从沃尔玛仓储物流到机动卫勤分队战备物资的全流程可视化管理

　　沃尔玛仓储物流信息化水平全球第一，这家创建于1962年的全球零售巨头对于技术的敏感和投入某种程度上正是成就其地位的原因：1960年代开始使用计算机管理库存，1980年代开始使用条码和电子数据交换技术(EDI)，2003年开始大规模采用RFID技术，最为极致的例子是为了提高仓储物流信息处理效率，1987年沃尔玛甚至耗资数亿美元发射了自己的专属卫星，这使得沃尔玛总部和所有连锁店之间可以实现实时双向的语音和数据传输，条形码、EDI、库存管理、补货、会员管理、收银各个系统全部统一，据说其信息传输和处理的效率仅次于五角大楼。沃尔玛的自动补货系统采用条形码(UPC)技术和射频数据通讯(RFDC)技术，电脑系统可以自动分析并建议采购量使得自动补货系统更加准确、高效，降低了成本，加速了商品流转和优化了库存管理。以沃尔玛为代表的现代大型超市及企业完美践行了现代仓储管理的系统理念，即管理的自动化、智能化、主动式、交互化、平台化、即时化!

　　长期以来，我军后勤仓储理念一直较为落后，战备器材库呈粗放式管理模式，工作效率远落后外军甚至不及某些地方企业仓库。近年来，随着国际军事竞争格局深刻变化，国家利益和军队使命任务不断拓展，后勤建设越来越成为影响战争胜负的重要因素，精准化卫勤也就成为提升卫勤保障能力的努力方向。战备器材库是医院战备工作建设中的重要硬件部分，是机动卫勤分队履行多样化应急保障任务的启动平台。能否有序、高效、动态地加强对战备物资器材的管理，以及满足平战时快速装载出动需求，在一定程度上反映了部队医院的应对战争或灾害救援的实战化保障能力。目前战备器材库建设管理中，部分存在实战化、人性化设计不足现象，如储备不定位、装载不科学、运力不精确、流程不合理，致使战备工作管理效率低下，严重制约了信息化战争条件下机动卫勤分队的高效快速卫勤行动。

　　战备仓库“两化”建设成为近年来我军卫生战备工作研究的重要内容，同时也是提升机动卫勤分队应急保障能力的重要保障。传统的仓库管理，一般依赖于一个非自动化的、以纸张文件为基础的系统来记录、追踪进出的货物，完全由人工实施仓库内部的管理，因此战备仓库管理的效率极其低下，不利于应急出动执行多样化卫勤保障任务。基于此，我们认为利用信息化手段将射频识别技术和信息系统相结合将有效简化物资管理工作流程，改善工作效率，提高后勤保障物资物流过程的透明度，增强库房作业的准确性、快捷性。

　　关键技术

　　①仓库管理系统主要用于仓储战备物资进出自动化管理，由安装在战备物资外箱上的rfid电子标签、固定式读写器、手持读写器、管理中心网络管理设备及其管理软件组成。当携带rfid电子标签的箱组、大件装备器材通过仓库设定的射频感应区域时，系统通过rfid电子标签实现自动化的存货、取货及仓库中的快速盘点、物资监控等操作。各组室人员也可利用手持读写器对本组箱组进行储运管理。通过科学的编码，还可方便地对物品的批次、产地等进行动态的管理，对战备药材进行过期预警和轮换提示。

　　②在可视化仓储管理核心功能的支持作用下，建立三维虚拟战备器材库，实现各箱组位置、分类及内容物信息在虚拟战备器材库中与实际情况一一对应。采用这种可视化仓储管理方式，能够让管理人员快速了解仓储的货位存储结构以及具体位置。能够以更加直接、生动、形象的方式展示仓储中的所有货位的详细信息，并且系统还具备一定的检索统计功能，能够让管理者更加快捷地掌握仓储中货品储位的详细信息。还根据应急保障任务类型、大小等需求，自动筛选出匹配的箱组模块，标出需要补充请领的物资信息明细，提高机动卫勤分队模块化、针对性应急保障能力。

　　本系统设计的机动卫勤分队物资的全流程可视化管理，实现物资信息流向的全时监控，药品耗材的准确定位与搜索，药品器材种类、数量、效期的实时掌控和卫生装备使用状态查询及预警以及解决资源迷雾的问题，实现任务过程中、过程后药品器材消耗统计分析的智能管理系统。

战备物资库房管理系统示意图

应急指挥医疗保障移动指挥中心示意图

　　看点 01 全流程可视化机动卫勤分队物资管理系统建设架构的四个层次

　　该系统主要分为四个层次，由内到外依次分为感知层、网络层、系统层和表现层。采用单机和服务器-客户端两种模式的系统架构，服务器-客户端由移动手持设备和服务器端构成，完成被贴标签物资的信息采集和物资消耗登记并上传至中心服务器。单机模式为无网络环境，手持机与应急箱组内物资的信息采集和物资消耗登记，信息存储在箱组的内部芯片，以保证无网环境下任何一部手持终端都可以进行箱组内物资的管理(见图1)。

图1 系统架构

　　看点 02 全流程可视化机动卫勤分队物资管理系统的功能实现

　　1 实现物资信息流向的全时监控 建立机动卫勤分队物资的备码体系，物资自进入物资管理中心，由物资管理中心人员生成物资备码，此备码具有规范、完整、唯一的特性，通过手持终端扫描备码，记录物资在任务流通的各个环节，实现物资全生命周期全程管理。

　　2 实现药品耗材的准确定位与搜索 建立机动卫勤分队物资物流模块，通过备码所建立的物资电子档案信息基础，利用射频识别技术，通过手持移动终端输入所需药品耗材的名称，即可迅速搜索定位所需物资，通过箱组声电模块发出提示信息，以供使用者快速取放所需物资，并对物资信息进行取放登记。

　　3 实现药品器材种类、数量、效期的实时掌控和卫生装备使用状态查询及预警 建立机动卫勤分队物资预警、盘点和清查模块，箱组内物资的根据自己效期时间自动声光预警，手持机和智能电脑端登录系统也会有预警提示信息。机动卫勤分队物资通过手持移动终端扫描备码，开展物资盘点清查工作，除实现对于物资基本信息的核对外，还可通过对既往物资图片的核对，实现物资管理的可视化。

　　4 实现任务过程中、过程后药品器材消耗统计分析 建立机动应急分队物资使用合理性分析模型，成本效益分析模型，以往数据多数为手工记录，即便有电子记录，数据流也不完整，精确计算执行每次任务的物资需求量。

　　5 评估分析 建立评估分析模型，对每次任务的物资消耗情况做科学有效的职能评估分析，给出合理性的改进建议，并与总部定义好的任务需求基数进行对比，为实战化演习提供数据支撑。

　　看点 03 全流程可视化机动卫勤分队物资管理系统关键技术解析

　　1 射频技术

       射频识别(RFID)是一种无线Hypelink通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。本系统设计模块采用HAC-LN系列低功率无线数据传输模块，其具备如下功能：

　　a 低功率发射，标准发射功率300mW，可订制600mW;

　　b 载频频868MHz/915MHz;高抗干扰能力和低误码率;

　　c 提供透明的数据接口，能适应任何标准或非标准的用户协议，自动滤掉空中产生的假数据(所收即所发);

　　d HAC-LN标准配置提供8个信道，可扩展到16/32个信道，以满足用户多种通信组合方式;提供2个串口3中接口方式，COM1为TTL电平UART接口。COM2由用户自定义为软件模拟的RS-232/RS-485口;接口波特1200/4800/9600/19200/38400bps。格式为8N1/8E1用户自定义，可传输无限长的数据帧，编程更灵活。+5v供电，接收电流<50mA，发射电流<400mA，休眠电流<5mA;采用单片射频集成电路及单片MCU，外围电路少;多种天线配置方案，满足用户不同的结构需要(见图2)。

　　2 网络通讯

      采用有网、无网两种状态模式。充分考虑战场环境的复杂因素，因此系统在设计上提供两种通信模式，以应对战场的各种不可预知因素(见图3)。

　　3 加密方法

      无论备码、数据、或者定位物资的流转甚至查询，都需要保证信息流中数据的安全性。加密(保密/安全)技术应用的方面：数据对象，条码，传输过程，数据库/存储卡。 加密算法分为对称算法、非对称算法、线性散列算法，最常见的是对称算法与非对称算法普遍用于数据的加密，线性散列算法经常用其校验数据传输过程中是否经过修改。

对称算法与非对称算法的比较表。

　　由于对称加密算法的密钥管理是一个复杂的过程，密钥的管理直接决定着安全性，因此当数据量很小时，可以考虑采用非对称加密算法。 在实际的操作过程中，计划采用的方式是：采用非对称加密算法管理对称算法的密钥，然后用对称加密算法加密数据，这样就集成了两类加密算法的优点，既实现了加密速度快的优点，又实现了安全方便管理密钥的优点。一般来说，密钥越长，运行的速度就越慢，应该根据实际需要的安全级别来选择，一般来说，RSA建议采用1024位的数字，ECC建议采用160位，AES采用128为即可。

　　4 信息流可视化

      目前机动卫勤分队物资管理正处于发展探索阶段,比较滞后。机动卫勤力量物资品种繁多,规格复杂。平时,药品耗材存放于医疗箱组内，定时更新或任务发生时，需要逐箱打开，逐个排查品规、效期、数量等问题，或因任务需要时需要定位某一具体装备器材时，往往面对众多箱组无从下手，不仅浪费时间、人力，更容易因为人员疏忽导致药品耗材过期或数量不足。执行任务时，在机动途中，遇到需要紧急处置的情况，由于箱组都被装载，无法快速查找，耽误处置时间。到达地域时，更因为无法知晓箱组里的具体物资，耽误展开时间。所以，借助信息技术计算机网络将物流和信息流进行统一和协调，整合原本分离的物流环节，实现物资全流程可视化管理是要实现的目标。

　　具体来讲，就是要在军队内部，充分利用GPS、GIS、RFID等信息技术，实现平时存储和机动卫勤物资数据的自动采集、可视、跟踪、定位及合理调度的动态管理。仓库结构采用三维建模技术，通过利用可视化仿真软件，模拟出所需仓库的内部结构、物资储备及相关的附属设施与库存环境等。通过调用综合数据库信息，生成相应的虚拟仓库模型，使用户更加直观的了解到物资的放置情况，便于用户能够及时的对物资进行调整以及设施之间的相互规划。首先必须建立基于物资作业流程的数据库信息，该数据库中应能全面地反映物资的静态信息和作业流程中的过程信息和控制信息，同时应该包括状态转换信息，在每个运输物资的箱组及其装载车辆上安装GPS、RFID电子标签，并在车辆上装载定位仪，在车辆和箱组的RFID标签上写入整车和整箱物资的名称、数量、负责人、车牌号、运输目的地等信息;在物资的RFID标签上写入每个物资的名称、规格、有效期、负责人、物资图像等信息，并生成唯一的物资备码。当物资入箱组时，RFID阅读器发射电磁波来激活箱组和物资RFID电子标签，然后RFID电子标签按照约定的信息传递格式将标签预先存储的信息内容发送给RFID阅读器，之后将每个物资的信息和箱组总的信息进行核对，如果信息吻合，可以顺利进入箱组，并对数量、内容提示相应的报警。同时RFID阅读器将读取到的物资和箱组信息通过内部的局域网传送到专用服务器。当箱组装入车辆时，方法一样。当任务发生时，用RFID阅读器快速对箱组中的物品和有效期进行核查，发现预警，及时进行调整。如果没问题，运用物资入箱组时的步骤进行装载装载，对箱组和车辆进行信息核对。实现快速、精准的装载。在运输过程中，车辆上安装的GPS定位仪通过接受GPS定位卫星的导航定位信号和星历电文解码计算车辆实时的位置坐标，通过北斗卫星网传输到任务管理控制中心，管理控制中心将受到的定位信息与GIS电子地图进行匹配以获取车辆目前所在的位置、车速、方向等信息，然后根据这些信息与数据库的物资、箱组和车辆信息进行对比就可以查出物资的名称、数量、种类以及负责人信息，并将这些车辆、物资的信息在管理控制中心的屏幕上显示，实现物流运输过程的可视化。

　　5 评估模型的建立

      按照标准的任务基数构建评估模型，通过信息流提供的消耗与留存数量进行科学合理的评估分析，并进行图表可视化展示。全流程可视化机动卫勤分队物资管理系统设计能够满足精准后勤机动卫勤分队物资管理的要求，能够对所属物资快速准确定位、精准查找、实时监控，为进一步掌控物资动态，提高机动卫勤分队的应急卫勤保障能力提供了有效的软件支撑。