一种可视化物料仓储管理方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及仓储管理技术领域，尤其涉及到一种可视化物料仓储管理 方法、一种可视化物料仓储管理装置以及一种可视化物料仓储管理系统。


背景技术：

2.随着我国高铁事业的蓬勃发展，车辆检修生产工作的及时性与规范化 成为人们关注的重点。目前检修工作中的物料管理大多依赖人工交互完成， 各检修工位提出所需物料清单后交由仓库管理人员，随后仓库管理人员根 据所需清单在物料仓库中进行分拣，最后由人工进行物料的配送。由于物 料管理过程中过多依靠人工，因此容易造成物料出入库效率低下、物料分 拣错误、物料库存短缺等问题，对检修工作的进行带来阻碍。


技术实现要素：

3.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种可视化物料 仓储管理方法以及一种可视化物料仓储管理系统，其可以解决现有动车组 检修生产过程中的仓储数据管理薄弱，物料出入库效率低下、物料分拣错 误、物料库存短缺等问题，实现物料仓储管理的可视化。
4.具体的，本发明实施例提供了一种可视化物料仓储管理方法，包括： 步骤s1，获取入库物料数据和/或出库物料数据并对应分配物料储存仓位， 根据所述物料数据生成实时数据库；步骤s2，基于数字孪生技术建立可视 化三维物料仓储模型，并根据所述物料仓储模型和所述实时数据库生成实 时反映当前物料库存信息的三维孪生模型；以及步骤s3，获取物料需求信 息，根据所述三维孪生模型和所述物料需求信息实现对仓储物料的实时监 控管理。
5.在本发明的一个实施例中，所述步骤s2还包括：根据所述三维孪生模 型对所述当前物料库存信息进行实时监控，当物料库存数量低于预设阈值 时进行低库存预警。
6.在本发明的一个实施例中，所述步骤s3还包括：根据所述三维孪生模 型实时比较所需物料与库存物料的类型和数量，当所需物料的类型和数量 超过库存物料时，生成所需物料的采购清单并提供给采购人员，实现对物 料采购的管理。
7.在本发明的一个实施例中，所述步骤s1包括：步骤s101：响应于仓库 管理人员选择确定物料入库仓位，将所述仓库管理人员与所述物料入库仓 位进行绑定；步骤s102：响应于所述仓库管理人员手动添加入库明细或者 扫描物料信息条码，得到入库物料数据，并在获取入库确认指令后完成物 料入库；步骤s103：响应于所述仓库管理人员搜索预设之间段内的物料需 求信息以及在需求页面匹配库存后输入领料指令，生成领料明细并提交审 批，在获取审批确认指令后根据所述领料明细将必换件备齐放入对应的料 框，完成必换件物料出库。
8.在本发明的一个实施例中，所述步骤s1还包括：步骤s104：响应于所 述仓库管理人员打开物料检测异常清单，选择需要更换的物料明细，转换 为出库单，根据所述出库单
将偶换件分别补充到对应的料框，实现偶换件 物料出库。
9.在本发明的一个实施例中，所述步骤s1还包括：根据所述实时数据库 选择各种物料对应的动作执行设备进行物料的出入库动作，由各所述动作 执行设备内部生成驱动数据以及末端执行器动作信号。
10.在本发明的一个实施例中，所述步骤s2还包括：根据所述实时数据库 选择各种物料对应的动作执行设备进行物料的出入库动作，所述动作执行 设备包括堆垛机/穿梭车/巷道机，由各所述动作执行设备内部生成驱动 数据以及末端执行器动作信号。
11.在本发明的一个实施例中，所述步骤s2包括：步骤s201：建立包括静 态货架、托盘和负责动作执行的堆垛机/穿梭车/巷道机组成的所述三维 物料仓储模型，根据存储于所述实时数据库中的所述物料数据建立物料仓 库的实时三维孪生模型；步骤s202：在所述物料仓库的三维孪生模型中添 加各动作执行设备的三维孪生模型，所述动作执行设备的三维孪生模型包 括三维模型、位置信息和动作行为，实现对所述三维物料仓储模型的动作 和状态更新；步骤s203：根据所述物料仓库的实时状态和各检修工位当日 所需物料数量进行监测，若所述物料仓库的物料数量小于当日所需物料数 量，则在所述物料仓库的三维孪生模型中进行低库存报警，提醒管理人员 补充物料，反之则库存状态显示为正常。
12.在本发明的一个实施例中，所述s3包括：步骤s301：根据各检修工位 物料流转与消耗的三维孪生模型实时显示所述各检修工位所需的物料类型 和数量，根据物料仓库三维孪生模型实时显示库存中物料类型和数量，并 对两者间的数量进行对比计算；步骤s302：根据对比计算结果，实时生成 各种检修物料的需求量与库存量的报告清单，当物料需求量大于库存量时， 根据物料需求量与库存量间的差值数据生成物料采购清单；步骤s303：将 所述物料采购清单通过内容局域网发送至采购人员的终端设备上，实现对 物料采购过程的管理。
13.另外，本发明实施例提出一种可视化物料仓储管理装置，包括：物料 数据获取模块，用于获取入库物料数据和/或出库物料数据并对应分配物料 储存仓位，根据所述物料数据生成实时数据库；仓储模型建立模块，用于 基于数字孪生技术建立可视化三维物料仓储模型，并根据所述物料仓储模 型和所述实时数据库生成实时反映当前物料库存信息的三维孪生模型；物 料监控管理模块，用于获取物料需求信息，根据所述三维孪生模型和所述 物料需求信息实现对仓储物料的实时监控管理。
14.再者，本发明实施例提出一种可视化物料仓储管理系统，包括：存储 器和连接所述存储器的一个或多个处理器，存储器存储有计算机程序，处 理器用于执行所述计算机程序以实现上述中任意一个实施例所述的可视化 物料仓储管理方法。
15.由上可知，通过本发明所构思的上述方案与现有技术相比，至少可以 具有如下一个或多个有益效果：
16.1)通过获取物料出入库数据生成实时数据库，建立可视化三维物料仓 储模型，并根据实时数据库生成实时反映当前物料库存信息和所述各检修 工位物料信息的三维孪生模型，实现了对物料仓储的三维库存信息展示以 及检修过程中物料更新和消耗的监控，便于管理人员对生产过程中物料存 储状态的实时监控管理，能够强化仓储数据管理，有效避免物料分拣错误 以及提升物料出入库效率；
17.2)根据可视化三维物料仓储模型及其三维孪生模型对所述当前物料库 存信息进
行实时监控，当物料库存数量低于当天检修所需数量时进行低库 存预警，同时生成相应的物料采购清单，实现对采购过程的管理，能够解 释解决物料库存短缺的问题。
18.通过以下参考附图的详细说明，本发明的其他方面的特征变得明显。 但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围 的限定。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅 力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
19.图1为本发明实施例提供的一种可视化物料仓储管理方法的流程图；
20.图2为本发明实施例提供的一种可视化物料仓储管理方法的执行逻辑 示意图；
21.图3为本发明实施例提供的可视化三维物料仓储模型示意图；
22.图4为本发明实施例提供的低库存预警图；
23.图5为本发明实施例提供的一种可视化物料仓储管理装置的结构示意 图。
[0024][0025]
附图标记
[0026]
s1至s3：可视化物料仓储管理方法的步骤；
[0027]
20：可视化物料仓储管理装置；21：物料数据获取模块；22：仓储模 型建立模块；23：物料监控管理模块；
[0028]
30：可视化物料仓储管理系统。
具体实施方式
[0029]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的 特征可以互相组合。下面将参考附图并结合实施例来说明本发明。
[0030]
为了使本领域普通技术人员更好地理解本发明的技术方案，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的一部分实施例，而不是全 部的实施例，都应当属于本发明的保护范围。
[0031]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第 一”、“第二”等适用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或 先后次序。应当理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描 述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。 此外。术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排 他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或 设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出 的或对于这些过程、方法、产品或设备国有的其他步骤或单元。
[0032]
还需要说明的是，本发明中多个实施例的划分仅是为了描述的方便， 不应构成特别的限定，各种实施例中的特征在不矛盾的情况下可以相结合， 相互引用。
[0033]
如图1所示，本发明第一实施例提出一种可视化物料仓储管理方法， 例如包括：步骤s1，获取入库物料数据和/或出库物料数据并对应分配物料 储存仓位，根据所述物料数据生成实时数据库；步骤s2，基于数字孪生技 术建立可视化三维物料仓储模型，并根据所述物料仓储模型和所述实时数 据库生成实时反映当前物料库存信息的三维孪生模型；步
骤s3，获取物料 需求信息，根据所述三维孪生模型和所述物料需求信息实现对仓储物料的 实时监控管理。
[0034]
在步骤s1中，根据供应商提供的物料清单，由仓库管理人员将入库物 料数据和/或出库物料数据输入上位机控制系统，提到的物料数据包括物料 名称和物料数量，提到的上位机例如为个人计算机、手持设备、便携式设 备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、可编辑的消费电 子设备、网络pc、小型计算机、大型计算机、或者包括以上任何系统或设 备的分布式计算环境等等。控制系统获取物料数据后为出入库物料对应分 配物料储存仓位，并根据物料数据生成实时数据库。
[0035]
具体的，提到的控制系统例如为mes制造执行系统，结合图2所示， 步骤s1例如包括步骤s101，由仓库管理人员登录该系统进入仓库管理，选 择确定偶换件及必换件入库仓位，控制系统响应于仓库管理人员的选择操 作，将仓库管理人员信息与仓位进行直接绑定，为物料分配仓位。
[0036]
步骤s102，控制系统响应于仓库管理人员手动添加入库明细或者扫描 物料信息条码，得到入库物料数据，并在获取入库确认指令后完成物料入 库。相应地，仓库管理人员核对系统入库单与手工入库单信息是否一致， 确认一致后将物料拖入对应的仓库存放区，完成入库。
[0037]
步骤s103，仓库管理人员打开mes系统的物料需求页面，搜索预设时 间段内的物料需求信息以及在需求页面匹配库存后输入领料指令，控制系 统进行响应后生成领料明细并提交审批，相应地，在获取审批确认指令后， 仓库管理人员根据该领料明细将必换件备齐放入对应的料框，完成必换件 物料出库。
[0038]
在一个实施方式中，步骤s1还包括步骤s104，控制系统响应于仓库管 理人员打开mes系统的物料检测异常清单，选择需要更换的物料明细，并 转换为出库单，仓库管理人员根据该出库单将偶换件分别补充到对应的料 框，实现偶换件物料出库。
[0039]
需要说明的是，在其他实施方式中，物料入库步骤也可与上述物料出 库步骤相同，在此不在赘述。此外，在步骤s1中，仓管人员进行物料入库 与出库登记后，进出库物料数据会在控制系统中生成redis实时数据库，为 后续物料仓库三维孪生模型的建立提供输入数据。
[0040]
在步骤s1中，控制系统例如根据所述实时数据库选择各种物料对应的 动作执行设备进行物料的出入库动作，由各所述动作执行设备内部生成驱 动数据以及末端执行器动作信号。
[0041]
具体的，提到的动作执行设备例如为工业机器人，由仓库管理人员向 工业机器人发出执行操作命令，工业机器人随后在内部生成关节驱动数据 以及末端执行器动作信号，实现物料的对应抓取，并将物料运输至对应的 物料储存仓位，完成物料入库或出库。同时，工业机器人具有与控制系统 通讯的虚实通讯接口包括关节数据接口、末端执行器数据接口、状态数据 接口，用于将机器人的执行动作以及路线数据进行实时反馈，由仓库管理 人员实时得到物料的状态信息。
[0042]
在步骤s2中，例如基于数字孪生技术，建立可视化三维物料仓储模型， 并根据所述实时数据库对物料仓储模型中对应库位上的货物进行动态调整， 生成实时反映当前物料库存信息和所述各检修工位物料信息的三维孪生模 型。进一步的，控制系统例如根据该
三维孪生模型对当前物料库存信息进 行实时监控，当物料库存数量低于预设阈值时进行低库存预警。
[0043]
具体的，步骤s2例如包括步骤s201，如图3所示，建立包括静态货架、 托盘和负责动作执行的堆垛机/穿梭车/巷道机组成的三维物料仓储模型， 初始模型由仓库管理人员输入的入库物料数据建立。出入库物料名称及数 量由仓库管理人员输入并直接存储至redis实时数据库中，基于该数据库建 立物料仓库的实时三维孪生模型。
[0044]
步骤s202，在所述物料仓库的三维孪生模型中添加各动作执行设备的 三维孪生模型，所述动作执行设备的三维孪生模型包括三维模型、位置信 息和动作行为，实现对所述三维物料仓储模型的动作和状态更新。具体的， 仓库管理人员例如通过以太网选择各种物料对应的动作执行设备进行物料 的出入库动作，相应地，由各动作执行设备内部生成驱动数据以及末端执 行器动作信号实现物料的出入库动作。虚实通讯接口包括堆垛机/穿梭车 /巷道机等动作执行设备的驱动数据接口、库存信息接口、出库/入库信 息接口以及仓储状态接口，实现的虚拟孪生服务包括堆垛机调度服务、库 存管理服务和信号处理服务，以实现立体物料仓库动作和状态的更新。
[0045]
如此一来，根据物料出入库实时数据库，通过以太网向各动作执行设 备发送运输数据指令，各动作执行设备提前设定运输的物料类型以及仓位 定位数据，可根据指令在机器内部生成关节驱动数据以及末端执行器动作 信号，完成物料的运输，并通过虚实通讯接口将其动作以及位置信息输入 给三维孪生模型，实现对物料库存信息的实时监控。
[0046]
步骤s203：根据所述物料仓库的实时状态和所述各检修工位当日所需 物料数量进行监测，若所述物料仓库的物料数量小于当日所需物料数量， 则在所述物料仓库的三维孪生模型中进行低库存报警，提醒管理人员补充 物料，反之则库存状态显示为正常。显示的物料低库存预警如图4所示， 控制系统通过将各检修工位当天所需的物料与库存物料信息进行比较分析， 得出各种物料的短缺情况，当库存物料少于所需物料时，系统通过后台向 管理人员发出低库存预警。
[0047]
在步骤s3中，控制系统根据物料个更新与消耗更新所述三维孪生模型， 实现对生产过程中物料存储状态的实时监控。进一步的，控制系统例如根 据所述三维孪生模型实时比较所需物料与库存物料间的类型和数量，当所 需物料的类型和数量超过库存物料时，生成所需物料的采购清单并提供给 采购人员，实现对物料采购的管理。
[0048]
具体的，步骤s3例如包括：步骤s301，控制系统根据各检修工位物料 流转与消耗的三维孪生模型实时显示所述各检修工位所需的物料类型和数 量。根据物料仓库三维孪生模型实时显示库存中物料类型和数量，并对两 者间的数量进行对比计算。步骤s302，控制系统根据对比计算结果，实时 生成各种检修物料的需求量与库存量的报告清单，当物料需求量大于库存 量时，根据物料需求量与库存量间的差值数据生成物料采购清单。步骤s303， 控制系统将所述物料采购清单通过内容局域网发送至采购人员的终端设备 上，实现对物料采购过程的管理。
[0049]
综上所述，本发明第一实施例提出的可视化物料仓储管理方法，通过 获取物料出入库数据生成实时数据库，建立可视化三维物料仓储模型，并 根据实时数据库生成实时反映当前物料库存信息和所述各检修工位物料信 息的三维孪生模型，实现了对物料仓储的三维库存信息展示以及检修过程 中物料更新和消耗的监控，便于管理人员对生产过程中
物料存储状态的实 时监控管理，能够强化仓储数据管理，有效避免物料分拣错误以及提升物 料出入库效率；根据可视化三维物料仓储模型及其三维孪生模型对所述当 前物料库存信息进行实时监控，当物料库存数量低于当天检修所需数量时 进行低库存预警，同时生成相应的物料采购清单，实现对采购过程的管理， 能够解释解决物料库存短缺的问题。
[0050]
如图5所示，本发明第二实施例提出一种可视化物料仓储管理装置20， 例如包括：物料数据获取模块21、仓储模型建立模块22和物料监控管理模 块23。
[0051]
其中，物料数据获取模块21用于获取入库物料数据和/或出库物料数据 并对应分配物料储存仓位，根据所述物料数据生成实时数据库。仓储模型 建立模块23用于基于数字孪生技术建立可视化三维物料仓储模型，并根据 所述物料仓储模型和所述实时数据库生成实时反映当前物料库存信息的三 维孪生模型。物料监控管理模块23用于获取物料需求信息，根据所述三维 孪生模型和所述物料需求信息实现对仓储物料的实时监控管理。
[0052]
本发明第二实施例公开的可视化物料仓储管理装置20所实现的可视化 物料仓储管理方法如前述第一实施例所述，故在此不再进行详细讲述。可 选地，第二实施例中的各个模块和上述其他操作或功能分别为了实现第一 实施例所述的方法，且本实施例的有益效果同前述第一实施例的有益效果 相同，为了简洁，不在此赘述。
[0053]
本发明第三实施例提出一种可视化物料仓储管理系统30，例如包括： 存储器32和连接存储器32的一个或多个处理器31。存储器32存储有计算 机程序，处理器31用于执行所述计算机程序以实现如第一实施例所述的可 视化物料仓储管理方法。具体的可视化物料仓储管理方法可参考第一实施 例所述的方法，为了简洁在此不再赘述，且本实施例提供的可视化物料仓 储管理系统30的有益效果与第一实施例提供的可视化物料仓储管理方法的 有益效果相同。
[0054]
此外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本发明的示例性说明，在 技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本发明的发明目的前提下，各个实 施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。
[0055]
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置 和/或方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅 仅是示意性的，例如，所述单元/模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分， 实际实现时可以有另外的划分方式，例如多路单元或模块可以结合或者可 以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示 或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装 置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0056]
所述作为分离部件说明的单元/模块可以是或者也可以不是物理上分开 的，作为单元/模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位 于一个地方，或者也可以分布到多路网络单元上。可以根据实际的需要选 择其中的部分或者全部单元/模块来实现本实施例方案的目的。
[0057]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个处理 单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以两个或两个以 上单元/模块集成在一个单元/模块中。上述集成的单元/模块既可以采用硬件 的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元/模块的形式实现。
[0058]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对 其限制；尽
管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通 技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修 改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不 使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。