一、 普天物流簡況介紹及項目背景
普天物流技術有限公司（以下簡稱“普天物流”）是中國普天旗下專門從事物流中心規劃設計、產品研發、設備制造、工程安裝服務等業務的二級子公司，2008年中國普天整合內部物流產業資源，以貴陽普天幾十年的產業經驗為基礎，集中資源打造了物流產業發展平臺，公司由北京總部、貴陽物流產業基地（貴陽普天物流技術有限公司）、珠海軟件基地、各地辦事處及服務機構組成，涵蓋員工600多人。公司的業務范圍涵蓋了郵政、煙草、圖書、醫藥、電力、軍隊、機場、糧食、服裝、家電、新能源汽車等多個行業，主要產品和服務包括：分揀系統、自動化立體庫、輸送系統、物流運輸車、智能搬運AGV、無線POS、RFID智能卡、煙草銷售終端、大屏幕顯示系統、車輛在途監控系統、品牌宣傳網絡系統和綜合信息管理平臺等。
普天物流將電力行業作為積極拓展的領域，目前已研發設計了先進的包括計量器具智能化倉儲和物流配送的物流處理系統，為國網 “智能化倉儲物流配送”建立了新的模式，已在河北、冀北、甘肅、山西等項目中推廣應用。經過多年的努力，普天物流正逐步成長為智能物流全面解決方案及關鍵設備提供商。
目前，國家電網正在進行“智能電網”的大規模建設，電力計量中心貫徹國家電網推行的“集團化運作、集約化發展、精益化管理、標準化建設”管理要求。根據檢定規程的要求，利用先進的物流技術、科學的物流管理方法和運作模式，盡快完善檢定場所和庫房的建設，實現自動化檢定，滿足電力計量器具檢定、庫存和配送的需要，大力提高電力計量中心的整體運作效率和信息化水平。
電能計量中心對計量器具進行集中管理后，電能資產管理具有資產種類多、數量大；價值較高、資金量大；分布廣、資產歸屬多樣；全生命周期管理、流程復雜等特征?？梢哉f，現代化、自動化、智能化、信息化是計量中心發展的現實需要和趨勢。
根據河北電力的具體需求，普天物流為其量身定制了智能倉儲模式，并通過信息化流程實現預定目標，即：通過應用先進的庫存管理模式和作業任務策略，利用系統的庫位管理功能，做到了及時掌握所有庫存物資當前所在位置，提高了倉庫管理的工作效率和倉庫的利用率；通過對各個作業環節電力計量器具和容器信息的自動化數據收集、處理、傳送，根據設定好的工作流程，實現了電力計量器具和容器高效有序的流轉和智能化管理；通過自動化物流設備實現容器的自動傳輸、疊垛、存儲，大幅度提高了作業效率，減少了人工干預，增加了作業安全性，并且保證庫存管理的準確性和檢定業務的準確性。管理人員利用本系統可以實時了解每個被管理對象的性質、狀態、位置、歷史變化等信息。
二、實施信息化之前存在的問題
河北電力計量中心在實施信息化之前倉儲系統與檢定系統是完全分開的，沒有信息的線上交互，需要人工臺賬來處理信息，即使上了信息化系統，也是相互獨立，信息化程度低。
實施信息化之后，檢定系統、立體庫之間通過生產調度系統統一協調作業，其在生產與經營方面，要求達到如下功能：
主要內容如下：
1、 實現倉庫、庫區及儲位管理功能，包括庫前作業、自動化立體表庫、拆包及緩存。
2、 實現出庫、入庫、盤點等管理，支持均勻存放、先進先出、按批次出入庫等多種存儲及出入庫策略。
3、 實現實時庫存查詢，庫存量預警功能、貨物存留超時報警功能。
4、 實現對各個作業環節及各種設備運行狀況的實時監控，實時監控數據應支持仿真模擬顯示。
5、 倉儲系統應能調整運行方式，可人工下達倉儲任務，設定某個特定單元的處理過程，可實現單臺裝置控制操作。
6、 實現系統用戶及權限管理，自動記錄倉儲方案維護、手動操作、軟件升級情況等信息，保證系統操作安全。
7、 作業環節的異常情況，特別是影響人身、設備安全的，應有報警提示功能。報警信息實行分級控制，應包括故障類型、故障點位置等信息并以不同顏色區分報警級別、類型等。故障界面應能即時自動彈出。報警信息均應至少儲存30天。
8、 倉儲系統應能輸出倉儲記錄、倉儲情況統計等報表。報表可導出為EXCEL或WORD文檔保存。報表及與相關系統交流的綜合信息的設計，應采用電力行業規定的統一數據格式。
9、 配合計量中心生產運行系統廠家的接口調試工作，按國網公司統一制定的《省級計量中心生產運行系統》規范要求，實現與計量中心生產運行系統（該系統是由甲方建設的，用于整合檢定系統、倉儲物流系統、RFID系統等，滿足甲方生產、調度管理需求的獨立的管理信息系統）的無縫對接。
三、電能計量中心智能倉儲與物流自動化信息管理系統
普天物流根據電力計量中心實現自動化檢定需求，集成視覺識別技術、RFID 技術等倉儲物流技術和信息技術，對倉庫中的自動化設備進行管理和控制，實現電力計量器具在倉庫中的整個生命周期的管理，即電力計量器具在到達倉庫到離開倉庫的整個過程。主要包括到貨入庫、檢定出庫、檢定回庫、配送出庫等業務需求，通過與計量中心管控平臺、檢定系統進行無縫銜接，通過科學合理的作業調度方式，滿足各個檢定線的檢定用表需求。
在系統體系結構設計中，采用典型的分層體系結構、模型-視圖-控制（MVC）體系結構和數據訪問層等，以便為整個系統帶來更好的軟件結構和代碼重用，系統共分為表示層、業務層、數據訪問層和數據層。采用統一的數據接口與國家電網SG186 系統平臺、電力計量中心一體化管控平臺、單項智能電表檢定系統、三相智能電表檢定系統、低壓電流互感器檢定系統、終端/采集器檢定系統等業務系統實現數據的對接。
系統總體作業流程是:接收并保存由上層信息系統下發的入庫單（入庫任務），計量器具到貨時對計量器具的身份進行核對同時將計量器具與容器進行綁定，記錄并上傳綁定關系；根據入庫計量器具的品規進行碼盤即同一品規的計量器具方可碼為一盤，記錄并上傳碼盤后的綁定關系；分配儲位進行入庫，完成入庫后記錄入庫作業信息，更新庫存信息，同時向上層信息系統上傳作業信息與更新后的庫存信息。系統接收并保存由上層信息系統下發的出庫單（出庫任務），搜索滿足條件的計量器具并進行調度開始出庫作業，完成出庫后記錄出庫作業信息，更新庫存信息同時向上層信息系統上傳作業信息與更新后的庫存信息。
作為電力計量中心自動化檢定中的重要組成部分，本系統采用總線型、星型網絡保證系統中各個設備、服務器、工作站的互聯互通。
本系統所需要進行數據交換的其他業務系統眾多，主要包括國家電網SG186 系統平臺、電力計量中心一體化管控平臺、單項智能電表檢定系統、三相智能電表檢定系統、低壓電流互感器檢定系統、終端/采集器檢定系統等業務系統。
本系統接收國家電網SG186 系統平臺、電力計量中心一體化管控平臺下發的標準基礎信息、生產作業信息等相關業務信息后進行處理并調度后下發到相應設備，實現對各個倉儲設備的優化、動態調度，并使其協同完成相應的生產作業任務。在作業完成后將任務作業完成信息回傳國家電網SG186 系統平臺、電力計量中心一體化管控平臺。
系統采用asp.net mvc2 模式進行設計開發，集成智能倉儲管理系統、智能倉儲監控系統、智能倉儲輔助作業模塊、計量器具信息采集模塊、計量器具視覺識別模塊、視頻監控模塊、計量器具拆碼垛管理模塊、計量器具打包模塊等功能模塊，同時集成對電力計量器具打包設備、電力計量器具拆疊盤機、機器人、輸送系統、RFID射頻識別設備、視覺識別設備、巷道堆垛機、AGV智能小車、提升機等設備的監視與控制功能。目前在國內還沒有功能相同的產品，填補了國內空白。
系統主要使用了區域單元模式匹配視覺識別技術、統一多元的訪問中間件技術、RFID 技術以及動態優化調度等創新技術。
1、 視覺識別技術
實現了12 只電力計量器具（以≤0.5M/S速度）通過識別區被全部識別，識別率達100%；實現12 只電力計量器具（以≤0.5M/S 速度）圖像分析全部正確，準確率達100%。本算法大大減少視覺識別的時間，并且擴展性強，識別時間基本上不受后續容器或計量器具增加的影響。
2、 統一多元的訪問中間件技術
本案例中開發了支持不同訪問方式、獨立于異構數據源的統一數據集成中間件。定義不同設備、數據源、層次的數據模型，通過在中間件中實現對這些數據模型進行抽象，定義統一的數據格式定義、數據解析和數據質量控制模型，為系統提供不同類型數據的標準接入功能。中間件將不同層面的數據進行清洗和整理，過濾垃圾數據和無效數據，實現分布式存儲，大數據量過程數據流的高效存儲和訪問。統一多元的訪問中間件技術屏蔽了不同數據源的連接交互方式異構和通信協議異構，將不同數據源實現為具有統一屬性、數據格式、命令集的虛擬設備，同時提供一致的訪問接口供上層應用系統使用，下圖為中間件的結構模型：
中間件實現對異構物理設備的封裝，對上層應用提供一致的通信接口。上層應用通過中間件的統一接口向虛擬設備（設備抽象）發送訪問指令。數據定義模塊對數據的正確性進行驗證，數據解析模塊根據相關規則對數據進行處理，數據質量控制模塊是對垃圾、重復數據進行處理，對數據進行封裝組合。
3、 RFID 技術
RFID 技術實現了成品電子標簽批量打印，生產能力達到2—4 萬只/天。利用射頻門形式，實現了128 只電子標簽（以≤0.5M/S 速度）通過識別區被全部讀出，數據讀寫正確率達99.9%以上。利用識別室形式，實現了128 只電子標簽在室內識別區被全部讀出，數據讀寫正確率達99.9%以上。
4、 動態優化調度技術
電力行業在計量檢定中存在品種多、規格多等特點，隨著其業務量的迅速增加，目前國內普遍采用的倉儲系統的一個重要特點是采用普通靜態調度以及一個倉庫對應一種計量器具的方式，這一方式已束縛了系統始終不能大幅度提高倉儲效率，以目前的最高效率也僅能達到45垛臺/小時。而普天物流采用本系統倉儲過程中的動態調度模式，根據本系統采用的模擬仿真系統測算，能將系統倉儲效率提高到60垛臺/小時。而且這種處理模式還可以減少20%的輸送線數量，降低硬件投資成本,并且減小設備占地面積。從而在滿足貨物出入庫的要求的同時，更好的提高自動化立體倉庫的出庫效率。
四、信息化實施過程中遇到的問題和解決措施
描述了生產調度平臺正常實施上線后，生產調度系統、檢定系統、立體庫之間的接口。
但是由于生產調度系統沒有實施以及三線一庫各自的施工進度不同，河北電力要求各集成商分別實施各自信息系統，然后通過臨時接口來協調信息化作業。待生產調度系統上線后，最后各方以國網發布標準接口升級各自系統接口并與生產調度平臺對接。
根據河北電力的要求，為了更好地使三線一庫配合作業，普天物流提出了以下幾種作業模式：
1）檢定系統 ->生產調度系統...生產調度系統->立庫系統
此模式下，立體庫提供標準接口。檢定系統需要模擬生產調度系統的功能，直接調用立庫提供的接口。
如：檢定設備申請過程。
2）立庫系統->生產調度系統...生產調度系統->檢定系統
此模式下，檢定系統提供標準接口。立庫系統需要模擬生產調度系統的功能，直接調用立庫提供的接口。
如：設備出庫過程。
不管上述哪種模式，這兩種模式的接口方式，將來生產調度平臺上線后，檢定系統、立庫系統都只需要修改遠程服務方系統IP為調度系統IP，就能實現系統接口平滑過度。
五、信息化主要效益分析評估
1．信息化實施前后的效益指標對比分析
實施以信息化后，取得了顯著的效果，具體表現在以下幾個方面：
（1） 公司的采購計劃變的清晰和有針對性，可以自動形成明確的需求清單，下達了采購計劃以后，也能明確的跟蹤到貨品的進貨情況，哪些采購計劃以及送貨完成，哪些還沒有完成，還有多少處于在途狀態，是否是超期交付。立庫中的電表存取做到有章可循，從而保證了立庫管理的合理性。
（2） 能明確的統計立庫生產時的入庫情況和出庫情況，自動化檢定室每天的生產情況，是否能滿足配送訂單的需求。
（3） 幫助各個部門明確了產品的物料清單，保證了工程計劃部、采購部、
生產部、財務部的統一協調工作。
（4） 使檢定部門從煩瑣的對帳工作和統計工作中解脫出來，提高了該部
門的辦事效率，大大減輕了部門的工作量。
2．信息化實施對企業業務流程改造與競爭模式的影響
電力企業計量中心的信息化改造，大大簡化了作業流程，提高了作業效率。由于電力能源行業的特殊性，信息化有利于提升電力企業的社會責任，樹立良好的社會形象，從而提升其公信力。
3．信息化實施對提高企業競爭力的作用
電力行業的信息化實施，對企業的競爭力主要表現在其社會責任層面。信息化的實施，網絡系統的建設、運營和維護、管理信息系統的規劃、研究和開發，信息的收集、整理、加工和傳遞工作，形成了一個覆蓋全公司的信息化建設組織管理體系。該系統實現了領導和有權限的管理人員隨時通過計算機終端查詢到公司各類電力設備出入庫狀態、庫存數量、資金占用等動態，使管理人員對庫存物品的入庫、出庫、調撥、盤點、庫存資金核算等業務進行全面的控制和管理，從而優化企業資源，增強企業的應變能力。
在公司產品方面實施了產品條碼管理信息系統和電子標簽管理信息系統，有利于作業的規范化和管理的程序化。條碼管理信息系統（如托盤上的條碼），是通過計算機和網絡自動采集條碼信息，來標識批號、存貨編碼、計量號等多項信息，輸出規范美觀的條形碼產品標簽和多種統計報表；電子標簽管理信息系統，通過貼在電表上的電子標簽，通過超高頻電磁波，不用接觸就能讀取電表等電力設備上的信息，減少人為作業和干擾，識別效率高。條碼和電子標簽系統，避免了計量過程中的人為因素，降低了工作人員的勞動強度，規范了操作流程，同時方便了對出廠產品的有效跟蹤，提高了公司的管理力度和客戶滿意度，使電力企業有一個好的產品形象和服務形象。
六、信息化實施過程中的經驗總結
信息化實施過程中，鑒于系統較多、技術創新性強，系統間關聯度大的特點，實施完成后，主要經驗如下：
整體規劃、分組管控：信息化項目雖然由多個分項目組成，但運行時存在緊密的配合關系，所以在項目推進中，將對項目的計劃和方案進行整體規劃，保證項目的整體協調性，有助于后期安裝、聯調等工作的開展。同時，由于各分項目具有獨立的建設廠家和內部運行機制，在管控時仍以分項目為單位，分別設立負責人，采用分組管控的方式。
統一風格、兼顧特色：項目中的3個檢定、檢測系統具有天然的相似性，在建設中將在此基礎上統一各系統的技術、功能、外觀、界面等內容，保持整體風格的統一性。同時，各系統因檢定、檢測對象的不同，又存在固有差異，在建設中也將注重保持并突出其特色。
細化管理、質量至上:根據項目建設需要，分解建設計劃、梳理建設流程，細化各項管理方案，通過多種過程管理措施保證工程質量的可控在控，推進項目保質保速的完成。
項目成功實施以后，全國多個省電力公司相繼進行項目考察交流，為各個省電力公司的倉儲系統建設提供重要的參考。目前，大部分省電力公司計量中心信息系統架構均采用了該模式，同時該模式已經成為國家電網公司計量器具的信息系統建設標準。
七、本系統下一步的改進設想
作為電力企業信息化建設過程中的一個重要的環節，制定信息化建設總體規劃的步驟是必不可少的，對企業信息化建設能否成功起著重要的作用。
當電力企業的前期總體規劃工作做得較好時，企業的信息化建設就會實施得很順利，而當電力企業還沒有一個清晰的總體規劃時就進行信息化建設，企業的信息化建設就是不系統的，是很容易形成信息化“孤島”的。
因此，從信息化建設的角度來說，總體規劃工作是決定著企業信息化建設的成敗，由于電力企業沒有一個完整的五到十年的信息化建設規劃，信息孤島的現象在問題突出，如：動態庫存管理的數據無法和財務數據共享等。所以應規劃長期目標，編寫切實可行的集團公司信息化建設總體規劃，使電力企業在今后進行信息化建設中少走彎路、避免重復投資，實現跨越式發展。
電力企業計量中心智能倉儲系統有省級、地市級等不同規模的生產數據網、工業控制網和信息管理系統，但是各網各系統之間獨立、分散，沒有實現互通互聯，極大的浪費了網絡資源，同時給生產經營帶來諸多不便，為了能更好的發揮其功效，建議在生產過程信息化、管理信息化、企業信息化方面進行研究，使其融為一個整體，通過連接生產過程控制實時數據庫和庫存管理系統數據庫，對生產和庫存過程進行實時監視和控制，實現生產、庫存過程控制的數字化、自動化和智能化，提高企業生產過程自動化水平，實現企業內、外部管理過程信息化和最優化，提高企業綜合競爭力。
八、總結與展望
普天物流將管理的規范化、自動化、智能化、主動式、交互化、平臺化、即時化這些先進的倉儲物流理念應用到電力計量自動化檢定行業倉儲管理中，幫助用戶制定科學的符合其自身需要自動化倉儲管理流程，同時幫助用戶規范其作業流程。這種自動化的倉儲管理模式也填補了電力計量檢定倉儲管理中的空白。
隨著智能電網和物聯網在“十二五”中的推進與發展，計量中心提出：提高公司計量整體技術水平，實現“整體式授權、自動化檢定、智能化倉儲、物流化配送”的建設目標。我國電力計量中心一般以網省公司電力計量中心和地市電力公司電力計量中心為單位，未來的計量中心智能化倉儲市場容量將逐步擴大，為本項目提供更為廣闊的應用前景。
由于我國電力行業應用物流系統集成才剛剛開始，據統計，電力行業每年建設的自動化倉儲系統大約在15-20 個左右，其中絕大部分集中在電能計量部分。隨著“十二五”下智能電網政策的實施，作為其中亮點的“智能化倉庫”將在未來幾年中迎來高速發展。
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