拣货提示信息，若作业控制器(2)有需要拣货任务，显示单元 (20)将显示"Ready"，若拣货作业完成则显示"Finish",若没有拣货任务将 不显示任何信息;控制单元(21)是用来控制作业控制器(20)的整个单片机 系统，并负责收发作业数据；输入单元(22)是用来输入数据的数字键盘，包 括数字0到数字9等10个数字输入键，可用于拣货员(39 )录入信息；确认按 键(23)用来确认拣货员(39)所完成的录入信息。
参阅图6所示，对于零星出库计划，将直接在智能数字装置(3)上操作 出库。步骤601和步骤602执行后，由步骤603判断是否为生产计划，若否， 执行步骤604，程序结束；若是，则执行步骤605 -步骤611，在执行步骤611 后，由步骤612判断是否完成本小区的任务，若没完成继续拣货；若完成了， 由步骤613判断是否走完本小车的物料拣货路径(41);若没有完成，执行步骤 609，若已经完成，执行步骤614。执行完毕步骤614后，由步骤615判断拣货作业是否完成，若没有完成，执行步骤607,否则，若完成了整个任务，执行步 骤616，结束。
参阅图7所示，在本实用新型中，若生产线上急需少量已知物料，不能形 成大量物料拣配任务，此时，启动步骤701零星出库计划，执行步骤702-步骤 705，拣货员(39)拿取物料分拣箱(5),根据物料的物料专用号(13)，查找 储位，拣货员走到所需的储位后，拿取物料的同时，在智能数字装置(3)的数 字键盘(34)上输入要拿取的物料数量，按确认4射建(36)。执行完毕步骤705 后，由步骤706判断是否完成拣货任务，若否，执行步骤704,若是，则执行步 骤707和执行步骤708，结束。
参阅图8所示，信息流流程图反映了本实用新型的实用性，企业信息系统 (7)通过局域网(12)下传生产计划到达作业服务器(1),经过对数据的整理 和再组合，作业服务器(1)通过CAN总线(11)把相关物料拣货数据传送给作 业控制器(2 ),作业控制器(2 )通过RS485网络(24)传送给智能数字装置(3 ); 物料拣配完成后，物料性质发生变化，智能数字装置(3)把完成信息传送^f乍 业控制器(2)，作业控制器(2)再把物料拣货数据传送给作业服务器(1),对 分拣完成的物料信息，生成相关凭证，并通过局域网(12)把凭证传送给企业 信息系统。以上所有的信息交换都是自动完成的，极大地提高了企业的信息化 水平，加快了物料分拣速度，节省了库存周转资金，提升了企业核心竟争力。
权利要求1、一种物料出库作业控制系统，其包括一个作业服务器、至少一作业控制器、多个智能数字装置、至少一表单打印终端、至少一物料拣货车、多个物料分拣箱和至少一网络打印机，其特征在于作业服务器包括一数据库和一物料拣货作业管理系统；物料拣货作业管理系统管理物料拣货作业，控制作业控制器、表单打印终端和网络打印机，并通过局域网和企业信息系统交换数据；该系统包括信息系统接口模块、物料分拣数据处理模块、物料基本信息模块、订单生成与作业处理模块、作业控制模块和订单查询模块；作业控制器包括显示单元、控制单元、输入单元和确认按键，安装在仓库的货架上，通过CAN总线与作业服务器交换数据，同时根据作业服务器发送的任务，作业控制器通过RS485网络向相应的智能数字装置发送指令或数据，作业控制器也可以接收智能数字装置的作业数据；智能数字装置安装在每个储位的货格上，通过RS485网络与作业控制器交换数据，智能数字装置包括数字显示单元、单片机控制单元、输入单元、指示灯和确认按键；数字显示单元分为三段，第一段可显示物料专用号，第二段显示工位号，第三段显示物料拣配数量；单片机控制单元控制整个单片机系统；输入单元用来输入数据，通过在其上输入数据，可用于入库作业或零星出库作业，入库作业或零星出库作业完成后，其信息自动通过作业控制器传输到作业服务器；表单打印终端通过局域网连接在作业服务器上，用来控制打印信息，该信息包括物料拣货单、物料拣货车编号、物料分拣箱编号和物料拣货路径信息；物料拣货车是指在仓库可以用来运送物料的小推车，在拣货时，作业服务器以物料拣货车为单位生成物料拣货单，每个物料拣货车被作业服务器赋予物料拣货车编号，拣货完成，此物料拣货车编号自动取消，每个物料拣货车上按指定顺序放置四个物料分拣箱；物料分拣箱是用来放置物料的箱子，每个物料分拣箱按顺序放置在物料拣货车上，在拣货时，每个物料拣货车被作业服务器赋予临时编号；网络打印机通过局域网连接在表单打印终端上，用来打印物料拣货单、物料拣货车编号、物料分拣箱编号和物料拣货路径信息。
专利摘要本实用新型涉及一种物料出库作业控制系统，该系统包括一个作业服务器、至少一分拣作业控制器、多个智能数字装置、至少一表单打印终端、至少一物料拣货车、多个物料分拣箱和至少一打印机。拣货员和物料拣货车为一个拣货组合。作业服务器以物料拣货车为单位分配分拣任务，拣货员到打印终端索取拣货资料，系统根据拣货员位置给出最优分拣路径。拣货员在分拣作业控制器上输入车号后，智能数字装置可显示物料专用号、工位号和数量。拣货员根据物料专用号确认物料，依据数量拿取物料，依据工位号把所拣取物品放入对应物料分拣箱。该系统可准确把物料从库房直接配送到生产工位，可把所配送物料实时传递到企业信息系统中。
文档编号G05B19/418GK201368981SQ200820130410
公开日2009年12月23日 申请日期2008年12月11日 优先权日2008年12月11日
发明者楠 张, 斌 王, 王金鹤 申请人:青岛理工大学