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1、毕业设计资料管理信息系统下3系统设计系统设计是管理信息系统开发的第三阶段，主要解决系统“怎么做”的问题，即如何实现系统分析说明书规定的系统功能。其目标是进一步实现系统分析阶段提出来的系统模型，详细地确定新系统的结构、应用软件的研制方法及内容。系统设计包括总体结构设计和详细设计两大部分，但是他们不是独立存在的，二者是结合起来交错反复进行的。系统设计的任务是：在系统分析所提出的逻辑模型上，科学合理地进行物理模型的设计。通过系统设计，设计人员应能为程序开发人员提供完整的、清楚的设计文档，并对设计规范中不清楚的地方做出解释。3.1数据库设计3.1.1数据库概念设计把需求分析阶段得到用户需求（已用数据字

2、典和数据流图表示）抽象为概念模型的过程就是概念结构设计。概念数据模型既独立于数据库逻辑结构，又独立于具体的数据库管理系统（DBMS），是现实世界与机器世界的终结。它不仅能够充分反映现实世界，如实体和实体集之间的联系等，易于非计算机人员理解，而且易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。数据库概念结构设计的目的是分析数据字典中数据间内在语义关联，并将其抽象表示为数据的概念模式。目前，数据库概念结构设计常用E-R模型来描述概念结构。概念结构设计是数据库系统的核心和基础。由于各个机器上实现的DBMS软件都是基于某种数据模型的，但是在具体机器上实现的模型都有许多严格的限制。而现实应用环境是复杂多变的，

3、如果把实现世界中的事物直接转换为机器中的对象，就非常不方便。概念结构是对现实世界的一种抽象。所谓抽象是对实际的人、物、事和概念进行人为处理，抽取所关心的共同特性，忽略非本质的细节，并把这些特性用各种概念精确地加以描述，这些概念组成了某种模型。通过概念设计得到的概念模型是从现实世界的角度对所要解决的问题的描述，不依赖于具体的硬件环境和DBMS。在需求分析和逻辑设计之间增加概念设计阶段，可以使设计人员仅从用户的角度看待数据及处理要求和约束。选择Access作为本系统的后台数据库。Access数据库系统把数据库应用程序的建立移进用户环境中，除非要执行复杂的操作，数据库的管理者不再需要具有程序设计能力

4、。利用系统提供的向导或生成器，再利用几个简单的宏或VBA语句，就可以迅速地建立简单的应用程序。Access数据文件不仅包含传统意义上的表，还包括操作或控制数据的其他对象(如查询，窗体和报表等)。并且，Access简单易操作。3.1.2 E-R图E-R模型设计一般可分为三步来完成：设计局部E-R模型；将E-R综合集成为全局E-R模型；对全局E-R模型进行优化，最后得到基于E-R模型的数据库概念结构。E-R模型即实体关系模型（Entity-Relationship），具有三种基本要素：实体、联系和属性。实体（entity）：可客观存在并可相互区分的事物。它可以是指物，也可以指人，可以指实际的东西，

5、也可以指概念性的东西。属性（Attribute）：实体所具有的某一特性。一个实体可以由若干个属性来刻画。联系（Relationship）：实体之间的相互关联。根据对系统的分析，可获得系统实体对象之间如下的联系，全局E-R图如下：图3.1全局E-R图3.1.3关系模型设计: 操作员（工作证编号，姓名，性别，部门，职务，密码）；物品信息表（物品编号+物品名称+物品规格+物品分类+尺寸+重量+单位+单价+库位分类+安全在库数+最低库存数+最高库存数）；库位信息表（匝道编号+库位分类+承重+尺寸）；设备物品一览表（设备编号+设备部件编号+设备部件名称+物品编号+物品名称+所需物品数量）；入库管理表（入

6、库单号+物品编号+入出库+入库日期+有效期+生产日期+入库数量+剩余数量）；出库管理表（出库单号+入库单号+出库日期+物品编号+出库数量）；库位物品限度管理表（物品编号+匝道编号+最大数量）；发布1（入库单号+物品名称+物品规格+入库日期+匝道编号+存放位置+存放数量+入库数量+库位分类）发布2（出库单号+物品名称+物品规格+出库日期+匝道编号+存放位置 +出库数量+库位分类）发布3（入库单号+匝道编号+左右侧+行数+列数+物品编号+存放数量+是否清理）实体关系如下:图3.2操作员实体的属性图3.3物品信息表实体的属性图3.4库位信息表实体的属性图3.5设备物品一览表实体的属性图3.6入库管理

7、表实体的属性图3.7出库管理表实体的属性3.2 数据表设计选择Access作为系统的后台数据库。Access数据库系统把数据库应用程序的建立移进用户环境中，除非要执行复杂的操作，数据库的管理者不再需要具有程序设计能力。利用系统提供的向导或生成器，再利用几个简单的宏或VBA语句，就可以迅速地建立简单的应用程序。Access数据文件不仅包含传统意义上的表，还包括操作或控制数据的其他对象(如查询，窗体和报表等)。并且，Access简单易操作。系统采用Access 数据库，在数据库逻辑结构设计时，都是遵循Access数据库的语法结构。数据库中各个表的设计如下面表格所示。3.2.1系统设置模块的数据库系

8、统设置模块是系统对操作员信息的登录和管理的模块，需要建立一个使用立体仓库信息管理的操作人员信息的数据库。操作人员设置的数据库见表1。（1）操作人员设置的数据库表3.2.2入库管理模块的数据库表 物品入库时根据入库单入库，每笔入库单包含一种或多种物品，物品的入库不能仅仅只是物品数量的增加，要实现先入先出的的管理原则就需要在数据库建立的时候就考虑实现的方法。由于同一笔入库单中不会出现两个同样的物品，所以将该批次的该种物品与入库单建立关系，该物品出库时按入库单先后顺序出库，以实现先入先出的原则。入库管理数据库见表 2。（2）入库管理数据库表3.2.3出库管理模块的数据库表出库时物品按照入库单的先后顺

9、序来出库，当前面的入库单的物品全部出库完成后再调用后面的入库单。出库管理数据库见表3。(3) 出库管理数据库表3.2.4库存管理模块的数据库表库存管理模块是将具体分配入各库位的物品进行库存管理，一般同一库位只进行一种物品的存储，也可通过计算库存容量将类似的物品存储在同一库位，以方便出库，由入库单号来区分同一库位中相同的物品批次。进行库存移动时将同一入库单号的物品一起移动;盘库时将同一库位的物品的种类和数量进行累加，来确定在库物品的数量;为了将长期不使用的或报废的物品清理出库存，预留出 “是否清理”来配合相应的库存整理操作。物品库存管理数据库见表 4。(4) 物品库存管理数据库表3.2.5 决策

10、优化模块的数据库表决策优化模块是信息系统对在库的物品进行综合查询与统计，通过调用各数据表中的信息进行汇总统计。安全在库数和极限在库数的报警提示的信息根据 “物料信息物品信息数据库表”，保质期的报警提示根据“入库管理数据库表”，库存价值和物品优先权信息根据“物品信息数据库表”，还需设置库位的最大存储数量来规定库位的存储量。库位物品限度管理数据库见表(5)。(5) 库位物品限度管理数据库表3.2.6 联网模块的数据库表联网模块是立体仓库信息管理系统与上级计算机进行通讯的接口。3.2.7 仓库设置模块的数据库表仓库设置模块数据库主要进行物品的信息和库位信息的数据的设置，以及数据字典的设置。通过调用设

11、备物品一览的数据库表能统计出按计划所需的物品清单，设备物品一览数据库见表 8，物品信息数据库见表6，库位信息数据库见表 7。(6) 物品信息数据库表(7) 库位信息数据库表(8) 设备物品一览数据库表数据字典是需求分析中的另一种图形表达工具。数据字典是用来描述系统中所涉及的每一个数据，它是一个数据描述的集合，通常和数据流图配合使用。数据字典数据库见表 9，本系统中数据字典所涉及到的相关数据及其属性值见表10。(9) 库位信息数据库表(10) 数据字典所涉及到的相关数据及其属性值3.3系统功能结构设计3.3.1系统功能模块的内容基于立体仓库管理与控制系统的信息管理层建立的立体仓库信息管理系统是立

12、体仓库的重要组成部分。依据医疗器械企业的仓库管理需求的特点设计医疗器械企业立体仓库信息管理系统的功能，主要解决物料快速准确的出入库，物料的在库管理，库位分配及优化，货物超期短缺数量统计和报警，数据查询，决策优化，并与企业中央计算机联网进行数据的传输等功能，以达到资金积压最小、仓库利用率最高、根据客户需求按时交货的目的。该立体仓库信息管理系统功能主要包括以下几个方面：（1）系统设置：添加使用信息管理系统的操作人员，设定操作人员工作权限，设定操作密码，确保数据的安全。（2）入库管理：通过条码以及自动识别装置或人工输入的方式将物料的代码、数量、规格等信息输入计算机中，系统优化出存储的库位或人工指定库

13、位进行入库操作。（3）出库管理：根据配料单或领料单将数据输入到系统中，按出库原则完成物料的出库管理。（4）库存管理：需要包括盘库，库存移动，库存整理，库位查询等功能。（5）决策优化：查询物料信息，统计库存容量、库存价值，按预设的规则进行库存数量、保质期等的报警提示，并进行优先权的设置。（6）联网：完成与上级计算机的信息通讯功能。（7）仓库设置：设置物品的类别、代码、名称、供应商等属性，进行库位分类，设置库位的容量、类型等属性。（8）日志管理：查询操作员在什么时候对信息管理系统进行了哪些操作。3.3.2系统的功能结构图分析根据上面对系统的分析，以及详细的功能需求分析，做出系统的功能结构图如下：图

14、3.8系统功能结构图3.3.3系统主要功能模块分析1 出/入库管理模块（1）出/入库的信息管理是整个立体仓库信息管理的前提,其主要完成以下工作:1) 完成对毛坯、零件、半成品、成品、工装夹具等的自动管理和储存。2) 根据上级管理系统的指令和下级设备的反馈,将物料准确地送到指定库位。3)在取送完立体仓库的物料后,对立体仓库的数据库做出相应的修改。4) 对物料进行统计并将所得信息按时传输给数据库。（2）出/入库的调度：为实现合理调度，既需要有合理的数据和信息作依据，又要有合理的调度原则和算法。1）入库时调度原则是： 就近原则：先低层后高层,先左排后右排,先近列后远列。这一原则可以提高效率。不同频率

15、、重量的货物在立体仓库中的位置也是不相同的，按就近原则，入库时在相应的区域内寻找最靠近入口的空货位，出库时寻找时间最早又最靠近出口的货物，这样使出入库时间最短，达到提高效率的目的。物品的同一性和相关性原则：相同相关的物品放在一起或附近。产品尺寸原则：有效的利用存储空间。库位分类原则：根据某些货物的特性，将库位分类以方便管理。货架受力均匀原则：上轻下重，使货架受力稳定；分散存放，货物分散存放在仓库的不同位置，保证货架受力均匀，防止货架因受力不均匀而发生变形、倾覆。2）出库时调度策略是： 先入先出的原则：加快物料周转，避免因物料长期积压产生锈蚀、变形、变质以及其它损坏。 就近原则：出库时寻找时间最

16、早又最靠近出口的货物，这样使出入库时间最短，达到提高效率的目的。 保质期原则：避免物品超出其保质期。3）出/入库作业调度原则： 先到先服务原则：先到先服务。 优先权原则：优先权高的先服务。 联合出入库原则：有多项出入库任务是，适当把出入库任务进行组合优化，满足条件的出入库任务组合进行联合作业可缩短存取周期，提高存取效率。 中断抢先原则：对于作业时间执行较长或任务较多时，保证优先级较高的作业可以中断尚未完成的作业任务。（3）出/入库的流程出/入库的流程是整个库存管理的基础，合理的出入库流程为货物的出入库调度以及货物在库的库存管理提供良好的基础，出/入库具体操作流程为：1）录入：把数据采集器中采集

17、到出/入库数据读取并保存到出/入库数据库中（也可以通过人工输入的方式进行出/入库信息的录入）。2）选择入库方式：若操作者对货位分配情况清楚,可以直接指定出/入库物料的目标库位号。若未指定库位号,系统则按出入库调度原则自动优化出一个目标库位号。录入完毕后,出/入库命令只是驻留在出/入库命令缓冲区中。3）出/入库：“出/入库”键。入库时将货物运到指定库位之后,系统做如下操作:1）将入库命令缓冲区记录中的入库命令拷贝一份到入库记录中,以备查询用。2）将入库命令缓冲区中指定的入库资源追加到库存中。3）在库存管理中的库位占用表中,标注本次操作的目标库位被占用。出库完成后,系统做如下操作:1）将出库命令缓

18、冲区记录中出库命令拷贝一份到出库记录中,以备查询用。2）对库存数量进行修改，即库存数量减去出库数量。3）修改库位占用状态，若本次操作的目标库位还存有物料,则不改变当前状态,否则清除该库位的占用标记。2库存管理模块库存管理是仓库自身进行优化管理的方式。（1）库位查询：通过查询库位占用情况，使仓库操作人员能及时了解库位使用情况，方便人工指定入库。（2）库存整理：对物料入库、出库、库存过程中的信息数据进行修改和整理。3决策优化模块立体仓库不仅是对物料进行存储，还要对整个存储过程中产生的信息数据进行记录、查询、统计、优化。通过对库存容量的统计和分析能让决策者及时了解立体仓库的使用情况和利用率，库存价值

19、的统计能了解库存资金占用情况，通过工具对数据进行多角度、立体的分析为企业管理、仓库管理、市场管理、资金管理等提供科学决策的依据，从而提高管理层决策的准确性和合理性。库存报警是立体仓库进行库存预测的关键，一般包括：（1）库容预警：给定一个库容(货位的体积容量或重量容量)极限值的提前量，当实际库存量不能满足提前量的要求时，系统预先给予报警。（2）库存数量报警：根据生产计划设定合理的安全在库数，当库存数量低于安全在库数时系统给予报警。（3）到期预警：给定一个具有保质期物品的保质期的提前量，当实际保质期到达该提前量时，系统预先给予报警。通过这样的安全限定功能，可以保证库房内零件的流通顺畅、管理严谨、数

20、据正确。4.联网模块立体仓库信息管理系统采用联网技术,通过计算机网络使立体仓库计算机与企业中央计算机实现联网通讯。企业管理信息系统与立体仓库信息管理系统进行出库单、入库单、库内物资变更等各类指令信息以及操作结果进行数据交换，实现企业管理信息系统与立体仓库的整合应用。可以提高库存管理的准确性、迅速性,使整个系统的生产、库存、销售等信息能及时地传递和处理；使中央计算机可以准确的检索立体仓库的信息,使系统的管理者能及时、迅速地掌握立体仓库的库存情况和运行情况；从而可以准确地掌握库存量,及时调度生产、采购、加工,安排合理的生产计划，保证生产的均衡,提高生产的灵活性,准确迅速地确定接受订货的交货期,以及

21、对延误的交货及时进行督促等。从而相对减少库存量,缩短零部件、成品的存储周期,减少资金积压,对系统的生产经营活动起到良好的促进作用。5仓库设置模块进行物料和库位的属性设置。（1） 库位编号：例如某个立体仓库(见图 3-10)共有 2400 个库位，分 6 个巷道（AF），每个巷道左右两排(L,R)，每排 10 层(0110),20 列(0120)。对于图中 1 处所示的的库位编号就为 AL0101，其他库位依此类推。库位编号的目的是使每一个库位对应唯一的身份编号，将三维的物理库位号转变为二维的逻辑库位号，便于调度和优化策略。图 3.9 立体仓库的库位模型（2）库存管理的物料分类：一般可将库存的物

22、料按照物料的年利用价值分为 ABC 三种，这种分类法又称为重点管理法。库存 ABC 分类法是按照存货单元的年利用价值对其进行分类的方法。通常按20%，20-50%，50-100%三个百分区间将存货单元分为 A 类、B 类和 C 类。一般来讲，数量上仅占据 20%的存货单元对应的年利用价值达到 80%，显然A 类存货单元应给予优先考虑，而 C 类存货单元，其年利用价值充其量仅仅占 5%左右，在控制上可以采用较粗略的方法。也可以根据物料在设备中的重要性将它分为主部品和辅助材，再根据采购的方式分为国内和进口部件。在出/入库管理过程中按照重要性给予优先权，依次为进口主部品国内主部品进口辅助材国内辅助材

23、。分类的原理是处理问题是要分清主次，区别关键4 系统实施 4.1登录模块考虑系统安全性，提示操作人员进行口令登录。我们通过输入的用户号码（对应工作证号码）和用户密码来判断操作人员是否为合法用户,当用户密码连续输错 3 次时系统自动关闭。登录模块界面见图 1 所示。图1登录模块界面4.2主控模块当操作人员输入了正确的密码之后，我们便进入主控模块（主控界面如图3 所示）。主控模块是实施对系统内其它功能模块的控制。包括了系统的八大主要功能的选项，操作人员只需要根据菜单选择相应的操作（菜单选择界面见图 2），或者选择基本菜单上面常用功能的快捷方式，快捷方式列举了系统的常用功能，还追加了计算器功能以方便

24、操作员计算数据（计算器界面见图 4）。图3菜单选择界面图2主控界面图4计算器界面4.3 系统设置模块一般的操作人员在系统设置模块的修改密码模块中可以更改自己的密码(修改密码界面见图 5),在人员查询模块中查询操作人员的情况。而系统管理员通过权限设置模块设置操作人员的使用权限来管理系统，有权限的人员才能使用相应的系统功能，以保证系统数据的安全性，权限设置模块的界面见图 6 所示。图5修改密码界面图6权限设置界面4.4 入库管理模块（1）入库信息录入入库信息录入是入库的前期信息数据录入的过程。入库信息录入界面见图 7。图7入库信息录入界面（2） 自动入库入库信息录入完成后，可以选择自动入库来进行物

25、料的入库操作，自动入库界面见图 8。图8自动入库界面（3）指定入库指定入库是操作人员对库位及库存情况比较了解或为了某些原因要指定货物存放的位置则选择指定入库操作，指定入库界面见图9。图9指定入库界面（4）入库记录通过选择要查询的入库记录的起始时间和终结时间，按“查找”键，系统通过查询数据库将入库时间符合要求的入库记录在下表列举出来，入库记录查询界面见图10。图10入库记录查询界面4.5出库管理模块（1）出库信息录入出库信息录入是出库的前期信息数据录入的过程。与入库模块一样由于相关技术的问题该系统只通过手动实现出库信息的录入，出库信息录入界面见图11。图11出库信息录入界面（2）自动出库出库信息

26、录入完成后，可以选择自动出库来进行物料的出库操作，自动出库界面见图12。图12自动出库界面（3）指定出库指定出库是操作人员对库位及库存情况比较了解或为了某些原因要指定某库位进行物料的出库的则选择指定出库操作，指定出库界面见图 13。图13指定出库界面（4）出库记录通过选择要查询的出库记录的起始时间和终结时间，按“查找”键，系统通过查询数据库将出库时间符合要求的出库记录在下表列举出来，出库记录查询界面见图 14。图14出库记录查询界面4.6 库存管理模块（1）库位查询通过选择所需要查询的“匝道”和“分类”按“查询”键，系统会在下方表格中把该匝道的左、右列的库位存储情况显示出来，以方便库存管理，库

27、位查询界面见图 15。图15库位查询界面（2）库存整理 入库数据整理通过输入要查询的“物品名称”和“规格”按“查询”键，系统在下表中会显示出关于该物品的所有入库信息，选择一条信息后可以在最下方的进行该条数据信息的 “入库日期”、“入库数量”、“单价”、“供货商”等内容进行修改或将整条信息删除，如果要将表格中的数据全部删除则按“全部删除”，系统会给予警告提示。入库数据整理界面见图 16。图16入库数据整理界面 出库数据整理出库数据整理界面见图 17。图17出库数据整理界面 库存数据整理库存数据整理界面见图 18。图18库存数据整理界面4.7日志管理系统中将日志查询和日志修改建立在同一个界面，日志

28、管理界面见图20。图19日志管理界面4.8 导出 Excel导出 Excel 表格功能在系统设置模块中选取，也可以在快捷菜单中点击。将上述各功能模块中出现的表格导出在 Excel 中，通过 Excel 软件来进行表格的整理和保存，通过打印将信息内容以纸张的形式保存下来作为参考，以方便作业。5总结和展望5.1总结当前, 随着经济的全球化以及中国经济改革的逐渐深化，医疗器械行业面临着越来越激烈的竞争，改善企业内部以及整个供应链各个环节的管理、调度及资源配置，迅速适应客户的新需求和市场新机遇的能力，是医疗器械企业赢得竞争胜利的决定性因素。设计本系统正是为了适应这种形势。医疗器械企业建立立体仓库及其信

29、息管理系统是将物流规划的思想融入到医疗器械企业当中，通过立体仓库技术和软件技术实现对物料的自动化、集成化、智能化的管理，从而有效地减少资金的积压，保证生产的顺利运作，提高医疗器械企业的在激烈市场竞争中的综合实力。通过对立体仓库信息管理系统的研究，对各功能模块、算法的设计、软件实现的研究，本人能够提高对信息系统的分析、设计、实现的综合能力，熟练了对数据库的应用，更进一步提高了编译程序的能力及独立完成开发一个实际系统的能力。掌握了现代信息技术、企业管理等方面的基本理论和知识；掌握信息资源的采集、整理、存储、检索、开发和利用的基本能力；提高了综合运用所学知识分析解决实际问题的能力。5.2展望由于在有

30、限的时间内凭个人之力是很难实现所有的功能,本文针对医疗器械企业立体仓库库存管理的研究仍然存在一定的局限性，个性化较强而应用广度不足。在实际操作中还有不少细节需要进一步的探讨和实现，例如多任务的同时运行的问题，立体仓库信息管理系统与企业其它系统的共同运行问题，物资管理如何向供应链管理有效延伸的问题，多算法的整合以达到管理更人性化、智能化的问题等都有待于进一步研究。参考文献1 刘昌祺, 董良. 自动化立体仓库设计. M 北京：机械工业出版社,2004.2 张建军等. 自动化立体仓库控制系统设计与实现. J工业自动化仪表与装置.2001(3)：6-9.3 将贵善等. 生产与运作管理. M 大连：大连

31、理工大学出版社. 2000.4 朱仲力. 自动化立体仓库设计. J 山东机械. 1991(4)：17-19.5 Ballou, ronald H. Basic Business Logistics ： Transportation, Materials J Management and Physical Distribution. New York： Prentice Hall. 1987：79-82.6 孙宏岭. 高效率配送中心的设计与经营. M 北京：中国物资出版社. 2002： 49-57.7 （英）沃尔特斯. 库存控制与管理. M 北京：机械工业出版社. 2005：189-199.8 （美）罗纳德.H.巴罗. 企业物流管理-供应链的规划,组织和控制. M 北京：机械工业出版社. 2002：78-92.9 黄福华. 现代企业物流运作与管理. M 武汉：湖北人民出版社. 2001：74-78.10 徐杰. 采购也仓储管理. M