【倉庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)5700字（論文）】

PAGEPAGE2倉庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)目錄TOC\o"1-2"\h\u25980倉庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 132175第一章引言 127101第二章系統(tǒng)需求分析 1307012.1功能性需求 1171852.2非功能性需求 431180第三章倉庫綜合管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4255133.1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 4144393.2系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 63933第四章系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與測試 998184.1系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn) 9316044.2系統(tǒng)測試 179443第五章結(jié)論 22關(guān)鍵詞：印刷企業(yè)；SpringBoot；倉庫管理；AGV任務(wù)第一章引言本課題來源于某印刷企業(yè)的一個(gè)新工廠搬遷項(xiàng)目。為了應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)的沖擊和數(shù)字媒體帶來的挑戰(zhàn)，尤其是在當(dāng)前時(shí)代，各種媒體行業(yè)的融合以及現(xiàn)有市場上各種資本的不斷分化所帶來的問題。為迎接智能印刷時(shí)代的到來，探索新的企業(yè)發(fā)展模式，擺脫傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的束縛，解決印刷廠新廠區(qū)空間和人員不足的實(shí)際問題，實(shí)現(xiàn)倉庫信息化管理，目的是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)將倉庫管理與AGV及其配套調(diào)度系統(tǒng)相結(jié)合的系統(tǒng)，并進(jìn)行倉庫管理、AGV任務(wù)管理等功能，從而實(shí)現(xiàn)倉庫的自動(dòng)化、智能化操作，盡可能降低倉儲成本和資源。第二章系統(tǒng)需求分析2.1功能性需求系統(tǒng)的功能需求主要是為印刷企業(yè)提供一個(gè)方便、快捷、安全的平臺，實(shí)現(xiàn)對印刷車間涉及運(yùn)輸任務(wù)的AGV小車進(jìn)行合理的任務(wù)安排和AGV任務(wù)管理，對整個(gè)印刷車間的倉庫物料信息進(jìn)行綜合管理。集成管理系統(tǒng)涉及三個(gè)主要用戶角色，即系統(tǒng)管理員、倉庫管理員和車間生產(chǎn)隊(duì)長。AGV任務(wù)和倉庫綜合管理系統(tǒng)應(yīng)滿足每類用戶的以下功能。(1)系統(tǒng)管理員系統(tǒng)管理員的主要職責(zé)是維護(hù)系統(tǒng)的基本信息，包括用戶管理、角色管理、部門管理、崗位管理、字典管理和菜單管理六個(gè)部分。具體工作是:與ERP/MES系統(tǒng)對接；維護(hù)系統(tǒng)用戶；添加、刪除和修改用戶；對用戶進(jìn)行權(quán)限控制，管理整個(gè)系統(tǒng)的所有功能模塊，優(yōu)先級最高，可以參與任務(wù)修改操作。系統(tǒng)管理員需要在用戶第一次登錄后，在系統(tǒng)中維護(hù)必要的菜單信息、字典解釋等信息，為系統(tǒng)的正常使用提供了前提。系統(tǒng)管理員的主要職責(zé)是為系統(tǒng)用戶分配角色和控制用戶權(quán)限。用戶管理負(fù)責(zé)維護(hù)印刷車間員工信息，登記員工基本信息，為員工分配用戶角色和崗位信息。角色管理主要是管理用戶在系統(tǒng)中的角色，通過角色為系統(tǒng)菜單分配權(quán)限，為系統(tǒng)用戶管理提供數(shù)據(jù)支持，參與維護(hù)倉庫管理、車間物流的部門信息和崗位信息。圖2-1系統(tǒng)管理員用例圖(2)倉庫管理員系統(tǒng)管理員主要負(fù)責(zé)倉庫基礎(chǔ)設(shè)施的管理和物料的維護(hù)。倉庫管理涉及倉庫存儲區(qū)域、位置、緩沖區(qū)、異常處理、物料管理和倉庫庫存的管理。倉庫管理員負(fù)責(zé)輸入物料信息，根據(jù)物料編號顯示倉庫中物料的庫存編號，對所有物料進(jìn)行盤點(diǎn)和計(jì)量，看是否符合訂單要求，當(dāng)物料數(shù)量低于庫存預(yù)警值時(shí)，執(zhí)行庫存預(yù)警提示。接收材料申請，查詢材料信息，通過Excel文件導(dǎo)出查詢信息。如果倉庫中有足夠的材料，則發(fā)放材料，并對交付的材料進(jìn)行信息統(tǒng)計(jì)。倉庫經(jīng)理需要定期檢查倉庫中的材料。倉庫檢查主要用于檢查系統(tǒng)物料數(shù)量信息是否與實(shí)際庫存一致。如果沒有，記錄錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，找出錯(cuò)誤原因。在倉儲管理中，貨位管理是倉儲業(yè)務(wù)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。貨位管理需要保持貨位清晰，物料存放合理，貨位上物料的存放條件清晰。倉庫管理和貨位管理的主要功能是明確倉庫和貨位的具體貨位信息、貨位狀態(tài)和物料狀態(tài)。倉庫異常處理是指當(dāng)貨位超過警告值或貨位顯示與實(shí)際情況不符時(shí)，人工干預(yù)報(bào)警問題。倉庫管理員還負(fù)責(zé)定期啟動(dòng)轉(zhuǎn)移程序?qū)齑孢M(jìn)行分類。圖2-2倉庫管理員用例圖(3)車間生產(chǎn)機(jī)長車間隊(duì)長的主要工作區(qū)域是剪紙車間和印刷車間，其主要職能包括緩沖區(qū)管理、磁盤整理管理和AGV管理。生產(chǎn)訂單下達(dá)到生產(chǎn)車間后，切紙刀頭通過終端服務(wù)器向倉庫發(fā)送物料申請，AGV執(zhí)行出庫任務(wù)。切割后，材料放入緩沖區(qū)進(jìn)行信息裝訂，等待運(yùn)輸。打印隊(duì)長通過終端發(fā)出運(yùn)輸申請，AGV執(zhí)行運(yùn)輸任務(wù)。機(jī)器打印完成后，原托盤與物料信息解除綁定，半成品物料與新托盤再次信息綁定，放入緩沖區(qū)。圖2-3車間生產(chǎn)機(jī)長用例圖2.2非功能性需求安全性:系統(tǒng)服務(wù)器采用雙機(jī)熱備的工作模式，提供先進(jìn)的備份方式，提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。建立統(tǒng)一的基于角色的訪問控制策略，最大限度地防范和降低業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。模塊化:系統(tǒng)按照功能結(jié)構(gòu)劃分，每個(gè)子模塊執(zhí)行不同的信息管理功能。每個(gè)子模塊不僅可以用作功能模塊，還可以用作通用功能模塊。各模塊之間相互作用，共同構(gòu)建倉庫管理系統(tǒng)。第三章倉庫綜合管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)3.1.1系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)本文的系統(tǒng)框架采用經(jīng)典的SpringMVC設(shè)計(jì)模式，將整個(gè)系統(tǒng)分為模型(Model)、視圖(View)、控制器(Controller)三個(gè)功能層次，其中模型層作為應(yīng)用程序的主體部分，包含業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層兩部分，同時(shí)使用SpringBoot、MyBatis等主流框架進(jìn)行開發(fā)，使系統(tǒng)搭建變得更加簡單。圖3-1系統(tǒng)架構(gòu)圖3.1.2系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)印刷車間AGV任務(wù)和綜合倉庫管理系統(tǒng)的需求分析，將系統(tǒng)功能分為以下六個(gè)子系統(tǒng):基礎(chǔ)管理子系統(tǒng)、AGV調(diào)度子系統(tǒng)、倉庫管理子系統(tǒng)、監(jiān)控子系統(tǒng)、報(bào)表管理子系統(tǒng)和系統(tǒng)管理子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)分為幾個(gè)功能模塊。系統(tǒng)的整體功能結(jié)構(gòu)如圖所示。圖3-2系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖3.2系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)3.2.1基礎(chǔ)管理模塊設(shè)計(jì)基礎(chǔ)管理模塊作為整個(gè)系統(tǒng)的底層部分，為整個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。它的主要功能是倉庫管理員可以管理倉庫中的物料。平面紙、紙卷、托盤等印刷車間常用材料的信息維護(hù)，涉及材料信息的添加、修改、查詢、刪除等功能。車間隊(duì)長實(shí)現(xiàn)托盤和物料分組的管理，方便物料運(yùn)輸過程中的信息傳遞，并對分組進(jìn)行綁定、解除綁定和刪除。基礎(chǔ)管理模塊類圖設(shè)計(jì)如圖3-3所示?；A(chǔ)管理模塊中類的設(shè)計(jì)是為了系統(tǒng)的物料管理和磁盤管理而設(shè)計(jì)的。對于物料管理，Controller類接收前端物料信息處理的請求，包括物料的增加、修改、刪除、查詢等?？刂破黝愅ㄟ^服務(wù)類中的方法處理材料信息。Service類提供的插入方法、更新方法、刪除方法和選擇方法分別實(shí)現(xiàn)了材料的添加、刪除、修改和檢查操作。Mapper類主要負(fù)責(zé)維護(hù)數(shù)據(jù)庫中的物料信息，提供查詢物料的select方法，以及添加、刪除、修改物料信息的insert方法、update方法、delete方法。圖3-3基礎(chǔ)管理模塊實(shí)現(xiàn)類圖3.2.2AGV管理模塊設(shè)計(jì)AGV作為整個(gè)倉庫的物流載體，占據(jù)著物流運(yùn)輸?shù)暮诵牡匚弧Ｏ到y(tǒng)的AGV管理模塊主要包括AGV任務(wù)管理和AGV狀態(tài)管理。圖3-4AGV管理模塊類圖3.2.3倉庫管理模塊設(shè)計(jì)倉庫管理模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心單元，包括整個(gè)倉庫的物料管理、倉庫管理和貨位管理。圖3-5倉庫管理類圖第四章系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與測試4.1系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)4.1.1基礎(chǔ)管理模塊實(shí)現(xiàn)(1)物料管理平面紙管理平紙是按照一定的長度和寬度規(guī)格切成薄片的紙張。它是市場上最常見的紙張。常見的規(guī)格有平面度(787*1092mm)和寬容度(889*1194mm)。作為印刷企業(yè)的基礎(chǔ)材料，它貫穿于印刷生產(chǎn)的全過程。由于平紙的特殊性，在運(yùn)輸過程中無法單獨(dú)運(yùn)輸，因此需要與托盤捆綁后才能參與運(yùn)輸和儲存。平面紙信息管理為物料運(yùn)輸、托盤裝訂和物料入庫提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。系統(tǒng)通過與ERP/MES系統(tǒng)通訊或人工錄入的方式，將平面紙的信息維護(hù)到系統(tǒng)中，以保證印刷廠作業(yè)過程中物料的準(zhǔn)確性，可以對每張紙的數(shù)據(jù)進(jìn)行核對，對每項(xiàng)任務(wù)進(jìn)行追溯。紙卷管理卷筒紙通常用作輪轉(zhuǎn)印刷的卷筒紙。卷紙用于更快地印刷大量印刷品，但有時(shí)會根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行切割，然后投入印刷生產(chǎn)。卷筒紙作為印刷廠常用的生產(chǎn)材料之一，也參與生產(chǎn)和運(yùn)輸。在生產(chǎn)過程中，卷筒紙通常直接存放在紙卷倉庫，然后根據(jù)生產(chǎn)要求直接參與生產(chǎn)或裁切。切割后，紙張存放在緩沖區(qū)，直接參與生產(chǎn)，或者切割后的規(guī)格紙存放在平面紙倉庫，供機(jī)器取料。在系統(tǒng)中維護(hù)紙卷信息，可以為倉庫管理員提供物料庫存信息，保證印刷廠作業(yè)中物料的準(zhǔn)確性。紙卷可以直接用AGV小車運(yùn)輸，無需借助第三方倉儲工具。托盤控制主要是維護(hù)印刷車間使用的托盤的信息，為系統(tǒng)的托盤管理提供可靠的數(shù)據(jù)支持。系統(tǒng)通過掃碼輸入和手動(dòng)輸入維護(hù)托盤信息。托盤作為印刷車間的特殊物料，參與物料運(yùn)輸?shù)娜^程。印刷車間的托盤有不同的尺寸和規(guī)格，可以重復(fù)使用。方便印刷車間托盤的管理，為托盤組裝材料的裝訂提供數(shù)據(jù)支持，確保數(shù)據(jù)可追溯、任務(wù)可重現(xiàn)。圖5-1物料管理模塊流程圖材料維護(hù)包括平紙信息、紙卷信息和托盤信息。系統(tǒng)通過手工錄入或從ERP/MES系統(tǒng)導(dǎo)入數(shù)據(jù)的方式將信息維護(hù)到系統(tǒng)中，并對物料信息進(jìn)行添加、編輯、刪除、查詢等操作。圖5-2平張紙管理界面(2)組盤管理系統(tǒng)托盤排列管理是自動(dòng)托盤排列功能異常時(shí)的輔助手段。主要功能是手動(dòng)綁定托盤和物料信息。由于AGV小車運(yùn)料過程中托盤和物料是一起運(yùn)輸?shù)?，在自?dòng)托盤裝配異常的情況下，有時(shí)需要人工進(jìn)行托盤和物料信息的綁定和解除綁定。主要是保證倉庫任務(wù)信息的準(zhǔn)確性，提高倉庫庫存的可靠性，也是整個(gè)數(shù)據(jù)鏈有序運(yùn)行的基本保障。托盤編碼和物料編碼之間的信息綁定是通過托盤管理進(jìn)行的，方便AGV運(yùn)輸物料。手持終端掃描托盤條碼和物料條碼或通過人工選擇方式將信息錄入系統(tǒng)進(jìn)行信息綁定，使用完物料后再解除信息綁定。集團(tuán)板塊管理可以實(shí)現(xiàn)物料信息的綁定、集團(tuán)板塊信息的增刪和信息查詢。圖5-3組盤管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖4.1.2AGV管理模塊實(shí)現(xiàn)AGV任務(wù)管理主要是根據(jù)相應(yīng)的指令將入庫請求、出庫請求、運(yùn)輸請求和倉庫轉(zhuǎn)移請求任務(wù)下發(fā)到相應(yīng)的AGV，從而產(chǎn)生最優(yōu)路徑方案，并通過數(shù)據(jù)中間表將任務(wù)的起始位置和結(jié)束位置轉(zhuǎn)移到AGV調(diào)度系統(tǒng)。圖5-4AGV任務(wù)設(shè)計(jì)流程圖4.1.3倉庫管理模塊實(shí)現(xiàn)(1)緩存區(qū)管理緩沖區(qū)管理主要管理存儲在緩沖區(qū)中的物料。通過系統(tǒng)監(jiān)控檢查緩沖區(qū)是否可用，以便執(zhí)行任務(wù)。為任務(wù)的合理、高效、安全運(yùn)行提供可靠的數(shù)據(jù)支持。整個(gè)打印車間共有14個(gè)緩存位置，每個(gè)緩存位置的周轉(zhuǎn)位置數(shù)量不同。圖5-5緩存區(qū)管理界面人工在周轉(zhuǎn)庫位進(jìn)行庫位物料信息綁定，生成位置占用標(biāo)記，為AGV任務(wù)運(yùn)輸提供數(shù)據(jù)支持。圖5-6緩存區(qū)庫位信息綁定(2)倉庫管理倉庫管理作為整個(gè)倉庫的核心內(nèi)容，主要包含物料出入庫管理、物料移庫管理和庫存盤點(diǎn)功能。圖5-7入庫流程圖倉庫倉儲管理是對印刷車間所有物料的倉儲任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。車間完工后，將物料放入指定的緩存位置，進(jìn)行信息綁定，生成綁定標(biāo)記。車間通過系統(tǒng)發(fā)布入庫任務(wù)，調(diào)用貨位優(yōu)化算法生成入庫清單，AGV進(jìn)行運(yùn)輸，以最合理的方式將相應(yīng)的物料放入倉庫的合理貨位。確保高效的任務(wù)、準(zhǔn)確的庫存和最高的效率。倉庫出庫管理滿足車間生產(chǎn)機(jī)器的需求。接收方請求檢查倉庫物料是否存在，庫存是否充足，然后拆分任務(wù)生成出庫任務(wù)。保證機(jī)器供需平衡，保證正常生產(chǎn)，合理處理供應(yīng)需求，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。圖5-8出庫流程圖調(diào)撥管理是針對倉庫不平衡狀態(tài)的自平衡功能。倉庫分布不均會影響整體供應(yīng)效率，所以倉庫在一定時(shí)間內(nèi)會自我平衡。保證倉庫合理布局，為后期任務(wù)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。貨位管理是倉庫管理中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。優(yōu)秀的貨位管理會使倉庫的倉儲信息清晰，進(jìn)一步優(yōu)化倉庫效率和周轉(zhuǎn)率。材料入庫時(shí)，必須正常記錄材料的數(shù)量、品種和存放地點(diǎn)，倉庫管理人員要清楚材料的存放情況。圖5-9庫位管理流程圖可直觀顯示庫位狀態(tài)、物料信息等，方便倉庫管理員進(jìn)行物料盤點(diǎn)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等操作。圖5-10倉庫庫位信息展示界面圖5-11倉庫庫位管理界面點(diǎn)擊倉庫庫位可跳轉(zhuǎn)到庫位信息管理界面展示該倉庫的庫位編碼、庫位狀態(tài)、物料詳情等詳細(xì)信息，并可對庫位上的物料進(jìn)行人工修改。4.2系統(tǒng)測試4.2.1系統(tǒng)的測試環(huán)境系統(tǒng)的測試環(huán)境包括設(shè)備硬件介紹和軟件配置。系統(tǒng)硬件和軟件的配置分為客戶端和服務(wù)器兩個(gè)方面。為了保證系統(tǒng)的測試結(jié)果更接近實(shí)際使用效果，測試環(huán)節(jié)與印刷企業(yè)倉庫的實(shí)際軟硬件環(huán)境保持一致。軟硬件配置如下表5-1所示。表5-1軟硬件配置表4.2.2系統(tǒng)的功能測試(1)系統(tǒng)用戶權(quán)限測試系統(tǒng)的主要用戶角色分為三個(gè)角色:系統(tǒng)管理員、倉庫管理員和車間生產(chǎn)隊(duì)長。系統(tǒng)的用戶權(quán)限測試主要包括測試登錄系統(tǒng)的不同用戶的顯示頁面內(nèi)容是否相同，測試在不同用戶權(quán)限下進(jìn)行的操作是否成功。表5-2系統(tǒng)用戶權(quán)限測試用例(2)基礎(chǔ)管理模塊功能測試基礎(chǔ)管理模塊主要負(fù)責(zé)倉庫中各類物料信息的維護(hù)，包括物料信息維護(hù)功能和組托盤管理功能兩部分。該模塊的測試主要包括物料信息的輸入、修改、刪除和查詢功能以及組托盤的綁定和解除綁定功能。檢查信息是否能正常顯示，操作是否能正常執(zhí)行。表5-3基礎(chǔ)管理模塊測試用例(3)倉庫管理模塊功能測試系統(tǒng)倉庫管理負(fù)責(zé)對倉庫庫位、緩存區(qū)暫存位進(jìn)行管理維護(hù)，庫位信息的手動(dòng)綁定與解綁、異常處理、庫位信息的查詢操作。查看AGV執(zhí)行入庫運(yùn)輸任務(wù)是否能夠準(zhǔn)確到達(dá)指定庫位，系統(tǒng)與實(shí)際物料信息是否一致；對于地下倉庫庫位儲存過滿時(shí)，能否提示人工處理。表5-4倉庫管理模塊測試用例(4)AGV任務(wù)管理模塊功能測試AGV任務(wù)管理為AGV調(diào)度系統(tǒng)分配任務(wù)，包括入庫任務(wù)、出庫任務(wù)、移倉任務(wù)和運(yùn)輸任務(wù)。模塊測試主要測試AGV任務(wù)是否能準(zhǔn)確下載到數(shù)據(jù)庫的中間表，驗(yàn)證反饋是否正確完成。表5-5AGV管理模塊測試用例4.2.3系統(tǒng)的性能測試系統(tǒng)的性能測試主要是通過自動(dòng)化測試工具模擬不同的情況來測試系統(tǒng)的性能指標(biāo)。本系統(tǒng)使用的性能測試工具是Jmeter，主要測試系統(tǒng)的接口，檢查接口在各種負(fù)載下的響應(yīng)時(shí)間是否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)。對于整個(gè)系統(tǒng)，主要功能是AGV任務(wù)發(fā)布和倉庫管理，選擇AGV任務(wù)管理頁面進(jìn)行壓力測試，測試并發(fā)用戶線程數(shù)為10、20時(shí)系統(tǒng)的平均響應(yīng)時(shí)間、成功率和失敗率。表5-7壓力測試結(jié)果從以上性能測試數(shù)據(jù)可以看出，系統(tǒng)在低并發(fā)狀態(tài)下的平均響應(yīng)時(shí)間為256ms，在50個(gè)并發(fā)用戶狀態(tài)下的平均響應(yīng)時(shí)間為4047ms，響應(yīng)時(shí)間小于5s，服務(wù)器的CPU利用率為31.2%，在用戶可接受范圍內(nèi)相對正常，無錯(cuò)率滿足用戶