農務自動化系統管理論文

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農務自動化系統管理論文

摘要介紹農務管理自動化系統在甘蔗制糖生產中的應用實踐。實踐表明,該農務管理自動化系統投入甘蔗制糖生產中后,在保證甘蔗新鮮度,提高甘蔗糖分,保證高產糖率方面發揮了較為重要的作用,降低了制糖生產成本,且投資較省,經濟效益顯著。

關鍵詞甘蔗;農務;制糖;管理軟件

1概述

南寧糖業股份有限公司創建于1999年,是由南寧市6家大中型制糖、造紙企業組成的國有控股上市公司,經過幾年的發展,企業規模不斷壯大,截至目前已控股(參股)了16家企業。目前南寧糖業主要的生產能力為:日榨甘蔗2.7萬噸,年產機制糖50萬噸,機制紙5萬噸,商品蔗渣漿10萬噸,食用酒精3萬噸,公司年產糖量約占廣西食糖產量的10%,占全國食糖產量的5%,主導產品碳酸法和亞硫酸法白砂糖,曾多次榮獲國家、行業、區、市獎勵,并被國內外著名的百事可樂、可口可樂、健力寶等廠家列為原料定點廠。2003/2004年榨季總榨甘蔗371.77萬噸,2004年公司銷售收入突破20億元。

目前,南寧糖業形成了以甘蔗制糖為主,綜合利用制糖過程產生的廢糖蜜、甘蔗渣制造酒精、商品蔗渣漿,以蔗渣漿生產機制紙及其他制品的產業結構,甘蔗成為公司產業鏈的最主要生產原料。

在制糖生產中,甘蔗成本約占食糖成本的70%,且制糖生產要求所榨甘蔗糖分高、新鮮度好,以提高產糖率,增加企業的經濟效益,所以農務管理是制糖生產的重要環節,是影響制糖企業效益好壞的主要因素,更牽扯到廣大蔗農的利益,涉及面較廣。為了較好地兼顧糖廠和蔗農的利益,就要下大力氣抓好農務管理,且只能走高效、低耗的道路。

近年來,隨著信息化技術的發展,利用信息化技術來改造傳統業務,優化企業的物流、信息流、資金流,充分利用企業內的各項資源,建立更高效、更合理的業務流程,實現企業管理的整體最優化,提高企業的競爭力,降低運營成本已成為企業發展的趨勢和迫切需要。為此,南寧糖業成立了企業信息化建設項目工作小組,在2001年啟動信息化建設,遵循“總體規劃,分布實施”的原則,依據實用、高效、可拓展的要求,統一組織了企業信息化建設的總體規劃和分布實施方案。在第一期的信息化建設中,先后投入230多萬元,首先建成了綜合報表查詢、倉庫、農務管理三個管理軟件系統。第一期建設完成后,使用倉庫系統取得了公司降低庫存資金300多萬元,使用農務系統的糖紙廠、伶俐糖廠因提高甘蔗蔗糖分而產生經濟效益500多萬元的良好效果。

按公司信息化建設原來的規劃:先期開發的農務管理自動化系統在試用廠應用成熟后,再推廣到公司其他廠使用。但由于系統設計、開發實施等原因,2002/2003版農務管理自動化系統不具備較好的適用性、擴展性,不能較好滿足各直屬廠的需求,只能推廣到兩個廠使用,而且各直屬廠原有的農務系統都不具備這樣的條件,無法完成推廣應用的任務。為了進一步深入推進信息化建設,全面提高農務管理水平,2004年4月,南寧糖業決定按信息化的總體規劃建設一套公司統一的農務管理自動化系統。在吸取以往經驗的基礎上,由公司成立項目組負責系統功能設計及關鍵環節把關,與外公司合作開發新版農務管理自動化系統。該農務管理自動化系統的應用對公司直屬香山、東江糖廠蔗區甘蔗的砍、運實現了計算機調度管理,取得了較為滿意的效果。下面,就對該農務管理自動化系統作簡要介紹:

2農務管理自動化系統在甘蔗制糖生產中的開發與應用實踐

2.1農務管理自動化系統設計開發的出發點、難點和技術關鍵

新版農務管理自動化系統設計的出發點是:

(1)要有較好的兼容性、擴展性、統一性;

(2)能基本包括公司內各廠的基本需求,推廣到各廠時,保持主體框架和基礎數據庫同時能進行少量、局部的二次開發;

(3)隨著生產的發展,能較好進行升級,主要對多分支處理選項改動,對數據庫的存儲過程改動,減少對系統主體程序的改動;

(4)在數據的共享應用及提供決策依據,體現全公司的統一。

該系統要能合理安排砍蔗計劃,保證甘蔗在較高糖分時砍伐,同時公平合理安排運蔗,保證甘蔗的新鮮度和較低的營運成本,要能滿足生產擴大及甘蔗種植、砍運情況變化的要求。另外,蔗農、運輸方要求能及時和公平的安排砍運甘蔗、發放蔗款、運費、合理的處理貸款的扣付。該系統要能對龐雜的、關聯的數據進行及時、有效地處理,盡量的排除人為因素的不良影響,達到及時、公平的目的。

新版農務管理自動化系統開發的難點在于:

(1)一套系統要兼容5個直屬糖廠的具體管理需求(每個糖廠因為傳統、地域特點、管理模式、蔗農情況不同而有詳細不同的管理需求,甚至兩個直屬糖廠間的某個具體環節管理需求差異達到60%),5個糖廠的管理需求都包含在一套系統而不影響系統整體結構、基礎數據統一性、數據處理性能,提供數據的共享應用和統一公司層報表。

(2)農務系統應用環境較為復雜,隨應用需求變動而程序變更較大,甚至在同一生產期內變化較大。

針對舊版農務管理自動化系統的不足,我公司運用軟件系統工程思想來指導新版農務管理自動化系統的設計和開發。新版農務管理自動化系統的重點技術關鍵是:良好的系統結構,使系統具備較好的兼容性、統一性;統一、高效的數據庫及數據處理方式,提高系統的適用性及性能;適用的軟件開發技術,使系統具備較好的擴展性。

新版農務系統開發的關鍵是主體程序與底層數據庫有效劃分,使系統具備靈活的構成及支持分布式的計算環境,提高程序的可維護性、可用性;在應用系統框架的支撐下可開發不同的功能并包裝成對象進行使用和管理。

2.2農務管理自動化系統的技術規范

2.2.1系統的開發及運行平臺

(1)系統開發平臺及工具軟件:開發工作站操作系統Windows2000;數據庫服務器操作系統WindowsServer2000;數據庫系統MicrosoftSQLServer2000;開發工具軟件MicrosoftVisualBasic6。

(2)系統應用平臺:數據服務器操作系統WindowsServer2000;數據服務器數據庫系統MicrosoftSQLServer2000;各應用工作站操作系統Windows98/2000/XP。

2.2.2系統設計的規范

(1)軟件系統工程思想指導系統整體的需求分析、架構設計。

(2)使用第三范式要求設計數據庫及創建庫表結構。

(3)運用分布式對象的方法設計、開發系統的模塊功能。

(4)采用客戶端/服務器方式構架系統應用。

2.3執行技術規范實現農務管理自動化系統開發的各種需求

通過執行技術規范,從系統整體的框架結構、數據庫的建立及數據處理方式、多種編程技術的靈活應用、采用客戶端/服務器方式構架系統應用來實現系統開發的各種需求。

2.3.1對于系統整體的框架結構,系統開發項目組采用軟件系統工程的思想,進行整體業務需求分析及整體設計系統,涵蓋全流程的砍蔗、運蔗、甘蔗進廠質檢、過磅、結算業務處理。系統按整個業務流程中對原始數據的處理性質為基礎劃分處理模塊,強調各業務處理模塊的獨立性及減少相互間業務處理的相關性及耦合度,有利于系統各模塊合理功能的獨立、兼容各直屬廠不同的管理需求而不對其他的模塊產生影響。導出整個系統的農務業務流程圖及系統數據處理過程圖,并根據上述的原則及流程圖,形成系統功能框架圖(見圖1)。

圖1農務管理自動化系統功能框架圖

系統共分為基礎信息、砍蔗計劃、甘蔗上點報進度、調度派車、質檢、過磅、結算、查詢及報表、系統管理等9大模塊,實現五大主體業務全流程,模塊通過業務活動圖表示處理功能及涉及的數據內容,指導模塊開發,產生系統的數據庫。具體的模塊劃分、業務功能及數據關系如下:

“基礎信息”模塊主要功能是整個系統各模塊處理的基礎數據的輸入,包括了甘蔗調運方式、甘蔗品種分類、甘蔗品種信息、農務員檔案、農務員蔗點管理(香山糖廠的特點)、區域信息蔗點信息、蔗農基本信息、蔗農預付款信息(個人扣款、生產隊扣款)、銀行信息、車隊信息、車輛類型、車輛信息、船只信息、路況信息、種植信息、簽類型等主要的信息種類。

“砍蔗計劃”模塊主要功能是企業對所轄蔗區的甘蔗按生產需求及考慮蔗農利益等因素,靈活設定條件安排砍蔗,保證甘蔗在較高糖分時進廠生產,包含榨前砍蔗計劃、每日砍蔗計劃兩個處理環節。榨前砍蔗計劃按保證甘蔗糖份、公平合理、均衡生產的原則分階段進行生成,確定榨季階段砍蔗任務的方針目標;每日砍蔗計劃根據糖廠榨季當前的實際情況,從蔗農抽簽表中篩選出符合設定條件的砍蔗任務,生成規定時間內完成的砍蔗計劃,并打印蔗農砍蔗證,發放到蔗農手上作為砍蔗通知(兩個計劃中,各直屬廠都有共同考慮的原則和個性化原則,需要具備各種處理功能提供使用,該模塊在作計劃時對系統的功能、性能要求較高)。

“甘蔗上點報進度”模塊主要功能是蔗農按砍蔗證的要求,將砍蔗的情況上報給農務員,由農務員按一定的靈活高效方法方式報給糖廠,作為可派車運回廠的任務(有自動報進、手工報進兩種模式)。

“調度派車”模塊主要功能是對上報完成計劃砍蔗的甘蔗按調度及生產需要,公平、合理安排運輸甘蔗,保證進廠甘蔗較好的新鮮度,需要同時考慮糖廠、蔗農、司機三方面的利益【有自動派車(人工制定派車的原則,電腦自動運算結果從報進度的記錄中選擇安排車輛運蔗)及人工排車(操作人員直接找到已經報進度的甘蔗安排車輛運蔗),該模塊特別強調派車的靈活性。各直屬廠因為各種因素,實現派車的因素、策略條件較多、差異度較大,有專題的需求,該模塊對系統的功能、性能要求較高】。

“甘蔗質檢”模塊主要功能是對進廠甘蔗的質量檢驗、評定等級并提供結算有關的數據,包括一級質檢、二級質檢(可選)(該模塊各直屬廠的差異不大,但是與報進度選擇的運輸方式、過磅方式有關聯的處理,各直屬廠有特定的處理模式,對系統的處理性能及數據的安全性能有較高要求)。

“過磅管理”模塊主要功能是通過限定的條件進行甘蔗稱量,把重量數據讀入系統,包括完成甘蔗票據的驗證、初步處理甘蔗質檢的結果、提供結算數據,進行該車甘蔗的結算。包括重磅(含甘蔗的整車測重)、回皮(甘蔗卸車后空車測重,電腦自動計算甘蔗重量)、磅單復核(復核質檢、過磅的單據數據項)三個處理環節(該模塊各直屬廠的差異度不大,但是對數據的處理性能要求較高,磅單復核作為一個處理過程使用)。

另外,“磅單復核”的主要功能是經過回皮結算后,由復核員對單據內容和電腦上的內容進行核對,以確保數據完全正確。若發現不符之處,可以進行修改,修改通過后自動重新結算,再檢證內容的正確性。

“甘蔗結算”模塊是作為一個過程在回皮后調用,實現對經過上述流程后甘蔗的蔗款、運費、各種費用原始數據進行加工處理及匯總結算處理,確保數據的準確安全與恢復,能夠自動正確計算補耗、蔗款、各項扣款、運費,任何修改可以重新批量或單個計算結果。

“查詢及報表”模塊主要功能是對過程的原始數據、處理數據、報表數據及其他統計分析數據的查詢;形成各種管理需求的報表、提供管理決策的依據;根據報表的相關分析數據對各環節、責任人考核(各直屬廠的差異大,要求查詢的條件種類多、方式多,報表種類及各種要求多,雖然不是過程處理的模塊,但是對系統處理性能的要求高)。

“系統管理”模塊主要功能是對系統的農務系統數據庫初始化、操作員管理、功能權限管理、子模塊參數設置、數據備份與恢復、日志管理等功能進行管理。

由上述的模塊劃分可見,通過整體需求分析,以完整業務流程中對數據處理的性質為基礎劃分功能模塊,每個模塊都對其中相應部分的數據進行單一處理,基本上每個直屬廠對該處理環節的管理差異需求都含在每個模塊中,加強各模塊的獨立性及減少相互業務處理的相關性及耦合度,不同的需求都能在不同的模塊處理中進行處理,有效保證了主體應用程序與底層數據庫有效劃分,對應不同需求,保持系統主體框架和基礎數據庫的同時只需要進行局部二次開發,使系統具備了靈活的構成及支持分布式的計算環境,提高了程序的統一性、兼容性。

2.3.2數據庫的建立及數據處理方式,根據系統的農務管理業務流程圖及系統的數據處理過程圖,運用三層體系結構的思路及第三范式要求設計數據庫及創建庫表結構。強調合理劃分系統主體業務程序與后臺數據處理過程,系統各種功能應用來進行應用、數據層面的處理,通過使用存儲過程直接對底層數據庫的數據處理,減少了程序對數據庫的直接影響;程序對數據庫的使用借助調用存儲過程,加強了不同程序的功能對數據庫的同類使用,簡化了主體程序,減少了程序功能需求的變化對系統底層數據庫應用的直接改動,只要增加相應的存儲過程或對存儲過程改動,減少對系統主體程序、基礎數據庫的改動;使系統具備了靈活的構成及支持分布式的計算環境,提高了程序的可維護性、可用性,在數據的共享應用及提供決策依據,體現全公司的統一。

另外,劃分系統主體程序與基礎底層數據庫,使用存儲過程后,合理利用設備資源,支持客戶端/服務器方式的應用,大大提高了系統的運行性能及速度。

根據系統的數據流程圖,執行第三范式要求設計數據庫及創建庫表結構,建立統一、標準、信息完備的關系型應用數據庫,作為各功能應用模塊的標準數據接口;同時提供各種對數據進行的處理操作基礎,廣泛使用數據信息進行分析。

通過以上有效措施,系統具有一個標準、高效的數據庫,滿足了系統對統一性、擴展性的要求。同時,該數據庫也滿足對數據進行靈活查詢分析的需求。

2.3.3多種編程技術的靈活應用、采用三層軟件設計結構構架系統及組件技術應用,減少了軟件單元之間的繁雜依賴,使系統具備了更為靈活的系統構成,更好地適應因業務需求的變更而給軟件帶來的大量維護工作,縮短了軟件的維護周期。采用面向對象的方法,分析各模塊具體的處理功能并進行抽象整合封裝,更好地保證了系統運行的穩定性,同時具有更好的擴展性、兼容性和適應性,最大程度地滿足各廠的個性化需求。

使用上述方法,對各模塊中的各直屬廠具體需求進行分析,歸納共同項和不同項,對于不同項使用選項處理,對于系統功能的增加、調整只是面對單一的對象或過程增加、處理。實現系統的統一性、擴展性。同時,采用面向對象的方法,開發出了較好的應用,如在系統中,開發出了樹形類,并在結構樹上靈活顯示相關的業務信息,在各模塊都可以方便使用并且提供了操作的具體參考信息。

充分利用服務器的優勢,在數據處理方面把業務層和數據處理層分開,系統多模塊分工、多用戶同時進程、多工作站聯網工作的情況下,業務、數據處理由工作站和服務器組成的網絡化前后臺合理分擔,提高數據處理的批量能力和執行速度;同時,加強對數據服務器的管理,能夠集中保護系統的核心業務數據及保證系統的運行,不會因為個別工作站的故障影響系統的整體運行。

針對制糖企業農務報表種類繁多、格式設置靈活的要求,系統引用先進的表格控制理念,開發了靈活表格處理模塊,通過表格設置功能用戶可自行定義適合自己的表格和單據的樣式,實現即看即所得。

2.4農務管理自動化系統項目的建設

2004年7月,南寧糖業股份有限公司與南寧市元光達計算機網絡系統有限責任公司合作開發農務管理自動化系統,并于2004年11月完成。2004/2005榨季,在公司直屬香山糖廠應用;2005/2006榨季,該系統同時推廣在公司直屬的香山、東江糖廠應用,經過實踐考驗,該系統運行穩定,整體運行情況良好,達到了設計要求,取得了較為滿意的效果。

3運行效果

新版農務管理自動化系統在香山、東江糖廠的實際運用,解決了原來舊版農務管理自動化系統所存在的問題,滿足了生產需要,達到了設計要求,取得了較為滿意的效果,產生的綜合效益有:

(1)通過有效的砍蔗安排,保證掌握甘蔗砍、運的最佳時機和方式,最大限度地保證了各品種甘蔗在其高糖時期及時進廠,與去年同期相比蔗糖份提高了0.3%,為企業提高產糖率提供了優質原料,為提高成品糖的產量,增加企業的經濟效益發揮了顯著作用。

(2)靈活優先安排欠本廠預付款的農戶,大大提高了預付款的回收率,也順應了蔗農的要求,截止2006年2月20日止,預付款回收率已達97%,保證了糖廠的經濟利益。

(3)完善的“調度派車”功能可進行自動派車、人工派車,很大程度上解決了原來由調度員較難考慮周全的“先報先運”、“里程均衡”、“難易優先”等諸多難題。

(4)“自動派車”的功能大大減輕了調度員的勞動強度和工作量,不僅提高了工作效率,也避免了因人為派車失誤造成補損耗而使糖廠損失的現象,為企業節約了數萬元的開支,也贏得了蔗農的認可。

(5)“人工派車”功能解決了砍運調度工作中出現的各種異常情況,也順應了當今甘蔗收購市場的各種需求,如“拆分、組合”等功能,既解決了蔗農因人力不足所砍蔗量不足噸位或蔗地分散歸堆困難的問題,又能使所砍下的甘蔗及時進廠,從而產生良好的經濟效益和社會效益。

(6)“綜合查詢及報表”模塊提供的統計、明細報表共40多份,分為“產量類”、“質量類”、“蔗款類”、“決策類”五大類。特別是“決策類”報表,對砍、運等農務管理工作提供了很好的數據依據,既方便了對農務各級人員的考核,又可對農務業務進行有效監控,大大提高了各蔗點甘蔗砍運的平衡和進廠甘蔗的質量。

(7)系統功能權限明確。每個業務模塊都設有詳細、明確的權限,不僅大大提高了操作員的責任心,也使系統數據的安全有了更好的保障。以往有些功能啟用的權力過于集中,有些工作必須指定某個人來做,現在只要賦予權限,每個操作員都能操作,大大緩解了操作員的工作壓力,也使工作的變通性更強。

4存在問題及解決辦法

由于采取了新的開發理念及開發方式,開發過程中存在設計思路的偏差及雙方合作的磨合,同時由于農務系統適應形勢變化的要求較高,原來調研分析的情況可能有疏漏及出入,新版農務管理自動化系統存在有以下問題:數據庫處理模塊間接口、效能還不夠理想;系統模塊的擴展性需要進一步加強;派車模塊中,自動派車的條件出現了設計外的情況,自動排車應用未完全達到設計目的;報表模塊未能完全實現電子化報表的全部功能,影響報表的擴展應用。

針對存在的問題,項目組通過反復的研究、討論,初步明確:系統的設計思路和方法是正確的,正是基于這種設計提供了較好的兼容性和擴展性,系統后續的開發改進工作可以很好地借鑒利用系統的基礎內容來進行擴展和改進。

下一步推廣應用工作的重點應放在:

(1)數據庫的庫表結構進行優化劃分,全面利用數據庫系統的強大功能提升系統的性能。

(2)確定每個處理環節的數據接口標準格式,統一各模塊的數據處理內容,放開每個模塊的處理程序并在實際使用時調整,增加了系統的擴展性。

(3)兼顧各直屬糖廠的各種具體、明晰的需求,運用軟件系統工程的思路及面向對象的設計方法、分布式對象技術等對系統模塊的實現功能進一步歸類、細化劃分,具體確定每個處理功能的分支出口及分支選項內容,綜合利用各種已在系統開發中證明有效的技術,保證系統的統一性,加強系統的兼容性、擴展性。

5小結

新版農務管理自動化系統通過2004/2005榨季、2005/2006榨季在東江、香山糖廠的實踐考驗,整體運行正常,達到了設計要求,實現了預期目標,滿足了生產需要。通過農務管理自動化系統的應用,使我公司可以進行合理的甘蔗產地原料配送平衡,既能合理地指導蔗農充分發揮土地資源的利用率,也促進了我公司甘蔗新鮮度的提高,并為糖廠保持較高的甘蔗糖分,保證高產糖率提供了技術保障。農務管理自動化系統提高了工作效率,降低了制糖生產成本,經濟效益非常顯著,且投資較省,對企業的發展起到了顯著的推動、促進作用,具有很好的推廣應用價值。

南寧糖業將進一步推動企業的信息化建設,以農務管理自動化系統的后續開發完善、網絡安全建設、人員培訓等為主要內容,開展后續建設工作,并解決建設中存在的問題,力爭取得新的突破,進而促進企業業務流程整合、優化企業管理,為企業增創更多的效益。

作者簡介:丁建民(1970-),女,湖南長沙人,1992年畢業于中南工業大學工業電氣自動化專業,工程師,南寧糖業股份有限公司發展部經理,有10多年造紙技改、自動化管理經驗。

傅其軍(1972-),男,廣西博白人,1994年畢業于天津大學化學工程專業,高級工程師,30多篇,有10多年酒精、制漿造紙項目的技改、生產管理經驗。

黃向榮(1975-),男,廣西容縣人,1997年畢業于廣西大學機械制造專業,助理工程師,南寧糖業股份有限公司企管部副經理,有多年機械設計、設備管理經驗,現負責企業信息化建設。

丁建民,傅其軍,黃向榮(南寧糖業股份有限公司,廣西南寧,530031)

Applicationoftheautomaticagriculturemanagementcontrolsystem

inthesugarmanufacturingprocess

DingJianmin,FuQijunandHuangXiangrong

(NanningSugarManufacturingCo.,Ltd,Nanning,Guangxi530031China)

Abstract:Theapplicationofautomaticagriculturemanagementcontrolsysteminthesugarmanufacturingprocesswasintroduced.Itwastestifiedinthepracticethatithasplayedanimportantpartinkeepingthefreshofsugarcane,raisingthesugarcanerateandthehighsugargetting.Alsotherearesubstantiveadvantagesinreducingproductscostandinvestment,andincreasingeconomicbenefit.

Keywords:Sugarcane,Agriculturemanagement,Sugarmanufacturing,Managementsoftware