Дипломная работа: Разработка программы для автоматизации систем измерения и управления тепловыми величинами на фармацевтическом складе на базе микроконтроллера

Содержание

Введение ...................................................................................................... 7
1. Аналитический обзор современного состояния исследуемой
проблемы.................................................................................................. 8
1.1 Состояние проблемы автоматизации учета товаров в складских
помещениях ......................................................................................... 8
1.2 Обзор существующих систем управления складом ........................ 9
1.3 Особенности автоматизации склада медицинского учреждения .. 16
1.4 Постановка задачи .............................................................................. 17
2. Разработка автоматизированной системы измерения и управления
температурой и логистикой на фармацевтическом складе ................ 18
2.1 Сравнительный анализ СУБД............................................................ 18
2.2 Выбор и описание среды разработки ПО....................................................... 22
2.3 Сравнительный анализ программируемых контроллеров ................ 23
2.4 ПО для микроконтроллеров и система визуализации..................... 29
2.5 Структура базы данных ..................................................................... 30
2.6 Функциональная схема системы измерения и управления
температурой. Блок схема алгоритма ............................................... 31
2.7 Пользовательский интерфейс ............................................................ 34
3. Технико-экономическое обоснование .................................................. 42
3.1 Описание работы................................................................................. 42
3.2 Определение затрат в системах автоматизации............................... 42
3.3 Расчет стоимости первого варианта автоматизации ....................... 43
3.4 Расчет стоимости второго варианта автоматизации ....................... 47
3.5 Вывод по экономической части......................................................... 49
4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ..................................... 50
4.1 Анализ условий труда работников фармацевтического склада..... 50
4.2 Пожарная безопасность ...................................................................... 51
4.3 Расчет общего искусственного освещения....................................... 54
4.4 Расчет естественного освещения....................................................... 57
4.5 Вывод по разделу безопасности жизнедеятельности...................... 60
Заключение .................................................................................................. 61
Список литературы ..................................................................................... 62
Приложение А ............................................................................................. 63
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ
ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЛЕМЫ

1.1 Состояние проблемы автоматизации учета товаров в складских
помещениях
Правильная организация работы склада материально-технической
продукции – это один из ключевых моментов бесперебойной работы любого
предприятия. У каждого предприятия есть проблемы в работе склада, их
может быть множество, и все вместе они приводят к значительным
совокупным потерям, вынуждая руководство задуматься о путях их
преодоления. Основные потребности, которые побуждают предприятия
заниматься автоматизацией склада , можно сказать, являются базовыми, так
как без их решения двигаться в сторону дальнейших улучшений крайне
сложно. Это удовлетворение потребности в полной, своевременной и
достоверной информации о товаре, обеспечение достаточной скорости
выполнения складских операций при поддержании надлежащего качества
работы с товаром, организация системы контроля персонала и получение
данных для обоснованной мотивации сотрудников.
Пробуя, навести порядок, руководители находят организационные
решения тех или иных проблем автоматизации. Часто анализируя работу
склада с логистической точки зрения , изменяют схему расположения
стеллажей и размещение товара, организацию складского технологического
процесса, упорядочивают поток заявок на склад от менеджеров по продажам
или включают в информационную систему реквизиты авторизации
выполнения складских операций для укрупненного анализа и контроля
загруженности персонала.
Все же эти частичные меры не только очень сложны, но и вовсе не
нужны. Это приводит к потерям ресурсов и не дает желаемого
результата. При современном уровне ценовой конкуренции с такой политикой
не будет шансов победить, так как это приводит к бесконечным затратам.
Когда без автоматизации все попытки решить насущные проблемы или
сделать следующий шаг в развитии складского хозяйства становятся
экономически нецелесообразными, следует задействовать компьютерные
программы.
Внедрение программного обеспечения, включающего в себя адресный
учет товаров, автоматическое планирование складских операций (размещение,
пополнение, отбор и др.), получение развернутой отчетности по всем
параметрам деятельности склада, авторизация действий персонала,
автоматическая идентификация товара, позволит предприятию решить свои
задачи на качественно новом уровне.
В ходе автоматизации складской деятельности можно использовать
различные сценарии внедрения складской системы. Вариант автоматизации
зависит , в том числе от потребностей и целей предприятия, наличия и
полноты исходных данных, качества организации и устойчивости
технологических процессов, готовности персонала к внедрению, срока, к
которому требуется получить результат. В зависимости от предварительно
проделанной предприятием работы степень автоматизации может колебаться
от нулевого значения (то есть предприятию лучше вообще пока не браться за
проект) до полнофункционального внедрения с применением технологий
автоматической идентификации.

1.2 Обзор существующих систем управления складским хозяйством
В данный момент на рынке можно выделить следующие наиболее
популярные и успешные системы автоматизации складских процессов [24]:
- Система управления складом класса WMS
- Система управления складом RFID
- Система автоматизации склада AVACCO
- Система управления складом HighJump Warehouse Advantage
- Систама Solvo.WMS
- Logistics Vision Suite(LVS)
- AWACS
- RadioBeacon WMS

Система управления складом класса WMS
Работа системы WMS (warehouse management system) базируется на
технологии автоматической идентификации, принципе адресного хранения и
механизме удаленного управления служащими. WMS функционирует в
тесном взаимодействии с корпоративной системой: предоставляет все
необходимые данные по складу, принимает информацию о заказах, поставках
и т. д.
Система формирует задания персоналу, позволяет управлять
действиями людей и техники, вести мониторинг и учет товарных запасов,
оставляя менеджерам склада функции наблюдения за ходом технологического
процесса и разрешения проблемных ситуаций. В результате упорядочивания и
оптимизации всех бизнес -процессов и организации труда с использованием
передовых технических средств повышается эффективность работы склада.
Учет товаров можно вести вручную или с использованием технологии
автоматической идентификации, представляющей собой средство
автоматизированного учета движения товаров и финансовых потоков,
хранения, обработки, передачи и использования данных, закодированных с
помощью штрихкодов или радиометок. Автоматическая идентификация
товаров и мест хранения по сравнению с ручным способом значительно
повышает точность и скорость ввода информации и выполнен ия различных
операций. Для удобства и ускорения бизнес -процессов используют терминалы
сбора данных - мобильные компьютеры, оснащенные встроенным сканером.
Технология работы терминалов базируется на использовании
автоматизированной системы управления складом в совокупности с
технологией автоматической идентификации.
Таким образом, использование современной системы управления
складом позволяет сделать влияние человеческого фактора на процедуру
принятия решений и конечный результат минимальным. Автоматизация
склада существенно снижает риски, связанные с ошибками людей. Система
оперативно планирует работу, контролирует ее выполнение и учитывает
трудозатраты. Она поддерживает автоматическое распределение заданий
между рабочими, а также позволяет отслеживать суммарную и
детализированную информацию о времени исполнения операций. Поскольку
система сама знает местонахождение грузов и устанавливает очередность
выполнения работ, требования к квалификации исполнителей снижаются.
Одновременно растет степень ответственности людей, их заинтересованность
в результате, что позволяет внедрять эффективную систему стимулирования
кадров.
В результате внедрения рассматриваемой системы происходит
упорядочение и оптимизация технологических процессов работы с
материальными потоками, повышается точность данных о количестве и
размещении груза на складе (до 99,9%), обеспечивается полный контроль над
товародвижением, оптимизируется использование складских площадей
(вместимость увеличивается от 5 до 25%), ускоряется и растет товарооборот,
снижаются эксплуатационные расходы.
В результате внедрения WMS помимо оптимизации использования
погрузочной техники и оборудования, снижения затрат на транспортировку
(за счет экономии электроэнергии, уменьшения затрат на обслуживание,
увеличения срока эксплуатации) повышается эффективность управления
работниками и производительность труда (в среднем на 20 -30 %), пресекается
возможность непредвиденных ситуаций, сокращается время выполнения
операций.

Система управления складом RFID (Radio-Frequency-Identification)
Технология RFID Radio-frequency identification предлагает оригинальное
и современное решение для учета и контроля товара на складе.
Традиционные штрих-коды на каком-то этапе неплохо справлялись с
задачей учета и контроля потока товаров, но сейчас, когда склады содержат
огромное количество товаров, этот процесс отнимает все больше времени и
становится трудоемким, кроме того, проблема безопасности и
предотвращения воровства решается на недостаточно высоком уровне.
Современный рынок диктует жесткие условия - скорость и точность
контроля движения товаров крайне важны для эффективной работы склада.
RFID технология способна решить практически все вопросы, стоящие перед
складами любого класса.
Можно выделить основные преимущества и недостатки системы RFID и
для наглядности объединить их в таблицу 1.1:
Система автоматизации склада AVACCO
Система
AVACCO
Корпоративное управление может быть
использована как полноценная система комплексной автоматизации склада,
поскольку она позволяет вести учет товарно - материальных ценностей,
мониторинг товарных запасов, осуществлять контроль над действиями
персонала. При этом эффективность работы склада будет повышена как за
счет упорядочивания и оптимизации всех бизнес - процессов (решения задач
складской логистики), так и за счет организации работы с использованием
современных технических средств.
Система может быть адаптирована для автоматизации складов
различного профиля (производственного, промышленного, торгового, склада
готовой продукции). В каждом конкретном случае принимается во внимание
специфика учета складских операций и организации работы.
Автоматизация учета товаров может быть проведена с использованием
технологии штрих -кодирования.В области автоматизации склада система
AVACCO Корпоративное управление имеет достоинства и недостатки,
которые представлены в табл. 1.2
Таблица 1.2
Система управления складом HighJump Warehouse Advantage
Система управления складом Warehouse Advantage использует самые
современные технологии, обладает мощной функциональностью, которая
позволяет снизить издержки и повысить прибыль с максимальной
эффективностью. Являясь важной часть инфраструктуры складского бизнеса,
WMS Warehouse Advantage позволяет:
1. Повысить производительность и эффективность работы вашего
складского комплекса;
2. Поднять точность учета и отгрузки товаров на почти совершенный
уровень;
3. Предложить клиенту новые услуги и значительно улучшить качество
обслуживания.
Богатая функциональность WMS Warehouse Advantage дополняется
архитектурой, которая адаптируется к постоянно меняющимся требованиям
бизнеса. Это достигается мощным набором инструментов адаптации,
обеспечивающих гибкость системы, не имеющую аналогов среди
конкурирующих приложений. Система управления складом Warehouse
Advantage обеспечивает снижение совокупной стоимости владения, потому
что избавляет от необходимости вносить какие - либо изменения в исходный
код для того, чтобы соответствовать требованиям непредсказуемого и
динамичного бизнес - окружения. Любая модернизация WMS Warehouse
Advantage осуществляется легко и быстро, так как переконфигурирование
происходит автоматически
-без рискованного и трудоемкого перепрограммирования.
Система Solvo.WMS
Solvo.WMS - система управления, обеспечивающая комплексное
решение задач автоматизации управления складскими технологическими
процессами. Эта система относится к классу программно - аппаратных систем
управления складами и центрами распределения готовых. Solvo.WMS
ориентирована на широкий круг применений и способна успешно работать на
складских комплексах.
Это система автоматизации складской деятельности, позволяющая в
режиме реального времени управлять всеми технологическими операциями на
складе.
Система управляет работой складской техники и персонала,
контролирует перемещение грузов и погрузочной техники по территории
склада, оперативно планирует задания персоналу с учетом текущей
обстановки.
Solvo.WMS является экспертной системой, способной самостоятельно
вырабатывать рекомендации по оптимизации всех складских технологических
процессов и координации работ персонала и подъемно - транспортного
оборудования с целью достижения максимальной эффективности
использования складских площадей и повышения производительности работ
на складе.
Система управления складом помогает оптимизировать хранение
товара, разделяя склад на зоны таким образом, чтобы площадь склада
использовалась наиболее эффективно. Постоянный пересчет товара на складе
во время рабочего цикла позволяет сократить или полностью избежать
остановки работ для проведения инвентаризации.
Опыт внедрения системы Solvo.WMS класса показывает, что точность
данных о количестве и размещении товара при сверке достигает 99,9%, а
производительность работы складских работников возрастает на 20-30%
Важное качество системы управления складом Solvo.WMS - ее
адаптируемость к условиям конкретного заказчика, специфике его
технологических и организационных требований. Программное обеспечение
системы поддерживает работу с радиооборудованием, устройствами
штрихового кодирования, электронными весами, принтерами и сканерами
изображений.

Logistics Vision™ Suite (LVS)
Logistics Vision Suite построена на платформе Microsoft .NET.
Использование объектно -ориентированной архитектуры дает возможность
быстро адаптировать систему к требованиям заказчика, а следовательно,
свести к минимуму ошибки, сократить время и стоимость ее внедрения,
уменьшить стоимость владения. Кроме того, решение поддерживает
технологии штрихового кодирования, беспроводных сетей и RFID. Поскольку
эффективность логистической информационной системы напрямую зависит
от ее способности легко интегрироваться с внешними системами, Logistics
Vision Suite имеет интерфейсы ко многим хорошо известным ERP-продуктам,
включая SAP, JD Edwards и Navision.
LVS - это мощное, современное решение, предназначенное, прежде
всего, для автоматизации логистических бизнес -процессов крупных и средних
AWACS
Это промышленна
WMS-система европейского уровня,
предназначенная для комплексного решения задач управления складской
логистикой.Система ориентирована на крупные складские комплексы,
распределительные центры, территориально распределенные
дистрибьюторские сети, склады ответственного хранения, склады сырья и
готовой продукции и таможенные терминалы.
Технологическая основа системы рассчитана на многолетнее
накопление и обработку данных по произведенным операциям с товарной
номенклатурой из тысяч позиций, как на одном складе, так и в сети
территориально отдаленных складов.
AWACS имеет гибкую конфигурацию, настраиваемые процессы и
алгоритмы автоматизации, объединяет большое количество взаимосвязанных
справочников, содержит много информационных полей для описания товара и
совершенных операций.
Возможности системы позволяет существенно экономить время за счет
использования автоматических алгоритмов расстановки товара,
автоматизации фоновых процессов подпитки и контроля неснижаемого
остатка, распределения заданий между персоналом и техникой.
В системе постоянно растет спектр поддерживаемого складского
оборудования, радио - и батч- терминалов, сканеров и принтеров штриховых
кодов, весов и пр. Использование подобного оборудования практически
исключает ошибки персонала, позволяет управлять маршрутизацией
персонала и исключает обработку бумажных листов с заданиями.
Преимущества и недостатки системы AWACS показаны в табл. 1.4.....