Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đề tài "Phân tích và thiết kế hệ thống quản trị kho dược" được nhóm tác giả thực hiện trong khuôn khổ đồ án kết thúc học phần môn Phân tích thiết kế hệ thống tại Khoa Công nghệ Thông tin Kinh doanh, Trường Công nghệ và Thiết kế UEH (Đại học Kinh tế TP. Hồ Chí Minh).

Bối cảnh thực tiễn của nghiên cứu xuất phát từ thực trạng hoạt động của Công ty Dược phẩm Hoa Đà – một doanh nghiệp được thành lập từ năm 2018. Trong giai đoạn dịch bệnh COVID-19, doanh nghiệp chịu tác động nghiêm trọng, gặp khó khăn lớn trong hoạt động kinh doanh cũng như công tác dự trữ, bảo quản dược phẩm tồn kho kéo dài. Bước vào giai đoạn hậu COVID-19, doanh nghiệp tái định hình chiến lược phát triển bền vững bằng việc mở rộng quy mô, chuyển mình xây dựng chuỗi nhà thuốc tiện lợi. Sự gia tăng nhanh chóng về số lượng cửa hàng kéo theo yêu cầu mở rộng hệ thống kho bãi trên toàn quốc nhằm duy trì năng lực lưu trữ, bảo quản và cập nhật số liệu hàng hóa thời gian thực trước khi phân phối đến chuỗi bán lẻ.

Trước thời điểm chuyển đổi, doanh nghiệp chỉ vận hành một kho hàng duy nhất với phương thức quản lý thủ công, phụ thuộc hoàn toàn vào hệ thống chứng từ, phiếu xuất - nhập bằng giấy do kế toán kho và thủ kho thiết lập. Phương thức này bộc lộ nhiều hạn chế về tốc độ xử lý, tính chính xác và khả năng kiểm soát thất thoát. Do đó, việc xây dựng một hệ thống phần mềm quản lý kho chuyên biệt mang tên Warehouse Management 365 (WMS 365) trở thành nhiệm vụ cấp thiết.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án bao gồm:

  1. Khảo sát và phân tích hiện trạng quy trình nghiệp vụ kho vận tại Công ty Dược phẩm Hoa Đà nhằm xác định các yêu cầu chức năng và phi chức năng của hệ thống.
  2. Mô hình hóa chức năng và hành vi hệ thống thông qua sơ đồ phân cấp chức năng, biểu đồ ca sử dụng (Use Case Diagram), đặc tả ca sử dụng chi tiết và biểu đồ hoạt động (Activity Diagram).
  3. Thiết kế cấu trúc dữ liệu và kiến trúc hệ thống, bao gồm mô hình thực thể kết hợp (ERD), chuyển đổi mô hình dữ liệu quan niệm sang mô hình vật lý và thiết kế biểu đồ lớp (Class Diagram).
  4. Thiết kế giao diện người dùng (UI Mockup) cho các phân hệ chức năng, hướng đến tối ưu hóa thao tác nghiệp vụ của nhân viên kho và nhà quản trị.

Đối tượng nghiên cứu là quy trình quản trị kho dược phẩm (bao gồm quản lý danh mục, đối tác, luồng hàng nhập - xuất - chuyển kho, kiểm kê và điều chỉnh hàng tồn). Phạm vi nghiên cứu được xác định áp dụng cho toàn bộ đội ngũ nhân sự tham gia vận hành chuỗi cung ứng của Công ty Dược phẩm Hoa Đà trên toàn quốc, với mốc thời gian hoàn thành thiết kế vào tháng 10 năm 2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án ứng dụng phương pháp luận phân tích và thiết kế hệ thống thông tin hướng đối tượng (Object-Oriented Analysis and Design - OOAD) kết hợp ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất (Unified Modeling Language - UML) để giải quyết bài toán nghiệp vụ quản trị kho dược.

Các khung lý thuyết và công cụ mô hình hóa được áp dụng gồm:

  • Mô hình hóa chức năng và nghiệp vụ: Sử dụng biểu đồ phân cấp chức năng để phân rã cấu trúc hệ thống; biểu đồ Use Case và bảng đặc tả Use Case theo chuẩn mẫu (Use Case ID, Actor, Trigger, Pre-conditions, Post-conditions, Basic Flow, Alternative Flow, Exception Flow, Business Rules) nhằm nắm bắt chi tiết tương tác của người dùng.
  • Mô hình hóa hành vi: Biểu đồ hoạt động (Activity Diagram) thể hiện tuần tự các bước xử lý logic, rẽ nhánh điều kiện và luồng thông tin giữa người dùng và hệ thống.
  • Mô hình hóa cấu trúc và dữ liệu: Mô hình thực thể kết hợp (Entity-Relationship Model - ERD) xác định các tập thực thể, thuộc tính và mối quan hệ; phương pháp chuyển đổi cơ sở dữ liệu từ mức quan niệm sang mức vật lý; biểu đồ lớp (Class Diagram) chuyển dịch từ mức phân tích sang mức thiết kế.

Phương pháp nghiên cứu thực tế được thực hiện qua các bước:

  • Khảo sát và đánh giá hiện trạng: Đánh giá các tiêu chí vận hành thực tế của WMS 365 tại doanh nghiệp bao gồm tính năng, giao diện, hình thức quản lý thông tin tích hợp, cơ chế quản lý chứng từ và đối tượng người dùng.
  • Phân tích yêu cầu hệ thống: Phân loại yêu cầu thành nhóm chức năng cốt lõi và nhóm phi chức năng (bảo mật, thời gian đáp ứng, tính toàn vẹn dữ liệu).
  • Thiết kế kỹ thuật: Thực hiện thiết kế logic dữ liệu, chuẩn hóa cấu trúc quan hệ và phác thảo giao diện tương tác.

Nguồn dữ liệu phục vụ nghiên cứu là quy trình nghiệp vụ nội bộ, biểu mẫu chứng từ kho thực tế và cơ cấu vận hành chuỗi cung ứng dược phẩm tại Công ty Cổ phần Dược phẩm Hoa Đà.

Nội dung chính theo từng phần của đồ án

I. Tổng quan về hệ thống quản trị kho dược

Phần này tập trung giới thiệu bối cảnh lịch sử hình thành và sự chuyển đổi mô hình kinh doanh của Công ty Dược phẩm Hoa Đà từ năm 2018 đến giai đoạn hậu COVID-19. Tác giả chỉ ra sự thay đổi từ mô hình đơn kho vận hành thủ công sang mô hình chuỗi cung ứng đa kho phục vụ chuỗi nhà thuốc tiện lợi.

Kết quả khảo sát hiện trạng hệ thống WMS 365 được tổng hợp qua bảng tiêu chí:

Tiêu chí khảo sát Nội dung mô tả hiện trạng
Chức năng hệ thống Đăng ký, đăng nhập, quản lý kho, quản lý nhà cung cấp, quản lý sản phẩm, quản lý thông tin xuất/nhập/điều chỉnh/kiểm kê kho, quản lý cửa hàng phân phối, quản lý tài khoản.
Giao diện hệ thống Thể hiện đầy đủ thông tin về kho, sản phẩm, đối tác; màu sắc hài hòa, bố trí thanh công cụ trực quan theo phân hệ chức năng.
Hình thức tích hợp Cung cấp luồng thông tin tích hợp theo từng quy trình doanh nghiệp, hỗ trợ thao tác tập trung.
Quản trị đối tác Quản lý thông tin riêng biệt giữa kho, cửa hàng phân phối và nhà cung cấp nhưng có liên kết dữ liệu chặt chẽ.
Quản trị chứng từ Phân loại và xử lý quy trình luân chuyển chứng từ xuất, nhập, điều chỉnh, kiểm kê nhiều bước; hỗ trợ truy xuất nhanh.
Đối tượng sử dụng Phân định rõ ràng giữa nhóm Nhà quản lý và nhóm Nhân viên kho.

Qua phân tích hiện trạng, đồ án chỉ rõ ưu điểm là hệ thống đáp ứng tốt các chức năng cơ bản, giao diện thân thiện, dễ tra cứu. Tuy nhiên, nhược điểm lớn là quy mô thiết kế ban đầu còn nhỏ, dung lượng lưu trữ hạn chế, chưa tối ưu hóa quy trình điều chuyển nội bộ liên kho và cần nâng cao tính đồng bộ dữ liệu toàn doanh nghiệp.

II. Đặc tả yêu cầu và mô hình hóa chức năng

Phần thứ hai trình bày hệ thống hóa toàn bộ các yêu cầu chức năng và phi chức năng, đồng thời xây dựng chi tiết các ca sử dụng từ mức tổng quát đến từng chức năng đơn lẻ.

Hệ thống tác nhân (Actors) được xác định gồm 3 nhóm chính:

  • Quản trị viên (Admin): Phụ trách quản lý tài khoản, cấu hình thông tin nhân sự và khắc phục sự cố hệ thống.
  • Nhân viên quản lý: Theo dõi, giám sát hoạt động của nhân viên kho và điều hành tổng thể tình hình tồn trữ.
  • Nhân viên kho: Trực tiếp thao tác các nghiệp vụ lập phiếu nhập, xuất, chuyển kho, kiểm kê và điều chỉnh hàng hóa.

Danh mục các Use Case nghiệp vụ được nhóm tác giả đặc tả chi tiết kèm theo luồng sự kiện (Flow of Events) và quy tắc nghiệp vụ (Business Rules):

Hệ thống Quản trị Kho Dược (WMS 365)

Mỗi Use Case đều được xây dựng biểu đồ hoạt động (Activity Diagram) tương ứng để làm rõ sự tương tác giữa giao diện người dùng, bộ điều khiển xử lý và cơ sở dữ liệu.

III. Mô hình hóa hành vi, cấu trúc và thiết kế hệ thống

Phần này mô tả chi tiết kiến trúc kỹ thuật của hệ thống WMS 365:

  • Mô hình hóa hành vi: Biểu diễn các kịch bản tương tác nghiệp vụ cho các tác vụ quan trọng như khôi phục mật khẩu, tạo danh mục kho/thuốc/đối tác và quy trình lập 5 loại phiếu kho.
  • Mô hình hóa dữ liệu và cấu trúc: Xác định danh sách các thực thể nghiệp vụ (Kho hàng, Thuốc/Sản phẩm, Nhà cung cấp, Cửa hàng phân phối, Phiếu nhập, Phiếu xuất, Phiếu chuyển, Phiếu kiểm, Phiếu điều chỉnh, Tài khoản nhân viên), thiết lập mối quan hệ giữa các thực thể và xây dựng mô hình ERD hoàn chỉnh.
  • Thiết kế hệ thống: Thực hiện chuyển đổi sơ đồ lớp từ mức phân tích sang thiết kế chi tiết; chuyển đổi lược đồ dữ liệu mức quan niệm sang lược đồ cơ sở dữ liệu vật lý; hoàn thiện thiết kế giao diện đồ họa cho từng màn hình chức năng.

Thiết kế và triển khai hệ thống

1. Kiến trúc chức năng và luồng xử lý dữ liệu

Hệ thống WMS 365 được thiết kế dựa trên sự phân tách rõ ràng giữa phân hệ quản trị danh mục dùng chung và phân hệ xử lý nghiệp vụ giao dịch kho vận. Mọi giao dịch phát sinh (nhập, xuất, chuyển, điều chỉnh, kiểm kê) đều được ghi nhận qua mã phiếu định danh, gắn liền với thời gian thực, tài khoản thao tác và trạng thái kho hàng nhằm phục vụ công tác đối soát.

2. Thiết kế dữ liệu và cấu trúc thực thể

Các thực thể chính trong hệ thống và các thuộc tính quản lý cốt lõi được chuẩn hóa như sau:

Thực thể dữ liệu Các thuộc tính quản lý chính
Kho hàng Tên kho hàng, Mã cửa hàng/kho, Số điện thoại, Email, Địa chỉ kho, Ghi chú, Trạng thái hoạt động.
Sản phẩm / Thuốc Loại sản phẩm, Tên sản phẩm, Mã sản phẩm (SKU), Đơn vị tính, Kích thước, Khối lượng, Giá nhập, Giá bán, Giá niêm yết, Định mức tồn kho Min - Max, Thuộc tính màu sắc/quy cách.
Nhà cung cấp Mã nhà cung cấp, Tên nhà cung cấp, Địa chỉ, Số điện thoại, Email liên hệ.
Cửa hàng phân phối Mã cửa hàng, Tên cửa hàng, Số điện thoại, Email, Địa chỉ giao nhận.
Phiếu kho vận (Nhập/Xuất/Chuyển) Mã phiếu, Tên phiếu, Nhà cung cấp / Kho chuyển / Kho nhận, Ngày lập phiếu, Danh sách mặt hàng, Số lượng chi tiết.
Phiếu điều chỉnh kho Mã phiếu, Thông tin sản phẩm, Kho điều chỉnh, Số lượng điều chỉnh, Lý do điều chỉnh, Ngày thực hiện.
Phiếu kiểm kho Mã phiếu, Tên phiếu, Ngày kiểm kê/điều chỉnh, Loại sản phẩm, Số lượng thực tế, Chênh lệch kiểm kê.

3. Quy tắc nghiệp vụ và kiểm soát an toàn hệ thống

Đồ án quy định các ràng buộc nghiệp vụ (Business Rules) chặt chẽ nhằm đảm bảo an toàn vận hành:

  • Kiểm soát truy cập và bảo mật:
    • Người dùng nhập sai mật khẩu 5 lần liên tiếp sẽ bị khóa tài khoản tạm thời trong vòng 10 phút và hệ thống tự động gửi thư cảnh báo về email đăng ký.
    • Thời gian chờ (Timeout) cho phiên màn hình đăng nhập tối đa là 60 giây.
    • Mật khẩu yêu cầu độ dài từ 8 ký tự trở lên, bao gồm chữ cái, chữ số và ký tự đặc biệt.
  • Xác thực giao dịch và khôi phục:
    • Yêu cầu khôi phục mật khẩu nếu nhập sai quá 5 lần liên tiếp sẽ khóa tính năng trong 30 phút.
    • Mã/đường dẫn xác nhận đổi mật khẩu qua email chỉ có hiệu lực trong vòng 2 phút đối với tính năng quên mật khẩu và 1 phút đối với tính năng đổi thông tin cá nhân.
  • Toàn vẹn dữ liệu kho:
    • Kiểm soát trùng lặp mã định danh (SKU, Mã kho, Mã nhà cung cấp, Mã cửa hàng, Mã phiếu).
    • Kiểm soát mức tồn kho tối thiểu (Min) và tối đa (Max) để cảnh báo vận hành.

Kết quả và đóng góp

Kết quả nghiên cứu

  1. Hoàn thiện hồ sơ phân tích thiết kế hệ thống: Nhóm tác giả đã xây dựng bộ tài liệu kỹ thuật hoàn chỉnh cho hệ thống WMS 365 gồm sơ đồ phân cấp chức năng, hơn 10 ca sử dụng đặc tả chi tiết, hệ thống biểu đồ hoạt động (Activity Diagrams) cho từng nghiệp vụ, mô hình dữ liệu quan niệm và vật lý, biểu đồ lớp và bản vẽ giao diện.
  2. Số hóa toàn diện 5 quy trình kho cốt lõi: Chuẩn hóa nghiệp vụ quản lý kho dược thông qua việc tin học hóa quy trình lập và lưu trữ chứng từ: Phiếu nhập kho, Phiếu xuất kho, Phiếu chuyển kho, Phiếu điều chỉnh kho và Phiếu kiểm kho.
  3. Giải pháp kiểm soát dữ liệu dược phẩm: Đưa ra cấu trúc quản lý sản phẩm chuyên biệt cho ngành dược với đầy đủ thông số SKU, định mức tồn kho an toàn (Min/Max), đơn vị tính và giá cả nhiều cấp độ (nhập, bán, niêm yết).

Đóng góp thực tiễn

  • Thay thế hoàn toàn phương thức quản lý thủ công bằng giấy tờ từ giai đoạn 2018 của Công ty Dược phẩm Hoa Đà, giảm thiểu nguy cơ sai lệch số liệu và thất thoát hàng hóa.
  • Tạo nền tảng để doanh nghiệp mở rộng chuỗi nhà thuốc tiện lợi hậu COVID-19, giúp nhà quản trị theo dõi trạng thái hàng tồn kho đa địa điểm trong thời gian thực.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Theo ghi nhận của nhóm tác giả trong văn bản, quy mô hệ thống WMS 365 ở giai đoạn thiết kế này vẫn còn tương đối nhỏ gọn; dung lượng và khả năng tích hợp dữ liệu còn hạn chế khi doanh nghiệp mở rộng quy mô lớn trên toàn quốc; chức năng điều chuyển và tối ưu hóa vận chuyển nội bộ giữa các kho trung gian cần được mô hình hóa sâu hơn.
  • Hướng phát triển: Nghiên cứu mở rộng khả năng đồng bộ dữ liệu liên kho tập trung; tích hợp thêm các phân hệ dự báo nhu cầu tồn kho tự động; xây dựng mô-đun kết nối trực tiếp với hệ thống bán lẻ tại chuỗi cửa hàng tiện lợi và triển khai lập trình, kiểm thử trên môi trường thực tế.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên các ngành Hệ thống thông tin quản lý, Công nghệ thông tin kinh doanh, Quản trị chuỗi cung ứng: Nắm bắt phương pháp trình bày một đồ án phân tích thiết kế hệ thống thông tin chuẩn mực, từ khảo sát hiện trạng, vẽ biểu đồ UML (Use Case, Activity, Class) đến thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ.
  • Chuyên viên phân tích nghiệp vụ (Business Analyst - BA) và lập trình viên: Tham khảo cấu trúc đặc tả Use Case chi tiết với các luồng sự kiện chính, luồng phụ, luồng ngoại lệ và bảng quy tắc nghiệp vụ ứng dụng trong bài toán quản lý kho vận (WMS) ngành bán lẻ và dược phẩm.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống WMS 365 xử lý thế nào khi người dùng nhập sai thông tin đăng nhập nhiều lần?
Theo quy tắc nghiệp vụ (Business Rules) của ca sử dụng UC-1.2, nếu người dùng nhập sai thông tin đăng nhập 5 lần liên tiếp, hệ thống sẽ tự động khóa tài khoản trong 10 phút và gửi thông báo xác thực về email đã đăng ký.

2. Quy trình lấy lại mật khẩu quy định thời hạn hiệu lực của liên kết xác nhận qua email là bao lâu?
Tại ca sử dụng UC-1.3 (Lấy lại mật khẩu), thời gian xác nhận lấy lại mật khẩu từ khi người dùng nhận được thư điện tử là trong vòng 2 phút. Nếu người dùng thao tác yêu cầu khôi phục quá 5 lần liên tiếp, hệ thống sẽ tạm khóa chức năng này trong 30 phút.

3. Trong phân hệ quản lý sản phẩm, thông tin thuốc bao gồm những thuộc tính quản lý bắt buộc nào?
Dữ liệu sản phẩm thuốc (UC-5) được thiết kế quản lý chi tiết gồm: Loại sản phẩm, Tên sản phẩm, Mã sản phẩm (SKU), Đơn vị tính, Kích thước, Khối lượng, Các loại giá (giá nhập, giá bán, giá niêm yết), Định mức tồn kho (Min, Max) và các thuộc tính phân loại (Màu sắc, Kích thước, Tên thuộc tính).

4. Hệ thống WMS 365 hỗ trợ quản lý những loại chứng từ kho vận nào?
Hệ thống hỗ trợ lập, chỉnh sửa, xóa và truy xuất 5 loại phiếu kho chính gồm: Phiếu nhập kho, Phiếu xuất kho, Phiếu chuyển kho, Phiếu điều chỉnh kho và Phiếu kiểm kho.

5. Các nhóm tác nhân (Actors) chính tương tác với hệ thống gồm những ai?
Hệ thống phân định 3 nhóm tác nhân tham gia tương tác: Quản trị viên (quản lý hệ thống, phân quyền và khắc phục sự cố), Nhân viên quản lý (giám sát tổng thể hoạt động kho và nhân sự) và Nhân viên kho (trực tiếp thực hiện các nghiệp vụ xuất nhập, kiểm kê và điều chỉnh hàng hóa).

Kết luận

Đồ án "Phân tích và thiết kế hệ thống quản trị kho dược" của nhóm sinh viên Trường Công nghệ và Thiết kế UEH đã giải quyết toàn diện bài toán chuyển đổi số công tác quản lý kho tại Công ty Dược phẩm Hoa Đà. Thông qua việc ứng dụng chuẩn mực phương pháp luận OOAD và ngôn ngữ UML, nghiên cứu đã thiết lập đầy đủ tài liệu đặc tả chức năng, mô hình hóa dữ liệu và thiết kế kiến trúc hệ thống WMS 365 rõ ràng, có tính ứng dụng thực tiễn cao. Đây là tài liệu tham khảo giá trị cho công tác học tập, nghiên cứu và triển khai phần mềm quản lý kho vận trong lĩnh vực phân phối dược phẩm.