一种基于智能终端的库存调度方法与流程

1.本发明涉及库存调度的技术领域，尤其涉及一种基于智能终端的库存调度方法。


背景技术：

2.对于一个集团公司来说，集团和各个子分公司的库房往往独立管理、独立核算。在实际生产中由于项目调整、设计变更等原因，仓库中难免产生积压物资。
3.在生产和施工项目现场，对于当前库存为零而又急需的物料，目前只能通过加急采购的方式来实现补充，即使其他仓库有相同规格型号的物料也无法共享和使用。对于将要被调用的库存物料，无法了解和所属项目千丝万缕的联系，不敢盲目调用。因此，设计一种简单易用的智能调度方法很有必要。
4.申请号为201910419405.1的发明专利公开了一种分布式库存调度方法，通过建立调拨成本最小化模型和订货成本最小化模型，优化调拨或订货方案，节约库存调度成本，提高仓库的利用率，增加了仓储周转率和库存灵活性、提升了客户服务水平、增加了物料故障时追溯能力，最大限度地降低时间成本、货物的运输成本以及管理成本。该发明专利适合流程型企业或统一配送货物的企业(例如超市等)，不太适合离散型制造企业的情况，不能解决当一个突发需求到来时，企业如何去做才能既不影响生产，又能尽可能的解决突发的需求的问题。


技术实现要素：

5.针对集团内各子分公司间物料物资共享和调度使用不顺畅的技术问题，本发明提出一种基于智能终端的库存调度方法，基于虚拟库存技术对积压物料或紧急物料进行库间调拔，且不影响原项目的生产。
6.为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种基于智能终端的库存调度方法，其步骤如下：
7.步骤一：在各个单位的库房安装智能终端，各个智能终端共享一个后台服务器。智能终端的后台服务器自动提取erp数据并存储在自己的数据库中，智能终端与后台服务器交互；
8.步骤二：库管员通过智能终端输入需要调度的物料，智能终端把物料信息通过网络传给后台服务器，后台服务器利用物料调拔运算组件利用最优化算法求解总费用最低的目标函数，计算出的最优解即为调度方案；
9.步骤三：后台服务器将调度方案发送至相应的智能终端，库管员利用智能终端实现库存调度；同时，后台服务器根据调度方案更新调度方案中各个仓库的库存信息。
10.进一步地，所述智能终端与后台服务器相连接；所述后台服务器与后台数据库相连接，实现库存数据的存取；所有的智能终端共用一个后台服务器和后台数据库。
11.进一步地，所述智能终端上设有调度系统，具有查询可供调拨的物料、显示调拨申请和采购申请的通知、录入物料售价和运费信息的功能；后台服务器提供查询接口、抓取
erp系统的库存和生产数据、反写调度单据和采购申请单据数据到erp系统、存储物料售价和运费信息的功能；后台服务器根据各智能终端收集的库存数据进行运算，给出调拔方案，并把汇总出的数据和调拔方案发给智能终端。
12.进一步地，所述后台服务器集成各单位erp系统，同步库存和生产数据到智能终端的后台数据库；获取指定配件的可供调拨信息，并把配件的数据返回给智能终端；存储erp系统的配件价格、运费信息；所述调系统自动生成调度单据，同时提醒被调度的仓库库管员发货。
13.进一步地，所述智能终端包括输入输出组件和人机交互界面，所述后台服务器上设有物料调拨运算组件、erp接口组件和数据库操作接口组件，erp接口组件与erp系统相连接，数据库操作接口组件与后台数据库相连接；所述输入输出组件用于输入各子公司库房信息；erp接口组件用于与不同子公司的erp系统交互数据，数据包括各子公司erp系统中的积压信息及指定物料一个采购周期需求量、各子公司物料的售价及运费信息、请求调拔信息、积压消耗信息；物料调拔运算组件调用erp接口组件获取各erp系统的数据，实现物料调拨的运算。
14.进一步地，所述物料调拨运算组件用于计算是否调拨其它子公司的积压，从哪个子公司调拔积压物资及调拨数量；用于计算可紧急调拨哪个子公司的非积压物资及调拨数量；物料调拨运算组件利用动态规划算法求解总费用最小的目标函数，得到调拨的最优解；所述数据库操作接口组件用于对后台数据库中的积压表、配件售价表、配件运费表进行更新；后台服务器定时调用连接各公司erp系统的接口组件，获取各公司积压的库存信息，汇总后通过数据库操作接口组件存入后台数据库；当各公司消耗积压配件时，把消耗信息通过智能终端传给后台服务器进行积压表的更新；当库管员在智能终端录入或修改物资售价和单位运费的信息时，智能终端传给后台服务器，后台服务器通过数据库操作接口组件存入后台数据库；所述积压表包括如下信息：公司id、库房id、配件id和积压量；配件运费表存放配件的单位运费信息；配件售价表包括如下信息：公司id、配件id和售价。
15.进一步地，积压配件库间消耗的调度方法为：用户子公司c需要配件m种配件分别记为mi，i∈[1,m]，ni表示配件mi的需求数量；用户在智能终端上输入需求地和需求配件mi及数量ni，物料调拨运算组件计算最佳调拨方案的步骤为：
[0016]
步骤ⅰ：对于在后台数据库的配件运费表查询配件mi的单位运费fi；
[0017]
步骤ⅱ：在后台数据库的积压表中获取仓库sj的积压量os
ij
；若积压量os
ij
＞0，计算仓库sj到需求地的距离dj，查询配件mi在仓库sj的售价p
ij
；其中，sj表示第j个仓库；
[0018]
步骤ⅲ：重复步骤ⅰ和步骤ⅱ，直至遍历所有物料和所有仓库；
[0019]
步骤ⅳ：使用动态规划算法求总费用t最小且涉及仓库尽量少的解集[n
ij
]；其中，n
ij
为物料mi从库房sj的调出量，总费用t满足：
[0020]
步骤v：后台服务器将包含调出量的调度方案发送给智能终端，用户对调拨方案确定后，调度系统通知相应库房把相应配件发送给用户子公司c；且后台服务器更改仓库sj的配件mi的积压量减少n
ij
，子公司c把配件mi的采购计划更改为ni＝n
i-∑n
ij
。
[0021]
进一步地，所述距离dj的计算方案为：查找到仓库sj所在地点以及需求地地点，后
台服务器通过调用网络地图计算距离dj。
[0022]
进一步地，紧急调拨急需物资的调度方法为：子公司c需要配件mi，数量为ni个，此时各库房已无该物料的积压，用户在智能终端输入需求地和需求配件mi及数量ni，物料调拨运算组件计算出最佳调拨方案的步骤如下：
[0023]
步骤ⅰ：调用erp系统依次获取各仓库sj的库存量st
ij
、下一采购周期的需求量pn
ij
、下一周期的到货量pa
ij
，计算可调出量mb
ij
＝st
ij-pn
ij
pa
ij
；
[0024]
步骤ⅱ：若可调出量mb
ij
＞0，计算仓库sj到需求地的距离dj，再在后台数据库中查询配件mi在仓库sj的售价p
ij
和单位运费fi；
[0025]
步骤ⅲ：重复步骤ⅰ、步骤ⅱ，直至遍历所有仓库；
[0026]
步骤ⅳ：使用动态规划算法求总费用t最小的解集[n
ij
]，总费用t满足
[0027][0028]
步骤v：用户对调拨方案确定后，用户与相关库房进行配件的调拔，库房sj立即采购数量n
ij
的配件mi；当需求方和调出方都同意后，调出方把配件调拔出售给需求公司，然后立即采购调拔数量的配件，并进行工序调整。
[0029]
进一步地，所述步骤ⅳ中依次针对每种配件mi，计算最优调拨方案的方法为：
[0030]
步骤1：依次查询配件mi在每个仓库的库存量，若库存量大于0，计算其从该仓库调拨时单个配件所需要的费用：t
ij
＝p
ij
f
idj
；
[0031]
步骤2：比较各个仓库调拨配件mi的费用，选择最小调拨费用所对应的仓库；若库存数量大于该配件的需求量ni，则该物料全部从该仓库调拨；若库存数量小于该配件的需求量ni，则选择除去该仓库外下一个最小调拨费用所对应的仓库进行配件调拨；
[0032]
步骤3：重复步骤2，直到配件mi完成调拨。
[0033]
本发明的有益效果：解决公司内部多库存组织进行积压物资与紧急物资调拨的方案，能够以最大效率和最优成本整合公司库存物资；当出现一条物料需求时，在智能终端里输入需求，物料调拨运算组件利用最优算法，自动计算出本单位仓库和其他单位仓库中能被调用的数量。通过计算分析之后进行调拨，智能终端的调度系统自动生成调拨单、出库单，并对接erp系统反写到erp系统，经过调出单位人工审核确认后生效。如果涉及到采购，还需生成一条采购申请，自动生成的单据通知到被调单位并在智能终端提示。
附图说明
[0034]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]
图1为本发明的框架图。
[0036]
图2为本发明智能终端的结构示意图。
[0037]
图3为本发明的流程图。
具体实施方式
[0038]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]
如图3所示，一种基于智能终端的库存调度方法，提供一种能够智能识别和调度同一集团中不同单位的仓库物料，在智能终端上完成物料调度，调度之后不影响原项目的生产；其步骤如下：
[0040]
步骤一：在各个单位的库房安装智能终端，智能终端的后台服务器自动提取erp数据并存储在自己的数据库中，同时智能终端将库存数据通过网络传送至后台服务器，由后台服务器把数据反写至各单位的erp系统。
[0041]
每个单位的库房都要安装一个智能终端，智能终端与后台服务器相连接，智能终端上设有调度系统，可以提供查询、审核、录入物料售价和运费信息的功能；后台服务器提供查询接口、抓取erp库存和生产数据、反写调度单据和采购申请单据数据到erp系统、存储物料售价和运费信息的功能。
[0042]
智能终端查询和调度仓库中的物料；智能终端开机后，通过有线/无线网络即互联网连接到后台服务器，后台服务器与后台数据库相连接，实现数据的存取。智能终端抓取各单位库存数据通过显示屏进行展示。所有的智能终端有一个共有的后台服务器和后台数据库，在远程机房。后台服务器的作用是根据各智能终端收集的数据进行运算，给出调拔方案，把汇总出的数据和调拔方案发给智能终端。
[0043]
智能终端的作用有：查询可供调拨的物料；显示调拨申请、采购申请通知，调出单位根据通知点开调拨单和采购申请并审核；用于输入配件的售价及运费信息，并传到后台服务器。
[0044]
后台服务器的作用有：集成各单位erp系统，同步库存和生产数据到智能终端的后台数据库；获取指定配件的可供调拨信息，并把数据返回给智能终端；3、erp系统的配件价格、运费信息。
[0045]
在本发明的智能终端，在各单位的库房均会安装一套。库管员通过智能终端打开调度系统，调度系统调用后台服务器的接口抓取各单位库存数据后，调拔运算组件通过求解公式的最优解(可调拔的仓库、物料和数量)，后台服务器把计算结果发给智能终端通知和仓库，得出可供调度使用的物料。在智能终端中选中需要调度的物料，进行一键调度操作，调度系统自动生成调度单据，同时提醒被调度的仓库库管员发货。
[0046]
步骤二：库管员通过智能终端输入需要调度的物料，智能终端把物料信息通过网络传给后台服务器，后台服务器利用物料调拔运算组件通过求解公式的解计算出最优解，最优解即为调度方案。
[0047]
如图1和图2所示，智能终端包括输入输出组件、erp接口组件、物料调拨运算组件、数据库操作接口组件和人机交互界面。数据库操作接口组件与后台数据库相连接。
[0048]
调度系统根据调度算法进行评估，计算出物料是否可以被调度。评估的原则是：对于消耗积压的调拔，对一个配件来说，一个仓库的调出量必须小于该仓库此配件的积压量，对使用公司来说，成本越小越好。对于紧急调拨的情况，对一个配件来说，以不影响调出单
位生产为前提，对使用公司来说成本越小越好。不影响调出单位生产的量为最大可调出量，一个配件在该仓库的采购周期为时间单位，通过调整工序(如把使用该配件的工序向后调)等方法后，该仓库该配件的最大可调出量为：该仓库的当前库存量 采购周期内该仓库的待入库量
–
采购周期内工序调整后的使用量。
[0049]
本发明基于集团内各公司主数据统一的前提下，其中输入输出组件用于输入各子公司库房信息。
[0050]
其中erp接口组件用于与不同子公司的erp系统交互数据，这些数据包括各子公司erp系统中的积压信息及指定物料一个采购周期需求量、各子公司物料的售价及运费信息，请求调拔信息、积压消耗信息。智能终端的后台服务器过erp接口组件连接各单位erp系统，每增加一个公司，都需要配置erp接口组件连接该公司的erp系统，该erp接口组件可以调用该库房所用erp系统获取信息(如特定配件的积压量、在其采购周期内的最大调出量、售价、运费等信息)；物料调拔运算组件可以调用erp接口组件获取各erp系统的数据，实现物料调拨的运算。
[0051]
其中物料调拨运算组件用于计算是否调拨其它子公司的积压，从哪个子公司调拔积压物资及调拨数量；用于计算可紧急调拨哪个子公司的非积压物资及调拨数量。物料调拨运算组件利用最优算法得到调拨的最优解，只要有解就至少找到了一种调拔方法。发到智能终端后，由智能终端操作人员判断从哪个公司及库房调拔。
[0052]
其中数据库操作接口组件用于对集团积压、物资售价、单位运费等表进行更新。数据库操作接口组件与后台数据库相连接。在每天的固定的时间点，智能终端的后台服务器会定时调用连接各公司erp系统的epr接口组件，获取各公司积压等库存信息，汇总后通过数据库操作接口组件存入后台服务器的后台数据库；当各公司消耗积压配件时，把消耗信息通过智能终端传给后台服务器进行积压表的更新。当库管员在智能终端录入或修改物资售价和单位运费的信息时，智能终端传给后台服务器，后台服务器通过数据库操作接口组件存入后台数据库。
[0053]
人机交互界面通过后台服务器可以查询积压数据并显示，可以推送积压调拨方案，可以推送紧急配件调拨方案等信息。
[0054]
调度方案为：
[0055]
1、如果本公司库存能满足需求，从本公司仓库直接发料。
[0056]
2、如果本公司库存不能满足需求，判断其他单位中是否有此物料的积压，如果有积压，执行3。
[0057]
3、利用最优化算法，结合售价和运输费用计算出从哪个单位调拨，并生成相应的调拨单，通过智能终端通知到调出单位，经过调出单位审批通过之后，单据反写到erp系统，然后执行发货。
[0058]
4、如果其他单位中此物料没有积压，判断是否属于紧急物料需求，如果是紧急需求，获取各单位调整工序之后可供调出的最大量，执行3。否则产生采购计划，经过审批之后，数据反写到erp系统，然后执行发货。
[0059]
步骤三：智能终端根据调度方案实现调度，并更新各个智能终端的库存信息。
[0060]
调度方完成收货后在智能终端上确认收货，到此一次调度完毕。在智能终端中可以查询历史调度单据，进行打印和保存。另外对调度单据可以进行“还料”操作，即：对于调
度出(借出)单据，可以冲红。
[0061]
本发明需要维护一个后台数据库，该后台数据库中主要包括积压表、配件售价表、配件运费表及主数据等表。其中积压表包括如下信息：公司id、库房id、配件id和积压量。其中配件运费表存放配件的单位运费信息。其中配件售价表包括如下信息：公司id、配件id、售价。
[0062]
下面用一实例来说明积压配件库间消耗和紧急调拨急需物资的实现方法。
[0063]
假定一用户子公司c需要配件m种配件分别记为mi，i∈[1,m]，ni表示配件mi的需求数量。
[0064]
积压配件库间消耗的实现方法为：
[0065]
用户在智能终端上的积压消耗页面下输入需求地和需求配件信息mi及ni，物料调拨运算组件计算出最佳调拨方案，步骤如下：
[0066]
步骤ⅰ：对于配件mi，在后台数据库的运费表查到该物料单位运费fi。
[0067]
后台服务器的物料调拨运算组件通过数据库接口组件在后台服务器的后台数据库的运费表查找。
[0068]
步骤ⅱ：在后台数据库的积压表中获取仓库sj的积压量os
ij
。若积压量os
ij
＞0，计算仓库sj到需求地的距离dj，查询配件mi在仓库sj的售价p
ij
，配件的mi单位运费fi。下标j表示仓库的序号，sj表示第j个仓库。
[0069]
查找到仓库sj所在地点，以及需求地地点，通过调用网络地图计算距离dj。os
ij
为仓库sj的配件mi的积压量，dj为仓库sj到需求地的距离，p
ij
为配件mi在仓库sj的售价。
[0070]
步骤ⅲ：重复步骤ⅰ、步骤ⅱ，直至遍历所有物料和所有仓库。
[0071]
步骤ⅳ：求总费用t最小且涉及仓库尽量少的解集[n
ij
]，n
ij
为物料mi从库房sj的调出量，总费用t应满足：
[0072][0073]
该问题的求解可以使用动态规划算法。
[0074]
依次针对每一种配件，根据以下步骤计算其最优调拨方案：
[0075]
步骤1：针对每种配件mi，依次查询其在每个仓库的库存量，若库存量大于0，计算其从该仓库调拨时单个配件所需要的费用t
ij
：
[0076]
t
ij
＝p
ij
f
idj
[0077]
步骤2：比较各个仓库调拨该配件的费用，选择最小调拨费用所对应的仓库。若库存数量大于该配件的需求量ni，则该物料全部从该仓库调拨；若库存数量小于该配件的需求量ni，则选择除去该仓库外下一个最小调拨费用所对应的仓库进行配件调拨。
[0078]
步骤3：重复步骤2，直到该配件完成调拨。
[0079]
用户对调拨方案确定后，调度系统通知相应库房把相应配件发送给需求方公司c，并且更改积压表信息；公司c把配件mi的采购计划更改为ni＝n
i-∑n
ij
。
[0080]
后台服务器把配件的调拔信息发送给相应的智能终端，并通过数据库接口更改后台数据库的积压表，把第j个仓库的配件mi的积压量减少n
ij
，以便当天后续计算准备，每到下一个同步天，再同步各库房积压量。
[0081]
紧急配件调拨的实现方法：
[0082]
假设子公司c需要配件mi，数量为ni个，此时各库房已无该物料的积压。用户可以在智能终端的紧急调拨页面下输入需求地和需求配件信息mi及ni，后台服务器的物料调拨运算组件会计算出最佳调拨方案，并显示给用户，最佳调拨方案的计算步骤如下：
[0083]
步骤ⅰ：调用erp接口组件与erp系统连接，依次获取各仓库sj的库存量st
ij
，下一采购周期的需求量pn
ij
，下一周期的到货量pa
ij
，计算可调出量mb
ij
＝st
ij-pn
ij
pa
ij
。
[0084]
后台服务器的物料调拨运算组件通过智能终端的erp接口组件，因为要获取经过简单工序调整后的一个采购周期内的最大可调出量，这个量只能通过erp系统和mes系统计算。
[0085]
步骤ⅱ：若可调出量mb
ij
＞0，计算仓库sj到需求地的距离dj，再在本地数据库中查询配件mi在仓库sj的售价p
ij
，单位运费fi。
[0086]
查找到仓库sj所在地点以及需求地地点，通过调用网络地图查找距离dj。
[0087]
步骤ⅲ：重复步骤ⅰ、步骤ⅱ，直至遍历所有仓库。
[0088]
步骤ⅳ：求总费用t最小的解集[n
ij
]，总费用t应满足
[0089][0090]
该问题的求解可以使用动态规划算法。
[0091]
依次针对每一种配件，根据以下步骤计算其最优调拨方案：
[0092]
步骤1：针对每种配件mi，依次查询其在每个仓库的库存量，若库存量大于0，计算其从该仓库调拨时单个配件所需要的费用t
ij
：
[0093]
t
ij
＝p
ij
f
idj
[0094]
步骤2：比较各个仓库调拨该配件的费用，选择最小调拨费用所对应的仓库。若库存数量大于该配件的需求量ni，则该物料全部从该仓库调拨；若库存数量小于该配件的需求量ni，则选择除去该仓库外下一个最小调拨费用所对应的仓库进行配件调拨。
[0095]
步骤3：重复步骤2，直到该配件完成调拨。
[0096]
对于配件mi，若数量ni＝∑n
ij
，说明该配件可以从其它仓库调拔，否则需要想其它办法。其中，n
ij
表示需要从第j个仓库sj调拔mi配件的数量。不能完全调拔，到规定时间会到不了货，只能和客户谈判时否延期。
[0097]
用户对调拨方案确定后，用户与相关库房进行配件的调拔，相关库房sj需要立即采购数量n
ij
的配件mi。
[0098]
当需求方和调出方都同意后，调出方把配件调拔出售给需求公司，然后立即采购调拔数量的配件，并进行工序调整。
[0099]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。