基于条形码技术的动车组重要配件管理系统设计与实现

麻 磊，王 治，张绍哲，张惟皎

（中国铁道科学研究院 电子计算技术研究所，北京 100081）

基于条形码技术的动车组重要配件管理系统设计与实现

麻 磊，王 治，张绍哲，张惟皎

（中国铁道科学研究院 电子计算技术研究所，北京 100081）

本文通过扫描条形码，实现动车组重要配件出入库、调拨、退库、回收等单品管理， 提升了全段的配件管理水平和管理效率。同时，系统支持配件更换、自修、委外修、报废等环节的信息采集，全面掌握重要配件的生产和流通过程，实现配件履历信息查询和状态跟踪，保障配件全面有效的实时监控，最终实现配件全生命周期管理，有效保证了配件在运用中的维修质量，确保整个铁路局的检修生产质量和行车安全。

动车组；重要配件；条码；单品管理；全生命周期管理

动车组作为高新技术的集成体，其配件种类多、规格复杂、技术含量高、对配件有严格的质量和存储要求，直接关系到动车组的安全性和可靠性。依据铁路总公司颁发的《铁路运输企业高价互换配件管理办法》中的相关规定，建立一个对动车组重要配件的信息化标签识别管理系统，保证配件在运用中的维修质量，通过标签识别手段实现配件状态跟踪以及全生命周期管理，确保整个铁路局的检修生产质量和行车安全至关重要。

基于条形码技术的动车组重要配件管理系统以既有的动车组信息管理系统物流子系统为开发平台，并在此基础上进行业务需求叠加和功能拓展。目前物流子系统已实现领料管理、采购管理、回收管理、仓储管理、配送管理、消耗统计等功能，满足动车组重要配件的出入库、调拨、盘点、回收、批次管理等仓储管理需求，因此本系统在既有系统上开发是切实可行的。

1 需求分析

1.1 业务流程

根据现场实际业务需求，本系统将铁路总公司规定的高价互换配件和用户自行进行单品管理的关键配件统称为重要配件，并纳入系统管理范畴。系统主要目的是通过扫描条形码对重要配件的台帐信息（包括条形码、序列号、履历和状态等）以及更换使用记录、送委外修、报废等全生命周期信息进行全面的信息化管理。条形码技术是随着计算机与信息技术的发展和应用而诞生的，它是集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新型技术。目前条形码技术成熟、简单易行、成本低廉，本系统采用条形码技术对重要配件进行信息化电子标签管理。通过扫描条码自动加载该条码中所包含的全部配件属性以及在各个业务环节产生的数据信息，保证仓库管理以及各个作业环节数据输入的高效性和准确性，确保配件全方位信息的实时监控，进而实现重要配件的全生命周期管理。重要配件业务流转状态如图1所示。

图1 重要配件业务流转状态转换示意图

1.2 条形码技术

条形码是一种经济、实用的自动识别技术，具有输入速度快、可靠性高、采集信息量大、灵活实用以及成本低廉等优点。条形码的码制种类繁多，其中Code128码是广泛应用在企业内部管理、生产流程、物流控制系统方面的条码码制，可表示较全面的字符（数字、字母和符号），在同样长度的条码中可容纳的字符长度较长（高密度）。由于其优良的特性在管理信息系统的设计中被广泛使用，本系统采用Code128码制规则，为纳入管理范畴的动车组重要配件制作条码。根据业务规范，条码前12位是全路统一的配件物资编码，后6位是该配件的顺号，同时系统通过配置可将其配件序列号一并显示在条形码标签上。

ZPL语言是一种Script语言，也是Zebra打印机支持最广泛的一种工业型号用的语言。利用这种编程语言，编辑好一个打印的指令集，发送给Zebra打印机，打印机就会按照事先编辑的命令去进行打印的工作，本系统中实现Zebra打印机接口和ZPL语言的交互，方便、快捷完成条形码的编制和打印。

2 系统架构与实现

2.1 逻辑架构

系统功能采用分层架构设计，既增强了系统开发部署的灵活性，同时也加强了系统的安全性，如图2所示。

图2 系统逻辑架构分层示意图

其中应用功能层包含PC管理终端和无线手持终端两部分功能，采用同步作业方式为用户提供条形码配置管理、仓储管理、重要配件更换记录管理、重要配件履历查询、状态查询、台帐管理等功能，达到无缝衔接的作业操作模式。基础平台层主要包含基于.net平台的WCF（Windows Communication Foundation）框架、数据同步平台等。工作流引擎采用自定义开发的流程配置支持管理模块，权限安全管理采用框架提供的管理模块，数据同步平台采用自主开发的数据库同步管理模块。数据整合层既包含动车组管理信息系统各个子系统之间传递的内部数据，也包含与铁路物资系统、立体库系统等通过铁路计算机网或信息安全平台进行共享交互的外部接口数据。

2.2 网络结构

动车组重要配件管理系统采用段集中方式进行部署。系统的数据库服务器和应用服务器部署在动车段中心机房，动车段用户使用管理终端通过段内布设的局域网访问系统。段所属各运用所的检修人员和管理人员，通过管理终端或手持终端，依托各运用所的局域网和铁路计算机网，访问段中心应用服务器，实现系统访问。部署及网络结构如图3所示。

图3 系统网络结构图

3 系统功能

（1）条形码配置管理

依据物资基本信息字典，对配件进行统一单品编码，并进行条形码打印。同时，系统提供条形码补打功能。

（2）仓储管理

在仓储管理中，利用手持机和条形码识别技术，实现动车组重要配件出入库、调拨、退库、回收等仓储管理，满足对重要配件的单品信息管理，能够及时地反映库存物资的动态情况，做到帐物相符，合理编制采购计划提供可靠的依据。

（3）重要配件更换记录管理

该功能与检修生产紧密结合，利用无线手持终端实现配件更换信息的及时回填，实现了作业人员、工长、质检员、技术员等重要配件作业信息的逐级确认，完成作业过程的逐级卡控。

（4）重要配件履历查询

通过扫描配件唯一条形码查询配件单品履历信息，可了解该配件当前所处位置和状态，出入库、装车、委外修、报废等历史信息。

（5）重要配件状态查询

提供查询某一配件所有单品状态信息，并可查看每个单品当前所处位置和状态，出入库、装车、委外修等历史信息。

（6）重要配件台帐管理

该功能支持重要配件的建帐、委外修、修峻返回、报废、组固等信息的录入，逐步实现重要配件从车组新造装车、检修、故障处理、委托修、到最终报废的全生命周期管理。

4 系统接口

动车组重要配件管理系统依托动车组管理信息系统物流子系统，作为检修生产支撑需要与检修计划、作业任务、故障信息等生产检修信息紧密结合，系统通过调用动态链接库接口的方式获取其它子系统的相关数据信息。同时，该系统还依靠动车组管理信息系统物流子系统与铁路物资管理信息系统、主机厂配件中心管理系统、立体仓库操作系统通过Web Service服务方式实现数据交互，满足技术部门、物资部门等对重要配件的全方位管理要求。

其中，与立体仓库操作系统交互的数据接口主要针对不同的立库厂家以及不同立库操作系统，提供统一的对外接口完成立体仓库的整合，如图4所示。接口采用Web Service技术，在动车段、运用所服务器完成交互，涉及到的接口数据有仓库货位信息、物资基础信息、出入库信息等。

5 系统特点

5.1 实现重要配件的仓储信息化管理

在仓储管理中，利用无线手持终端和条形码识别技术，与检修生产紧密结合，实现动车组重要配件出入库、调拨、退库、回收等仓储管理功能，既能够满足对重要配件的单品信息管理，也极大地提高了现场仓储作业人员的工作效率。能准确及时地反映库存物资的动态情况，物资的出、入库变化都能随时随地反映，做到账物相符从而为合理编制物资采购计划提供了可靠的依据。

图4 与立体库系统接口交互示意图

5.2 实现重要配件在检修作业中的状态跟踪和作业卡控

通过对重要配件实施电子标签管理，全面掌握配件的生产和流通过程，实现对重要配件的仓储、更换、检修、委外修、报废的状态跟踪，保障配件全面有效的实时监控，最终实现配件的全生命周期管理。同时，系统利用无线手持终端实现配件更换时的信息即时回填，实现了作业人员、工长、质检员、技术员等关键作业信息的逐级确认，完成作业过程的逐级卡控。

5.3 实现重要配件的全生命周期管理

通过条形码扫描识别技术，对动车组重要配件进行信息化管理，快速、准确、及时地完成重要配件在各个业务环节的信息采集、处理和传递，实现动车组重要配件全生命周期管理，为动车组的高效检修、安全运营和维修成本管控提供有力的支持。

6 结束语

系统自2013年5月开始研发，2013年9月在广州动车段材料科、广州南运用所、广株运用所、深圳北运用所、三亚运用所、长沙运用所各仓库推广使用。随后陆续在上述各单位实施系统试运行并组织相关人员以及管理、维护人员参加培训和考核，全面了解系统的构成、功能、软硬件配置及业务应用流程。系统自上线以来，取得了良好效果，在仓储管理中，通过扫描条形码，实现动车组重要配件出入库、调拨、退库、回收等单品管理，极大地提升了全段的配件管理水平和管理效率。同时，系统支持配件更换、自修、委外修、报废等环节的信息采集，全面掌握重要配件的生产和流通过程，实现配件履历信息查询和状态跟踪，保障配件全面有效的实时监控，最终实现配件的全生命周期管理，有效保证了配件在运用中的维修质量，确保整个铁路局检修生产质量和行车安全。

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责任编辑 陈 蓉

EMU Important Parts Management System based on barcode technology

MA Lei , WANG Zhi, ZHANG Shaozhe, ZHANG Weijiao
( Institute of Computer Technologies, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China )

EMU; important parts; barcode; SKUs (stock keeping units); lifecycle management

In this paper, by scanning barcode tag, the SKUs (stock keeping units) of the EMUs ( Electric Multiple Units ) important parts in warehouse-out and in management, transfer, cancelling stocks and recycling had been considered and implemented. In this way, the level and eff i ciency of parts management had been greatly enhanced across the entire high-speed train section. Meanwhile, the information collection of EMUs important parts in many key business-link, such as replacement, self-repair, out-repair and scrap had been supported to comprehensively grasp the production and circulation process of EMUs important parts. Finally, the lifecycle management of the important parts had been reached, the quality of the important parts had been effectively ensured and the safety of entire railway administrations could be ensured.

2014-05-08

麻 磊，在读硕士研究生；王 治，工程师。

U266.2∶TP39

A

1005-8451（2014）11-0029-04