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智能仓储管理系统

架构及其思路模块

  1. 库存管理：实时监控库存情况，实现精确的库存盘点、入库、出库等操作。 入库出库已有

  2. 作业调度：根据订单需求，自动调度仓库内的设备和人员，优化作业流程。

    如何实现调度系统：策略+工厂设计模式

    1. 数据收集与分析
    • 实时数据监控：使用传感器、RFID、条形码扫描器等设备收集仓库内的实时数据，包括库存位置、数量、设备状态、作业进度等。
    • 历史数据分析：分析过去的作业数据，识别作业模式和瓶颈，为调度算法提供依据。
    1. 调度策略制定
    • 基于规则的调度：根据预定义的规则来分配任务，例如先入先出（FIFO）、最短处理时间优先（SPT）等。
    • 基于优化的调度：使用运筹学方法，如线性规划、整数规划、动态规划等，来优化作业顺序和资源分配。
    • 机器学习：利用机器学习算法（如随机森林、梯度提升机、深度学习等）来预测作业时间和资源需求，从而制定调度策略。
    1. 调度算法实现
    • 启发式算法：用于快速找到问题的可行解，如遗传算法、蚁群算法、模拟退火等。
    • 精确算法：在可接受的时间内找到最优解，适用于问题规模较小的情况。
    • 元启发式算法：结合启发式算法和精确算法的优点，如禁忌搜索、变邻域搜索等。
    1. 系统集成与执行
    • 集成WMS：将调度算法集成到仓库管理系统（WMS）中，实现任务自动分配和作业指令的下发。
    • 设备控制：通过接口与自动化设备（如AGV、堆垛机、输送带等）通信，执行调度指令。
    • 人员管理：为仓库工作人员提供手持设备，接收作业指令，并反馈作业状态。

  3. 数据分析：分析库存数据、作业数据等，为决策提供依据。 （暂不处理）

  4. 设备监控：实时监控仓库内设备的状态，确保其正常运行。 XxlJob

  5. 安全监控：通过视频监控、环境监测等手段，确保仓库安全。 需要新建一个表，用于展示当前选择区域的库存情况（大屏）

  6. RFID管理：利用RFID技术实现物品的自动识别、追踪和定位。 提供接口即可

技术选型

后端：java8，mysql8.0，SpringBoot、Redis、MyBatisPlus、MySQL、XxlJob等

前端：html，js，axios，Vue2，element-ui，echarts，npm，nodejs等

数据库初步设计

CREATE TABLE `locations` (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '库位唯一标识符',
  `area` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '库位所在的仓库区域',
  `aisle` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '库位所在的巷道',
  `bay` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '库位所在的排',
  `level` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '库位所在的层',
  `position` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '库位的具体位置',
  `create_user` bigint(100) NOT NULL COMMENT '创建用户',
  `create_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  `update_user` bigint(100) NOT NULL COMMENT '更新用户',
  `update_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
  `delete_user` bigint(100) NOT NULL COMMENT '删除用户',
  `delete_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '删除时间',
  `delete_flag` TINYINT NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '删除标记，0表示未删除，1表示已删除',
  PRIMARY KEY (`location_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='库位表，记录仓库中每个具体存储位置的详细信息';

CREATE TABLE `products` (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '产品唯一标识符',
  `product_name` VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '产品名称',
  `description` TEXT COMMENT '产品描述',
  `sku` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '产品码：例如CP—123',
  `category_id` INT COMMENT '产品类别ID',
  `create_user` bigint(100) NOT NULL COMMENT '创建用户',
  `create_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  `update_user` bigint(100) NOT NULL COMMENT '更新用户',
  `update_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
  `delete_user` bigint(100) NOT NULL COMMENT '删除用户',
  `delete_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '删除时间',
  `delete_flag` TINYINT NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '删除标记，0表示未删除，1表示已删除',
  PRIMARY KEY (`product_id`),
  UNIQUE KEY `sku_UNIQUE` (`sku`) COMMENT 'SKU的唯一性约束'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='产品表，存储产品信息';

CREATE TABLE `inventory` (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '库存记录唯一标识符',
  `location_id` bigint NOT NULL COMMENT '关联的库位ID',
  `product_id` bigint NOT NULL COMMENT '关联的产品ID',
  `quantity` INT NOT NULL COMMENT '库存数量',
  `create_user` bigint(100) NOT NULL COMMENT '创建用户',
  `create_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  `update_user` bigint(100) NOT NULL COMMENT '更新用户',
  `update_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
  `delete_user` bigint(100) NOT NULL COMMENT '删除用户',
  `delete_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '删除时间',
  `delete_flag` TINYINT NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '删除标记，0表示未删除，1表示已删除',
  PRIMARY KEY (`inventory_id`),
  FOREIGN KEY (`location_id`) REFERENCES `locations` (`location_id`) COMMENT '库位外键约束',
  FOREIGN KEY (`product_id`) REFERENCES `products` (`product_id`) COMMENT '产品外键约束'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='库存表，记录库存量及位置信息';

CREATE TABLE `transactions` (
  `transaction_id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '交易记录唯一标识符',
  `inventory_id` bigint NOT NULL COMMENT '关联的库存记录ID',
  `transaction_type` ENUM('IN', 'OUT') NOT NULL COMMENT '交易类型，IN表示入库，OUT表示出库',
  `quantity` INT NOT NULL COMMENT '交易数量',
  `transaction_time` DATETIME NOT NULL COMMENT '交易时间',
  `create_user` bigint(100) NOT NULL COMMENT '创建用户',
  `create_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  `update_user` bigint(100) NOT NULL COMMENT '更新用户',
  `update_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
  `delete_user` bigint(100) NOT NULL COMMENT '删除用户',
  `delete_time` DATETIME NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '删除时间',
  `delete_flag` TINYINT NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '删除标记，0表示未删除，1表示已删除',
  PRIMARY KEY (`transaction_id`),
  FOREIGN KEY (`inventory_id`) REFERENCES `inventory` (`inventory_id`) COMMENT '库存记录外键约束'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='出入库记录表，记录每次库存变动';

// Use DBML to define your database structure

Table awm_products { product_id int [primary key] product_name varchar description text
sku varchar category_id int
create_user varchar create_time datetime update_user varchar update_time datetime delete_flag tinyint }

Table awm_inventory { inventory_id integer [primary key] location_id int product_id int quantity int create_user varchar create_time datetime update_user varchar update_time datetime delete_flag tinyint }

Table awm_locations { location_id integer [primary key] area varchar aisle varchar bay varchar level varchar position varchar create_user varchar create_time datetime update_user varchar update_time datetime delete_flag tinyint }

Table awm_transactions { transaction_id int [primary key] inventory_id int
transaction_type varchar quantity int
transaction_time datetime create_user varchar create_time datetime delete_flag tinyint }

Ref: awm_products.product_id > awm_inventory.product_id // many-to-one

Ref: "awm_transactions"."inventory_id" < "awm_inventory"."inventory_id"

Ref: "awm_locations"."location_id" < "awm_inventory"."location_id"

临时文件

智能仓储管理系统
智能仓储管理系统（Intelligent Warehouse Management System，简称IWMS）是一种集成了物联网、大数据、云计算、人工智能等先进技术的管理系统。它通过对仓库内的物品、设备、人员等资源进行实时监控、分析和管理，实现仓库作业的自动化、智能化和高效化。以下是智能仓储管理系统的主要特点和功能：

主要特点
自动化操作：通过自动化设备（如自动搬运机器人、自动分拣系统等）减少人工作业，提高效率。
信息化管理：所有数据实时记录在系统中，便于查询、统计和分析。
智能化决策：基于大数据分析，为仓库管理提供决策支持。
可视化监控：通过监控系统实时掌握仓库内的情况。
集成化系统：与其他管理系统（如ERP、SCM等）无缝集成。
主要功能
库存管理：实时监控库存情况，实现精确的库存盘点、入库、出库等操作。
作业调度：根据订单需求，自动调度仓库内的设备和人员，优化作业流程。
数据分析：分析库存数据、作业数据等，为决策提供依据。
设备监控：实时监控仓库内设备的状态，确保其正常运行。
安全监控：通过视频监控、环境监测等手段，确保仓库安全。
RFID管理：利用RFID技术实现物品的自动识别、追踪和定位。
技术实现
物联网技术：通过传感器、RFID标签等设备，实现物品与系统的实时连接。
大数据技术：处理和分析仓库内产生的海量数据。
云计算技术：提供弹性的计算和存储资源。
人工智能：通过机器学习、深度学习等技术，实现智能决策和预测。
智能仓储管理系统在提高仓库作业效率、降低运营成本、优化库存管理等方面具有显著优势，是现代物流和供应链管理的重要组成部分。

作业调度在智能仓储管理系统（IWMS）中是一个关键功能，它通过优化仓库内的作业流程来提高效率和减少成本。以下是实现作业调度的几个关键步骤和技术方法：

1. 数据收集与分析
实时数据监控：使用传感器、RFID、条形码扫描器等设备收集仓库内的实时数据，包括库存位置、数量、设备状态、作业进度等。
历史数据分析：分析过去的作业数据，识别作业模式和瓶颈，为调度算法提供依据。
2. 调度策略制定
基于规则的调度：根据预定义的规则来分配任务，例如先入先出（FIFO）、最短处理时间优先（SPT）等。
基于优化的调度：使用运筹学方法，如线性规划、整数规划、动态规划等，来优化作业顺序和资源分配。
机器学习：利用机器学习算法（如随机森林、梯度提升机、深度学习等）来预测作业时间和资源需求，从而制定调度策略。
3. 调度算法实现
启发式算法：用于快速找到问题的可行解，如遗传算法、蚁群算法、模拟退火等。
精确算法：在可接受的时间内找到最优解，适用于问题规模较小的情况。
元启发式算法：结合启发式算法和精确算法的优点，如禁忌搜索、变邻域搜索等。
4. 系统集成与执行
集成WMS：将调度算法集成到仓库管理系统（WMS）中，实现任务自动分配和作业指令的下发。
设备控制：通过接口与自动化设备（如AGV、堆垛机、输送带等）通信，执行调度指令。
人员管理：为仓库工作人员提供手持设备，接收作业指令，并反馈作业状态。
5. 监控与调整
实时监控：跟踪作业执行情况，确保调度计划得以实施。
动态调整：根据实际情况（如设备故障、紧急订单等）动态调整作业计划。
6. 技术支持
云计算：提供强大的计算能力，支持大规模数据的处理和分析。
物联网：实现设备与系统的实时连接，支持数据的实时采集和指令的即时下发。
示例流程
订单接收：系统接收新的订单信息。
需求分析：分析订单需求，确定所需物品和作业优先级。
资源评估：评估可用资源，包括库存位置、设备状态、人员安排等。
调度计划生成：基于上述信息，生成最优的作业调度计划。
任务分配：将调度计划转化为具体任务，分配给相应的设备和人员。
执行与反馈：执行任务，并实时收集执行过程中的反馈信息。
优化与调整：根据反馈信息调整调度计划，持续优化作业流程。

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