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        基于云計算的某藥企倉儲系統的構建

          信息來源:   發布時間:2021-09-27  點擊數:

        0 引言

        某藥企是集科工貿于一體的大型生化制藥企業, 建有4個分廠, 廠內倉庫共有13個, 各分廠廠房和倉庫分布位置分散, 倉儲管理的信息孤立、業務流程脫節混亂。伴隨著企業生產經營規模的擴大, 傳統的倉儲管理系統已經很難適應企業的快速發展及現代化管理的需求, 云計算技術的出現, 為解決該藥企的倉儲管理問題提供了新的技術支持和實現途徑。

        1 私有云倉儲平臺的總體設計

        在搭建該藥企倉儲云平臺時, 為提高企業現有軟硬件資源的利用率、降低開發成本, 選擇開源的私有云平臺, 以方便獲取源代碼并結合企業的倉儲管理業務進行二次開發。這里, 采用美國Eucalyptus (桉樹) 開源云平臺進行搭建, 在搭建時選取該平臺的單集群模式進行部署[1,2]。

        1.1 單集群的Eucalyptus (桉樹) 模式

        在該模式中, 只需至少兩臺服務器即可完成平臺的搭建:其中一臺機器集云控制器 (CLC) 、集群控制器 (CC) 、存儲控制器 (SC) 三個角色于一體;另一臺機器充當節點控制器 (NC) , 這樣可大大減少企業進行軟硬件購置與維護、綜合布線等方面需要的經費開支, 最大程度上降低了該企業進行云倉儲管理的費用。單集群的Eucalyptus架構如圖1所示。

        1.2 私有云的物理架構

        該藥企私有云倉儲平臺的物理架構如圖2所示。

        該平臺采用Ubuntu企業云 (UEC) 實現, 整個系統共有5臺服務器。由圖2可以看出, IP地址為172.20.1.20的服務器上擔負了云控制器 (CLC) 、集群控制器 (CC) Walrus軟件、存儲控制器 (SC) 等功能, 4臺節點控制器 (NC) (IP地址為:172.20.1.30~172.20.1.60) 用來運行倉儲管理云的虛擬實例并提供計算服務。同時, 整個私有云系統通過防火墻和私有云管理平臺服務器 (IP地址為:172.20.1.10) 提供該藥企的私有云倉儲管理平臺與其他系統的隔離, 有效地降低了不安全因素入侵造成的危害, 大大提高了倉儲平臺運行時的穩定性和數據安全性。

        圖1 單集群Eucalyptus架構圖Fig.1 Architecture diagram of single cluster Eucalyptus

        圖1 單集群Eucalyptus架構圖Fig.1 Architecture diagram of single cluster Eucalyptus   下載原圖


        圖2 倉儲系統私有云的物理架構圖Fig.2 Physical architecture diagram of warehouse system private cloud

        圖2 倉儲系統私有云的物理架構圖Fig.2 Physical architecture diagram of warehouse system private cloud   下載原圖


        2 倉儲管理系統的數據平臺設計

        根據對該藥企倉儲管理業務流程的分析, 共設計了以下三類數據表作為該倉儲管理系統的數據平臺[3]:

        1) 基礎信息類。主要存儲企業倉儲業務中所用到的基礎信息, 主要包括藥品表、藥品入庫表、藥品出庫表、庫存臺帳表、倉庫表、保管員表、單位表共七張數據表。

        2) 貨位管理類。存儲倉庫貨位布局的相關信息, 主要有貨區表、貨位表兩個數據表。在貨位表中記錄了各藥品所屬的倉庫、貨區及其對應的排、列、層和相應的貨位編碼。系統根據藥品的入、出庫情況及庫存情況可對貨位狀態進行動態修改。

        3) 藥品類別管理類。記錄了藥品的分類信息和包裝信息, 主要有藥品類別表和藥品包裝表兩個數據表。在藥品包裝表中, 用藥品狀態記錄了藥品的質量狀況, 它決定著藥品能否進行出庫操作, 系統根據質檢結果可動態修改藥品狀態。

        3 在企業私有云平臺上部署倉儲管理系統

        在搭建好的藥企私有云平臺上有2個節點控制器 (NC) , 在其上面運行4個虛擬機[4,5]。虛擬機VM1, VM2, VM3, VM4的配置均為2個Virtual CPU, 2 GB內存, 500 GB硬盤空間。私有云系統上部署的倉儲平臺包括4個部分:數據庫服務器、用戶認證服務器、Web服務器、備份服務器。其中, 數據庫服務器用來存取數據;用戶認證服務器主要用來提供用戶認證、權限分配等;Web服務器主要用來提供Web服務;備份服務器主要對數據信息進行實時備份。將數據庫服務器部署在VM1上, 用戶認證服務器部署在VM2上, Web服務器部署在VM3上, 備份服務器部署在VM4上, 平臺架構體系如圖3所示。

        圖3 倉儲管理系統的部署Fig.3 Deployment of warehouse management system

        圖3 倉儲管理系統的部署Fig.3 Deployment of warehouse management system   下載原圖


        通過不同方面全面測試系統的性能, 將倉儲系統的4個部分分別部署在私有云系統的4個虛擬機上面。虛擬機的配置和原有系統服務器的配置一致, 當輕負載時, 私有云系統與原有單個服務器系統差別不大, 但當重負載時, 單個服務器可能會出現瓶頸。而私有云系統是由多個服務器提供服務, 有效地解決了單個服務器的瓶頸, 可獲得更快的響應時間和更高的硬件資源利用率, 從而體現出私有云系統的性能優勢。

        4 智能化圖形式模擬倉庫的實現

        倉儲管理系統最核心的問題是對藥品的倉儲信息資源進行集中管理和操作, 如何利用一定的技術快速定位和獲取藥品的倉儲信息成為整個倉儲管理的核心。在本倉儲管理系統中, 建立了現實倉庫的圖形化虛擬, 利用圖形化的界面, 智能化地展示出倉庫的貨位布局情況, 用以指導庫管人員進行實際的庫存管理[3]。該模擬倉庫的界面如圖4所示。

        圖4 模擬倉庫示意圖Fig.4 Schematic diagram of simulated warehouse

        圖4 模擬倉庫示意圖Fig.4 Schematic diagram of simulated warehouse   下載原圖


        在該界面中, 中部的小方格為立體倉庫貨位, 倉庫的每一排貨位利用選項卡切換, 在每個選項卡中, 以二維坐標的形式顯示了該排貨位的層和列, 并分別用白、黃、綠、紅、藍五色表示空貨位、待檢品、合格品、不合格品和禁用貨位五種不同的貨位狀態。在該界面的上部, 顯示了用戶目前選中貨位的詳細情況, 如果存有藥品, 則顯示該藥品的詳細信息。同時, 系統提供菜單和圖形化按鈕, 供用戶完成藥品的出/入庫、倒庫、寄庫、庫存查詢等庫存管理功能。

        4.1 倉位布局數據的獲取

        該藥企的倉庫均為立體型貨架式倉庫, 其貨架共分為15排, 每排由3層構成, 每層又分成30個區域位。用一個6位數的編碼來標識具體的貨位信息:排號 (第1、2位) 、層號 (第3、4位) 、區號 (第5、6位) 。在這個6位編碼的貨位碼前再加兩位數字的入庫貨品類型碼, 用以標識存放貨品的類型。這些數據都存放在倉儲管理系統的貨位管理類的相關數據表中。

        4.2 貨位的圖形化顯示

        為實現貨位的圖形化顯示, 這里采用一個“排”和“頁”交叉的二維平面圖。用“排”表示一排貨位的信息, 用“頁”完成“排”與“排”間的切換, 具體到一個貨位頁面上, 則反映了倉庫中某一排的貨位情況。因貨架的每排由3層構成, 所以該頁也被分成了30列×3層, 共有30×3個網格, 其中的每一網格對應現實倉庫中的一個具體貨位。當該網格獲得焦點時, 通過編程從數據表中提取相應的貨位信息并顯示出來。

        5 結論

        綜上, 在云計算技術日趨成熟的情況下, 兼顧該制藥企業的實際情況, 利用單群集Eucalyptus模式, 與企業倉儲有關的資源進行信息整合, 建設出企業倉儲管理系統的云存儲數據平臺, 在此基礎上, 利用Ubuntu企業云部署實現了該藥企的倉儲管理系統。該企業員工可以在不同的運行終端通過統一認證, 通過圖形化的模擬倉庫隨時隨地地獲取倉儲信息并進行管理, 實現了四個分廠共13個倉庫的倉儲資源的高度共享與統一管理。

        本文介紹的倉儲管理系統在某市一家大型生物制藥企業試運行半年多來, 系統穩定、便于操作, 用戶反映良好, 給企業的倉儲管理帶來了很大的改觀, 也產生了很大的經濟效益。

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