中小型加工企业智能管理系统设计

王松林，秦晓安 (安徽商贸职业技术学院电子信息工程系，安徽 芜湖 241002)

中小型加工企业智能管理系统设计

王松林，秦晓安 (安徽商贸职业技术学院电子信息工程系，安徽 芜湖 241002)

针对中小型加工企业物流信息系统存在的典型问题，在分析系统功能和技术架构以及明确总体设计目标和原则的基础上，利用物联网技术设计并实现了中小型加工企业智能管理系统。实际应用表明，该系统具有数据实时性、适用性和高效性等特点，可以为提高中小型加工企业管理效率提供帮助。

中小型加工企业；物联网；智能管理系统

当前，物联网技术已成为世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，对于促进经济发展和社会进步具有重要意义[1]。例如，将物联网技术应用在制造业上，能够实时监控生产数据、追踪产品质量和自动结算工人工资，由此可以规范企业运营模式并提高企业管理效率。

目前许多中小型零件加工类企业的管理水平较低，生产流程中的各个环节存在如下问题：工作计时、计件采取手工记录；无法实时掌握原料采购、半成品的生产、质检和仓储状态；安全生产水平较低。为此，笔者基于物联网技术设计并实现了中小型加工企业智能管理系统。

1 系统架构

图1 系统总体架构图

1.1总体架构

中小型加工企业智能管理系统主要包括系统管理、原料采购、生产加工、仓储管理、工资管理、环境监测6大模块(见图1)。

1.2技术架构

1)感知层 底层传感器和继电器节点采用Zigbee点对点通信技术或者组网技术进行数据采集。采用linux系统开发出电子秤以完成成品重量、产品操作类型等数据的采集并发送给服务器。利用.NET编程实现二维码和一维码的生成并打印，用于标识计件箱、成品箱等[2]。通过超高频RFID和高频RFID的读写操作来实现工人的身份识别以及工资、半成品的领取功能。通过Android和.NET程序开发来进行各种传感器数据(如环境信息、重量信息)的采集。

2)传输层 硬件电路设计采用CC2530作为主控芯片，通过编程实现无线传感器网络节点软件的功能，使得传感器、继电器、协议器成功组网并实时监测数据与控制外设[3]。

3)应用层 利用VS2008开发客户端应用程序、打卡计时程序、质检程序、入库出库程序等，应用Andorid开发环境信息采集和实施监控程序[4-5]。

2 系统设计

2.1系统管理模块

系统管理模块是整个系统的运行基础，通过该模块可以实现员工类型、员工信息、货架信息和零件信息的管理功能。

2.2原料采购模块

原料采购模块的主要功能是对原材料进行入场登记，包括原材料类型、采购重量、原材料生产厂家、采购员和采购日期，依据原料采购记录，管理者可以清楚地了解原材料的采购状况。

2.3生产加工模块

生产加工模块的功能主要包括如下几个方面：登记半成品的类型、重量和个数；登记半成品的领取情况，包括领取类型、领取重量、领取个数和领取人姓名，半成品登记和领取的重量信息均来自于重力传感器，半成品领取人信息来自于RFID。依据生产加工模块，管理者可以实时掌握半成品状态、成品计件信息和质检信息。生产加工流程图如图2所示。

2.4仓储管理模块

在仓储管理的入库操作中，仓库管理员利用PDA扫描货架条形码和成品箱上的零件类型二维码并记录入库件数，同时启动摄像头对入库操作进行拍照。在仓储管理的出库操作中，仓库管理员采取与入库操作相同的扫描过程并登记出库信息，然后启动摄像头对出库操作进行拍照(见图3)。因此，仓储管理模块的作用是为管理者实时提供仓储管理信息。

图2 生产加工流程图 图3 仓储管理流程图

2.5工资管理模块

图4 环境监测流程图

工资管理模块的主要功能是记录工人工资信息，包括基本工资、计时工资、计件工资累加并扣除质检不合格金额得到其最终工资。此外，员工还可据此查询个人收支明细。

2.6环境监测模块

环境监测模块的主要功能是采集仓库环境信息并进行实时视频监控。环境信息主要通过平板电脑接受传感器数据并实时发送到服务器，在满足相应条件时向继电器发送指令并控制相应设备。此外，系统还可以通过安装在车间仓库的摄像头进行实时视频监控(见图4)。因此，仓储管理模块的作用是为管理者实时提供掌握车间仓库的环境信息，从而为安全生产提供保障。

3 结语

利用物联网技术，综合运用软件工程思想、面向对象分析和设计方法，设计并实现了中小型加工企业智能管理系统。利用该系统可以实时了解原材料采购情况、半成品生产领取状态、质检信息和仓储状态，同时该系统能够自动计算工资并提供车间仓库环境信息。实际应用表明，该系统具有数据实时性、适用性和高效性等优点，可以为中小型加工企业的安全生产和提高产品质量提供保障。

[1]彭力.物联网应用基础[M].北京：冶金工业出版社，2011.

[2]微软公司.面向.NET的Web应用程序设计[M].北京：高等教育出版社，2004.

[3]潘小琴.基于Zigbee的数据采集系统设计[J].重庆科技学院学报(自然科学版)，2012(4):140-143.

[4]刘强，崔莉，陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学，2010(6):1-4,10.

[5]姚昱旻，刘卫国.Android的架构与应用开发研究[J].计算机系统应用，2008(11):110-112.

[编辑] 李启栋

TP273

A

1673-1409(2013)22-0075-02

2013-05-13

王松林(1980-)，男，硕士，讲师，现主要从事电路与系统、物联网技术应用方面的教学与研究工作。