CN113822636B - 一种基于区块链的货物生产管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于区块链的货物生产管理系统，其用于生产管理系统的数据处理，包括零件管理子系统、成品及半成品管理子系统、订单管理子系统和协调处理系统，所述零件管理子系统和所述成品及半成品管理子系统通过区块链技术对零件以及半成品的流向进行记录，所述订单管理子系统对零件的订单以及成品的订单进行管理，所述协调处理系统对区块链之间的衔接以及改动进行处理。区块链中的区块在所述协调处理系统的作用下进行构建、删改及重构过程，保证零件能够在生产过程中实现逐个追踪，并在成品生产完毕时能够删除冗余数据，简化数据库方便统计。

Description

一种基于区块链的货物生产管理系统
技术领域
本发明涉及大数据或者区块链技术领域，尤其涉及一种基于区块链的货物生产管理系统。
背景技术
在先进的产品生产过程中，往往都会是实现对零件的精确追踪，以便在出现问题时能够及时解决问题，在采用区块链技术后，零件的流向记录更加安全，但是会产生大量的冗余数据，久而久之会对系统形成负担，也不方便汇总统计，需要对现有的系统进行精确的数据删除减小负担，但在删除过程中不能误删数据影响零件的追踪。
现在已经开发出了很多生产管理系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有的生产管理系统有如公开号为KR101465101B1，KR101754300B1、CN112163801A和KR101386081B1所公开的系统，该方法包括：接收仓库节点线下扫描入库货物的电子标签后发起的盘点交易；其中，盘点交易包括从电子标签读取到的货物标识、货物数量和电子标签标识；响应于盘点交易，调用发布在区块链的货物智能合约中声明的校验逻辑，校验与仓库节点对应的仓库是否为货物智能合约中记录的仓库；以及货物标识和电子标签标识对应关系是否为货物智能合约中记录的对应关系；如果是，进一步调用货物智能合约中声明的货物管理逻辑，将货物数量记录到货物智能合约维护的最新货物数量。但该系统在使用时间过长后会产生大量的数据对系统造成负担，对后续的统计汇总产生影响。
发明内容
本发明的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种基于区块链的货物生产管理系统，
本发明采用如下技术方案：
一种基于区块链的货物生产管理系统，包括零件管理子系统、成品及半成品管理子系统、订单管理子系统和协调处理系统，所述零件管理子系统和所述成品及半成品管理子系统通过区块链技术对零件以及半成品的流向进行记录，所述订单管理子系统对零件的订单以及成品的订单进行管理，所述协调处理系统对区块链之间的衔接以及改动进行处理；
在零件构成成品过程中，每个生产过程被记录在区块链中，方便查询追踪，在构成成品后，所述协调处理系统对相关的区块进行修整，去除冗余数据；
所述成品、半成品和零件拥有自己的电子标签，构成区块链的区块包含若干信息包，每个信息包包括整体字段和构成字段这两个字段，所述整体字段用于记录成品或半成品的电子标签，所述构成字段用于记录整体字段电子标签对应的成品或半成品所包含的半成品或零件的电子标签；
所述协调处理系统通过修改证对区块进行修整，所述修改证由成品电子标签与区块ID处理得到，为一级修改证，对通过验证的区块内的信息包进行删除作业，并生成若干二级修改证，不断重复直至被删除的信息包中的构成字段中含有零件电子标签；
所述修改证的递推关系式为：
F(n)＝g(F(n-1)，Mark)，n＞1；
其中，F(n)表示n级修改证的字符串，Mark为通过验证的信息包中构成字段的电子标签，函数g(M1，M2)为对两个字符串M1、M2进行计算处理的函数；
所述成品及半成品管理子系统中包括修改证处理器，所述修改证处理器用于计算g函数，所述g函数的关键公式为：
Figure BDA0003283634410000021
其中，字符串M′T为函数g(M1，M2)的输出结果，字符串MT为由M1和M2混乱合并处理后的字符串，T为字符串MT的长度，M(i)表示字符串M的第i个字符，i，j为指针变量；
进一步的，所述零件的电子标签包括零件种类、零件供应商和零件编号，所述半成品的电子标签包括半成品种类和半成品编号，所述成品的电子标签包括成品种类和成品编号；
进一步的，所述协调处理系统会对记录了尚未被使用的半成品的区块的信息包进行待用标记，当该半成品被用于另一半成品或成品时，删除待用标记，所述协调处理系统通过所述待用标记更快速准确地统计零件的使用状况；
进一步的，所述协调处理系统对所述半成品管理模块中区块链进行补链，所述补链为当一个区块中的所有信息包均被删除时，该区块为待删区块，将所述待删区块的下级区块的链接ID改为所述待删区块的上级区块ID，删除所述待删区块；
进一步的，所述协调处理系统通过调取订单管理子系统的订单数据以及区块链中的成品区块和待用区块的数据，能够计算出需要补充的零件数量。
本发明所取得的有益效果是：
本系统采用区块链技术对零件的流向进行记录，使得记录更加安全，本系统通过添加修改证这一对区块的修改机制来去除冗余数据，且删除过程遵循自上而下的链式删除法，修改证会随着删除对象的变化而发生递推变化，使得在删除过程中不会发生误删事件，能够在极大程度上减小数据占用的空间，简化结构，方便进行数据汇总及统计。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为整体结构框架示意图；
图2为信息包结构示意图；
图3为冗余信息删除流程示意图；
图4为修改证递推流程示意图；
图5为两个字符串处理示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内，包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一。
本实施例提供了一种基于区块链的货物生产管理系统，结合图1，包括零件管理子系统、成品及半成品管理子系统、订单管理子系统和协调处理系统，所述零件管理子系统和所述成品及半成品管理子系统通过区块链技术对零件以及半成品的流向进行记录，所述订单管理子系统对零件的订单以及成品的订单进行管理，所述协调处理系统对区块链之间的衔接以及改动进行处理；
在零件构成成品过程中，每个生产过程被记录在区块链中，方便查询追踪，在构成成品后，所述协调处理系统对相关的区块进行修整，去除冗余数据；
所述成品、半成品和零件拥有自己的电子标签，构成区块链的区块包含若干信息包，每个信息包包括整体字段和构成字段这两个字段，所述整体字段用于记录成品或半成品的电子标签，所述构成字段用于记录整体字段电子标签对应的成品或半成品所包含的半成品或零件的电子标签；
所述协调处理系统通过修改证对区块进行修整，所述修改证由成品电子标签与区块ID处理得到，为一级修改证，对通过验证的区块内的信息包进行删除作业，并生成若干二级修改证，不断重复直至被删除的信息包中的构成字段中含有零件电子标签；
所述修改证的递推关系式为：
F(n)＝g(F(n-1)，Mark)，n＞1；
其中，F(n)表示n级修改证的字符串，Mark为通过验证的信息包中构成字段的电子标签，函数g(M1，M2)为对两个字符串M1、M2进行计算处理的函数；
所述成品及半成品管理子系统中包括修改证处理器，所述修改证处理器用于计算g函数，所述g函数的关键公式为：
Figure BDA0003283634410000051
其中，字符串M′T为函数g(M1，M2)的输出结果，字符串MT为由M1和M2混乱合并处理后的字符串，T为字符串MT的长度，M(i)表示字符串M的第i个字符，i，j为指针变量；
所述零件的电子标签包括零件种类、零件供应商和零件编号，所述半成品的电子标签包括半成品种类和半成品编号，所述成品的电子标签包括成品种类和成品编号；
所述协调处理系统会对记录了尚未被使用的半成品的区块的信息包进行待用标记，当该半成品被用于另一半成品或成品时，删除待用标记，所述协调处理系统通过所述待用标记更快速准确地统计零件的使用状况；
所述协调处理系统对所述半成品管理模块中区块链进行补链，所述补链为当一个区块中的所有信息包均被删除时，该区块为待删区块，将所述待删区块的下级区块的链接ID改为所述待删区块的上级区块ID，删除所述待删区块；
所述协调处理系统通过调取订单管理子系统的订单数据以及区块链中的成品区块和待用区块的数据，能够计算出需要补充的零件数量。
实施例二。
本实施例包含了实施例一的全部内容，提供了一种基于区块链的货物生产管理系统，包括零件管理子系统、成品及半成品管理子系统、订单管理子系统和协调处理系统，所述零件管理子系统用于对每个零件的来源以及流向进行精确管理，所述成品及半成品管理子系统用于对生产过程中的半成品及成品的流向进行管理，所述订单管理子系统用于对零件的订单以及成品的订单进行管理，所述协调处理系统用于处理上述三个子系统中衔接关系及相应的计算任务；
所述零件管理子系统和所述成品及半成品管理子系统内设有区块链用于追踪零件及半成品的流向；
每个零件拥有自己的电子标签，所述电子标签包括零件种类、零件供应商和零件编号；
每个半成品拥有自己的电子标签，所述电子标签包括半成品种类和半成品编号；
每个成品拥有自己的电子标签，所述电子标签包括成品种类和成品编号；
所述零件管理子系统包括货源登记模块和零件打签模块，所述货源登记模块用于记录零件的数量和供应商信息，当初次使用零件时，所述零件打签模块会生成该零件的电子标签，同时通过区块链记录该零件的电子标签和包含该零件的半成品的电子标签；
所述成品及半成品管理子系统包括半成品管理模块和成品管理模块，当生产得到一个半成品时，所述半成品管理模块会通过区块链记录该半成品的电子标签以及该半成品包含的所有零件和/或子类半成品的电子标签，所述成品管理模块会通过区块链记录该成品的电子标签以及该半成品包含的所有零件和/或子类半成品的电子标签；
所述订单管理子系统用于记录向零件供应商下发的订单和由货物需求者下发的成品订单，当供应商交付零件时或本公司交付成品时，核销相应的订单；
结合图2，所述成品及半成品管理子系统中区块链的每个区块包括多个信息包，每个信息包包括整体字段和构成字段，所述整体字段中记录了成品或半成品的电子标签，所述构成字段中记录了构成成品/半成品的所有半成品/零件的电子标签，特别的，所述成品管理模块中构成区块链的区块是半成品管理模块区块链中整体字段是成品电子标签的区块筛选得到的；
所述零件管理子系统中区块链的每个区块包含多个信息包，每个信息包包括零件的电子标签和包含该零件的半成品的电子标签；
所述协调处理系统能够追踪任一零件的去向，所述协调处理系统从所述零件管理子系统中获取包含该零件电子标签的区块，从中提取出包含该零件的半成品的电子标签，所述协调处理系统从所述半成品管理模块中搜索到含有对应半成品电子标签的区块，并不断地向上查找父类半成品直至找到最终的成品电子标签或未使用的半成品电子标签；
所述协调处理系统能够查找到成品中任一零件的来源，所述协调处理系统从所述成品管理模块中获取包含某一成品电子标签的区块，并根据该电子标签在所述半成品管理模块中不断向下查找子类半成品直至找到对应零件的电子标签，最后根据零件的电子标签在所述零件管理子系统中找到相关的来源信息，包括供应商信息和零件交付时间、批次等信息；
当一件成品生产成功时，区块链中包含了大量半成品的信息，这些信息对于整个系统会成为冗余信息，所述协调处理系统对这些冗余信息进行删改，最后生成新的直接区块，所述直接区块只记录一件成品的相关信息，且直接区块中不包含半成品的信息，而是所有零件的整合信息，通过所述直接区块能够直接查找到任一零件的来源；
结合图3，所述协调处理系统生成直接区块的过程包括如下步骤：
S1、所述协调处理系统获取到成品的子类半成品的电子标签，以及由所述成品管理模块赋予的一级修改证，获取到的电子标签称为待消电子标签；
S2、所述协调处理系统在所述半成品管理模块中找到含有待消电子标签的区块，并将具有待消电子标签半成品的子类半成品的电子标签也标记为待消电子标签，将具有待消电子标签半成品的子类零件的电子标签保存至临时零件库中，依据所述修改证删除含有待消电子标签的信息包，不断重复S2过程，直至与该成品有关的半成品的信息包均被删除；
S3、所述协调处理系统对临时零件库中的所有零件进行整合，具有相同种类以及供应商的零件被归为一个零件包中，直接区块包括成品字段和零件字段，所述成品字段中记录了成品的电子标签，所述零件字段中记录了零件包信息；
S4、所述协调处理系统对所述半成品管理模块中区块链进行补链，当一个区块中的所有信息包均被删除时，该区块为待删区块，将该区块的下级区块的链接ID改为所述待删区块的上级区块ID，删除所述待删区块；
S5、所述协调处理系统将所述零件管理子系统中区块链中的区块内对应零件的半成品电子标签改为成品的电子标签；
结合图4，所述修改证包括一级修改证、二级修改证以及后续产生的多级修改证，所述修改证是对区块链中原有区块进行修改的权限凭证，由成品电子标签和区块ID通过计算处理获得的称为一级修改证，区块链中的区块对一级修改证进行验证，当区块的一个信息包中整体字段与区块ID通过计算处理后得到的字符串与所述一级修改证相同时，验证通过，可以对该区块的这个信息包进行删除处理；
在对所述信息包删除之前，所述一级修改证与信息包中构成字段的每一个电子标签进行计算处理得到若干二级修改证；
区块链中的区块对二级修改证进行验证，当区块链中的一个信息包中整体字段与一级修改证通过计算处理后得到的字符串与所述二级修改证相同时，验证通过，可以对该区块的这个信息包进行删除处理；
所述修改证的递推关系式为：
F(n)＝g(F(n-1)，Mark)，n＞1；
其中，F(n)表示n级修改证的字符串，Mark为通过验证的信息包中构成字段的电子标签，函数g(M1，M2)为对两个字符串M1、M2进行计算处理的函数；
当Mark为零件的电子标签时，不再向下递推修改证，而是将零件的电子标签保存至临时零件库中；
结合图5，所述成品及半成品管理子系统中包括修改证处理器，所述修改证处理器专门用于计算g函数，函数g(M1，M2)的处理过程包括如下步骤：
S21、交叉获取字符串M1和M2的前部字符构成字符串M3，当M1和M2中一个字符串取完时，另一个字符串的剩余字符直接添加到M3的尾部，用公式表示为：
Figure BDA0003283634410000081
其中，k1为字符串M1的长度，k2为字符串M2的长度，M1(i)表示字符串M1的第i个字符，M2(i)、M3(i)同理，i，j为指针变量；
S22、将字符串M3按序截取为若干段长度为T的字符串，最后一段长度不足T则在前置位补充0；
S23、将截取的若干字符串转换为16进制数后相加，再转换成长度为T的字符串MT；
S24、对字符串MT按下述公式进行处理：
Figure BDA0003283634410000082
字符串M′T为函数g(M1，M2)的输出结果。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (5)

1.一种基于区块链的货物生产管理系统，其特征在于，包括零件管理子系统、成品及半成品管理子系统、订单管理子系统和协调处理系统，所述零件管理子系统通过区块链技术对零件的流向进行记录，所述成品及半成品管理子系统通过区块链技术对半成品的流向进行记录，所述订单管理子系统对零件的订单以及成品的订单进行管理，所述协调处理系统对区块链之间的衔接以及改动进行处理；
在零件构成成品过程中，每个生产过程被记录在区块链中，方便查询追踪，在构成成品后，所述协调处理系统对相关的区块进行修整，去除冗余数据；
所述成品、半成品和零件拥有自己的电子标签，构成区块链的区块包含若干信息包，每个信息包包括整体字段和构成字段这两个字段，所述整体字段用于记录成品或半成品的电子标签，所述构成字段用于记录整体字段电子标签对应的成品包含的半成品或零件的电子标签以及半成品所包含的零件的电子标签；
所述协调处理系统通过修改证对区块进行修整，所述修改证包括一级修改证、二级修改证以及后续产生的多级修改证，所述修改证是对区块链中原有区块进行修改的权限凭证，由成品电子标签与区块ID处理得到一级修改证，区块链中的区块对一级修改证进行验证，对通过验证的区块内的信息包进行删除作业，并生成若干二级修改证，不断重复直至被删除的信息包中的构成字段中含有零件电子标签；
所述修改证的递推关系式为：
Figure 811551DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，F(n)表示n级修改证的字符串，Mark为通过验证的信息包中构成字段的电子标签，函数g(M1，M2)为对两个字符串M1、M2进行计算处理的函数，函数g(M1，M2)的处理过程包括如下步骤：
所述成品及半成品管理子系统中包括修改证处理器，所述修改证处理器用于计算g函数，S21、交叉获取字符串M1和M2的前部字符构成字符串M3，当M1和M2中一个字符串取完时，另一个字符串的剩余字符直接添加到M3的尾部，用公式表示为：
Figure 746009DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，k1为字符串M1的长度，k2为字符串M2的长度，M1(i)表示字符串M1的第i个字符，M2(i) 表示字符串M2的第i个字符，M3(i) 表示字符串M3的第i个字符，i，j为指针变量；
S22、将字符串M3按序截取为若干段长度为T的字符串，最后一段长度不足T则在前置位补充0；
S23、将截取的若干字符串转换为16进制数后相加，再转换成长度为T的字符串MT；
S24、对字符串MT按下述公式进行处理：
Figure 942635DEST_PATH_IMAGE003
；
字符串
Figure 352756DEST_PATH_IMAGE004
为函数g(M1，M2)的输出结果
所述g函数的关键公式为：
Figure 293031DEST_PATH_IMAGE005
；
其中，字符串
Figure 469278DEST_PATH_IMAGE004
为函数g(M1，M2)的输出结果，字符串MT为由M1和M2混乱合并处理后的字符串，T为字符串MT的长度，MT(i)表示字符串MT的第i个字符，
Figure 430281DEST_PATH_IMAGE006
表示字符串
Figure 609590DEST_PATH_IMAGE004
的第i个字符，i，j为指针变量。
2.如权利要求1所述的一种基于区块链的货物生产管理系统，其特征在于，所述零件的电子标签包括零件种类、零件供应商和零件编号，所述半成品的电子标签包括半成品种类和半成品编号，所述成品的电子标签包括成品种类和成品编号。
3.如权利要求2所述的一种基于区块链的货物生产管理系统，其特征在于，所述协调处理系统会对记录了尚未被使用的半成品的区块的信息包进行待用标记，当该半成品被用于另一半成品或成品时，删除待用标记，所述协调处理系统通过所述待用标记更快速准确地统计零件的使用状况。
4.如权利要求3所述的一种基于区块链的货物生产管理系统，其特征在于，所述协调处理系统对所述半成品管理模块中区块链进行补链，所述补链为当一个区块中的所有信息包均被删除时，该区块为待删区块，将所述待删区块的下级区块的链接ID改为所述待删区块的上级区块ID，删除所述待删区块。
5.如权利要求4所述的一种基于区块链的货物生产管理系统，其特征在于，所述协调处理系统通过调取订单管理子系统的订单数据以及区块链中的成品区块和待用区块的数据，能够计算出需要补充的零件数量。
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