矿泉水企业出库作业系统优化

骆双龙，孙庆峰（北华大学 土木与交通学院，吉林 吉林 132113）

如今大多数矿泉水企业仍然使用车辆进出厂区换牌制度、人工传递单据等方式进行成品出库作业。当国内遇到较大突发事件等急需将矿泉水运送至目的地的时候，需要企业快速响应，减少出库作业时间保障水资源的运输。企业接到紧急订单，减少出库作业时间，还可以为客户提供更好的服务。为满足节约出库作业时间、提高出库作业效率、增加信息传递的流畅度，可以考虑引入现代信息化、智能化设备。本文通过引入车牌识别技术以及PDA 识别技术对传统矿泉水企业成品出库系统优化，以减少出库作业时间的浪费，提高信息传递的效率，还可以为特殊需求节约时间。

1 基础理论介绍

1.1 车牌识别技术。车牌识别技术是计算机视频图像处理技术在车辆牌照识别方面的应用。它通过使用摄像头采集车牌图片，对车牌图片降噪，分割定位，提取车牌的字符最后对字符进行识别。目前车牌识别技术已经大量应用到人们的日常生活中，例如：自动停车场等。

1.2 FLEXSIM 仿真技术。FLEXSIM 是由美国FlexSim 公司开发的，基于Windows 的、面向对象的、应用高度相似三维虚拟环境对离散事件流程过程进行模拟的一种软件，主要应用在生产制造、物流、办公室工作流程等领域。

1.3 手持PDA。手持PDA 是个人数字助理的意思，它拥有可以识别一维和二维条码的扫描功能、RFID 读写、指纹采集、GPS定位、GSM/GPRS/WCDMA 无线数据通讯/语音通讯、红外数据通讯、输入法及手写识别等功能。大量应用于快递物流、生产制造、仓储管理等各行业。

2 车辆进出厂流程系统分析

2.1 传统模式下货运汽车进厂流程。矿泉水企业多数还是采用传统的车辆进出厂模式，即车辆到场后首先在场外进行汽车装货环境检查，其次在保卫处进行出入厂的车辆信息登记换取车辆入场牌，最后根据厂内行驶路线规则行驶至装货候车区。货运汽车出入厂的流程如图1 所示。

图1 传统车辆进厂流程图

车辆出入厂的过程中，车辆到场后需要在保卫处登记排队，使用有效证件换取入厂的号码牌，在这过程中均为人工作业。车辆出入厂区的总花费时间公式如下：

式中：T1为车辆出入库总花费时间；t 为分别登记排队时间、换取入场牌时间、签放行单时间、换取证件时间。

根据对矿泉水企业的观察，以及李超锋、彭纯军[1]对某快消生产企业的测量数据，可以比较准确地确定出入场各段作业的花费时间。t1大约花费1min，t2大约花费2min，t3大约花费1min，t4大约花费3min。货运汽车出入厂流程中总共需要花费时间T1为7min。

2.2 车牌识别模式下货车出入厂流程。图像识别技术的普及使得车牌识别系统进入大众的视野，日常生活中使用的高速不停车缴费系统ETC，智能停车场的收费系统等都是车牌识别技术的应用[2-4]。车牌识别过程如图2 所示。

图2 车牌识别车辆入厂流程图

（1）车辆进出场时出发传感器，由摄像头采集车牌图片。

（2）在顺利获取图像以后，对图片进行降噪处理，减少采集过程中的噪音对后续工作的影响，选择的车牌定位算法、车牌分割算法、字符识别算法对车牌字符进项识别。

（3）将得到的结果与录入数据库中的车牌对比，进行车辆放行。

目前ETC 收费系统对车牌识别的的速率为30s/辆，因此使用车牌识别系统候车辆出入厂的时间为1min，每辆车出入厂可以节约6min。

3 矿泉水仓库出库作业系统研究

3.1 矿泉水企业传统出库流程。矿泉水企业传统出库方式主要以人工为主，ERP 管理系统为辅进行作业。首先由物流企业驻场人员将到厂车辆信息告诉打单室ERP 工作人员，工作人员将车辆信息加入至ERP 系统中，打印对应的运货单。再由物流企业职场人员将运货单送至仓储作业人员处，由作业人员根据各物流企业车辆到场时间以及车道占有情况安排车辆进厂顺序。最后车辆在物流驻场人员的指引下进入相应车道装货、点数、签订单次运输合同、换取证件出厂。其作业流程如图3 所示：

图3 传统出库作业流程图

在传统出库作业中由打单室将货运单打印出来后，由物流公司将单据传送至仓储管理室，再安排仓储人员备货作业，这一过程大约需要花费10min，因此在仿真过程中将备货设备设置为批量处理间隔时间为10min。

3.2 基于FLEXSIM 软件模拟仿真。基于FLEXSIM 软件对矿泉水企业出库进行模拟仿真，根据出库逻辑建立仿真模型[5-12]如图4所示：其中临时实体内容表示如表1 所示。

表1 临时实体表示

图4 传统作业仿真模型

3.3 利用PDA 终端设备的出库流程。传统的出库作业多以人工传递货物信息，容易出现信息误差导致出库作业延误及返工。利用PDA 终端设备可以减少信息传递的误差，大大加快出库作业的效率，节约出库作业时间。

首先，车辆到达后，由车牌识别技术将车牌信息传入到系统中，由系统匹配相应货物，将货物信息传递至手持PDA 设备中。其次，由备货人员按照货物信息进行备货，备货完成后在终端设备完成操作生成备货二维码，将二维码贴至备货区货物正面。最后，装卸车辆载有手持PDA 终端设备，由设备识别货物二维码，核对对应车道货车完成货物装车[13-15]。

流程图如图5 所示：

图5 引入PDA 设备后的出库作业

3.4 建立FLEXSIM 模型。使用PDA 设备建立FLEXSIM 模型如图6 所示：

图6 引入PDA 设备FLEXSI

与传统模式不同的临时实体设置如表2 所示：

表2 与传统模式不同临时实体设置表

3.5 仿真结果对比分析。两种模型均设置为10 000s 的运行时间进行模拟仿真，其中时间单位为：s，库存容量为：个。运行结果对比如表3 所示。

表3 仿真结果对比表

表3 显示，模型的运行时间均为10 000s，传统的出库模型在运行结束后车道1 装货64 个单位，车辆装货作业未完成，车道2 装货100 个单位，车辆装货作业完成。使用PDA 设备的出库作业模型中两个车道均装货100 个单位，完成了装货作业，因此，使用了PDA 备货设备以及PDA 识别设备缩短了整个出库作业时间的18%。传统出库作业模式中货物在备货设备中平均滞留时间为15.076s，而使用PDA 备货设备则货物平均滞留时间为10s，在使用PDA 备货设备后减少了单据传递的时间，使用系统传递单据可以节约时间。两种模式下叉车的空闲时间比较使用PDA 设备后可以减少叉车的空置时间，主要因为PDA 备货设备的效率高，识别快，提高了下游装货叉车的效率较少空闲时间。

4 结束语

在引入车牌识别系统以及PDA 设备后，矿泉水企业在车辆出入厂区以及出库作业中明显节约了时间，整个作业流程也有了较大的改进和优化：（1）车牌识别系统的引进不仅节约了出入厂区的时间而且对车辆进入厂区有了系统化的管理。（2）使用PDA 设备不仅节约备货时间而且提高装货叉车的效率。（3）引入车牌识别系统及PDA 设备使整个企业成品库作业系统化、有序化。虽然引入车牌识别系统和PDA 设备增加企业的固定成本，但是随着系统化管理的推进以及科技的快速发展，智能设备的成本将逐渐降低，未来的生产型企业将应用更多的智能设备系统化的管理出入库作业，为客户提供更好的服务。