韓振亞

（甘肅省敦煌種業(yè)股份有限公司種子加工中心，甘肅 酒泉 735000）

為了使種子加工中心現(xiàn)有資源達(dá)到最優(yōu)化配置，敦煌種業(yè)股份有限公司大力加強(qiáng)生產(chǎn)管理信息化建設(shè)，迫切需要采用企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)建立全公司統(tǒng)一的生產(chǎn)管理信息平臺(tái)。通過(guò)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集設(shè)備及軟硬件系統(tǒng)，把全公司的生產(chǎn)數(shù)據(jù)集成起來(lái)，把分散的、自成體系的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)管理層與控制層的集成，使整個(gè)種子加工工作程序化、系統(tǒng)化、現(xiàn)代化、自動(dòng)化、信息化，并為上層企業(yè)決策級(jí)應(yīng)用提供統(tǒng)一、開(kāi)放的數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)。

1 生產(chǎn)管理信息化的目標(biāo)

生產(chǎn)管理信息化是生產(chǎn)控制自動(dòng)化和管理數(shù)據(jù)信息化的結(jié)合，根據(jù)種子加工過(guò)程中生產(chǎn)工藝的銜接與管理需要，生產(chǎn)管理信息化遍布到田間收獲、收檢穗、烘干、脫粒、倉(cāng)儲(chǔ)、精選、包裝、庫(kù)存、銷售、售后等節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)工藝不同、管理流程各異、設(shè)備類型多樣、數(shù)據(jù)點(diǎn)分布廣泛、數(shù)據(jù)源形式不一，充分利用各節(jié)點(diǎn)的輔助管理系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、加工、處理，保證生產(chǎn)數(shù)據(jù)能及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，為上層決策及應(yīng)用提供統(tǒng)一、開(kāi)放的數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)。主要包括以下幾個(gè)方面：①通過(guò)軟件數(shù)據(jù)接口，采集各節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)；②建立數(shù)據(jù)庫(kù)模型，存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；③根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，進(jìn)行自動(dòng)控制；④通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及時(shí)收集、匯總實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；⑤為生產(chǎn)管理提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支撐；⑥數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)并提供與上層企業(yè)決策應(yīng)用的數(shù)據(jù)交互、轉(zhuǎn)發(fā)等開(kāi)發(fā)接口。

2 應(yīng)用方案

生產(chǎn)管理信息化通過(guò)田間收獲、收檢穗、烘干、脫粒、鋼板倉(cāng)（存儲(chǔ)、溫控）、精選、配藥、包裝及數(shù)字身份管理系統(tǒng)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、管理軟件，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理信息化的數(shù)據(jù)庫(kù)支撐系統(tǒng)。圖1是種子加工中心信息化系統(tǒng)分層次、多級(jí)別的結(jié)構(gòu)示意圖，ERP數(shù)據(jù)接口以下為三級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)支撐系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

為了保證管理網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)控制、信息傳輸各部分?jǐn)?shù)據(jù)的安全獨(dú)立機(jī)制，進(jìn)行了3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用安全可靠的隔離技術(shù)，在底層過(guò)程控制系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集、輸入等）實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)之間建立數(shù)據(jù)傳輸通道。同時(shí)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集（軟硬件）與上層數(shù)據(jù)庫(kù)支撐系統(tǒng)之間，基于信息網(wǎng)的應(yīng)用，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口，并建立數(shù)據(jù)傳輸通道。上層數(shù)據(jù)庫(kù)支撐系統(tǒng)基于管理網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)通信接口程序與企業(yè)信息管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這樣就形成了控制網(wǎng)、信息網(wǎng)、管理網(wǎng)的3層網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制。

3.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)部分

考慮到各節(jié)點(diǎn)設(shè)備類型多樣、數(shù)據(jù)分布點(diǎn)廣泛、數(shù)據(jù)源形式多樣化的特點(diǎn)，充分利用不同軟件提供的多種模式的數(shù)據(jù)采集器，對(duì)數(shù)據(jù)源進(jìn)行了分類采集、加工、處理，保證數(shù)據(jù)能及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。

通過(guò)建立企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，為生產(chǎn)管理信息化建設(shè)提供現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。通過(guò)建立通用的網(wǎng)絡(luò)客戶端平臺(tái)，把各個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成豐富的顯示信息，利用網(wǎng)絡(luò)客戶端，可以在任何地方訪問(wèn)這些信息。系統(tǒng)解決方案目標(biāo)如下：

（1）為生產(chǎn)管理提供必要、及時(shí)、可靠的現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程數(shù)據(jù)，提升生產(chǎn)制造的體系架構(gòu)，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成企業(yè)級(jí)的智能管理應(yīng)用。

（2）通過(guò)系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)以人驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)控制自動(dòng)化。

（3）充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和控制設(shè)備，保障上層決策應(yīng)用管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)需求。

3.3 現(xiàn)階段種子加工中的實(shí)際應(yīng)用

3.3.1 田間收獲系統(tǒng)

通過(guò)掃描采集事先編碼的地塊信息和實(shí)時(shí)過(guò)磅、回皮數(shù)據(jù)，完成田間裝車作業(yè)，運(yùn)輸車輛進(jìn)入工廠復(fù)磅后直接上烘干線烘干。系統(tǒng)智能提取基地名稱、村組、農(nóng)戶、地塊、品種、皮重、毛重、田間凈重、復(fù)磅凈重、重量差額、運(yùn)輸車輛、裝卸車時(shí)間、進(jìn)入烘干倉(cāng)編號(hào)等詳盡的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為烘干、脫離、加工等后續(xù)作業(yè)提供了必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)生成各基地、品種、重量、水分等方面報(bào)表，為實(shí)時(shí)管理收獲進(jìn)度、控制收獲質(zhì)量提供了完善數(shù)據(jù)保障。

3.3.2 烘干管理系統(tǒng)

以入倉(cāng)鮮穗重量、水分和實(shí)時(shí)采集的烘?zhèn)}溫度、壓力、干濕度等烘?zhèn)}實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為依據(jù)，精確掌控烘干進(jìn)度，大幅度縮短烘干時(shí)間，降低加工成本，提高種子質(zhì)量，為種子存儲(chǔ)、加工、銷售打下良好的質(zhì)量基礎(chǔ)。

3.3.3 鋼板倉(cāng)溫控系統(tǒng)

定點(diǎn)采集、存儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)實(shí)時(shí)溫度、濕度，輔助管理人員做好通風(fēng)、降溫，最大限度保證種子在存儲(chǔ)期間的質(zhì)量。

3.3.4 全自動(dòng)配藥系統(tǒng)和包衣系統(tǒng)

按照包衣種子數(shù)量和各種包衣劑比例，全自動(dòng)配比包衣用藥，劑量控制精確、藥劑混合完美、種子包衣均勻、外觀鮮亮喜人，提高了農(nóng)戶的購(gòu)買信心，增強(qiáng)了種子早期在田間的壯苗長(zhǎng)勢(shì)和抗病蟲(chóng)害能力。

3.3.5 數(shù)字身份管理系統(tǒng)

在生產(chǎn)加工時(shí)實(shí)時(shí)采集一、二次包裝袋條碼建立產(chǎn)地、品種、批號(hào)、規(guī)格、純度、凈度、水分、發(fā)芽率、質(zhì)量等級(jí)等對(duì)應(yīng)關(guān)系，發(fā)貨出庫(kù)后跟蹤產(chǎn)品在銷售渠道的流向，是產(chǎn)品防偽、防串管理工作的數(shù)據(jù)依托，也為逆向查詢種子信息提供依據(jù)。

3.4 信息化建設(shè)的深化與發(fā)展

（1）整體來(lái)說(shuō)，本中心現(xiàn)階段的信息化基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成，但是管理軟件和數(shù)據(jù)采集只覆蓋了加工生產(chǎn)中的部分關(guān)鍵點(diǎn)，數(shù)據(jù)流不夠完整。收檢穗、脫粒、鋼板倉(cāng)（存儲(chǔ)）、精選等生產(chǎn)環(huán)節(jié)還沒(méi)有相應(yīng)的管理系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，造成數(shù)據(jù)流中斷，破壞了數(shù)據(jù)的連續(xù)性。有了連續(xù)的數(shù)據(jù)，正向查詢可以獲得每一個(gè)農(nóng)戶生產(chǎn)的種子現(xiàn)在是在運(yùn)輸、收檢穗、烘干、脫粒、存儲(chǔ)、銷售，還是已經(jīng)播種到農(nóng)田了；按產(chǎn)品數(shù)字身份逆向查詢，就可以達(dá)到防偽防串貨的目的，更深層次可查詢到這粒種子的“發(fā)源地”。

（2）種子加工過(guò)程中的計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)也有待加強(qiáng)，現(xiàn)階段的信息化應(yīng)用只是初步建立了數(shù)學(xué)模型，并能采集部分關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)據(jù)，不能實(shí)際控制設(shè)備。比如烘干風(fēng)向轉(zhuǎn)換、鋼板倉(cāng)溫度控制等等都可以通過(guò)人工智能自動(dòng)完成，不需要人為干預(yù)，把現(xiàn)在的電腦輔助人控制設(shè)備轉(zhuǎn)變成人輔助電腦智能控制設(shè)備。

（3）各節(jié)點(diǎn)軟件要根據(jù)公司實(shí)際情況進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)據(jù)模型，完善軟件功能，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。例如：各軟件提供的報(bào)表，可根據(jù)敦煌種業(yè)實(shí)際需要重新進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)；烘干系統(tǒng)溫度采集先存儲(chǔ)后顯示（現(xiàn)有的系統(tǒng)先顯示后存儲(chǔ)，遠(yuǎn)程界面無(wú)法看到實(shí)時(shí)溫度）；田間收獲時(shí)的數(shù)據(jù)采集以農(nóng)戶為對(duì)象 （現(xiàn)有系統(tǒng)是以地塊為對(duì)象）；分散的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)（田間收獲系統(tǒng)等）可以以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為依托直接與核心數(shù)據(jù)庫(kù)連接，免去用CPU卡傳輸數(shù)據(jù)的不便。

4 實(shí)現(xiàn)的功能

通過(guò)對(duì)種子加工過(guò)程中各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集、軟件應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù)部署，加工中心生產(chǎn)管理信息化在很大程度上實(shí)現(xiàn)了如下的功能：

（1）整合了種子加工過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，解決了現(xiàn)有的多種、多套過(guò)程控制系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)、集成、管理問(wèn)題，能夠滿足多區(qū)域、多節(jié)點(diǎn)、多過(guò)程數(shù)據(jù)集成的需要。

（2）從全部生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)收集生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型，最終提供給企業(yè)管理人員和其他應(yīng)用軟件使用。

（3）通過(guò)實(shí)時(shí)跟蹤田間收獲情況、烘干情況、倉(cāng)儲(chǔ)情況、生產(chǎn)情況等節(jié)點(diǎn)的過(guò)程信息和設(shè)備信息，使生產(chǎn)管理人員對(duì)實(shí)時(shí)生產(chǎn)情況有一個(gè)全面準(zhǔn)確的掌控。

（4）收集、存儲(chǔ)并分析產(chǎn)品數(shù)據(jù)，為持續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化、管理效率的提高提供依據(jù)，并為管理控制人員提供友好的操作界面。

（5）全面標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)放的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和服務(wù)，并將這些數(shù)據(jù)以可查詢方式提供給相關(guān)的管理人員，計(jì)算和分析生產(chǎn)成本、產(chǎn)能等有用信息。這樣一來(lái)，企業(yè)管理層軟件（ERP系統(tǒng)）可以通過(guò)三級(jí)數(shù)據(jù)支撐系統(tǒng)按需要訪問(wèn)、組織、使用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。

5 生產(chǎn)管理信息化的意義

種子加工生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)的建立，幫助企業(yè)增強(qiáng)了在IT建設(shè)上的回報(bào)，提高了投資收益，使種子加工的生產(chǎn)管理系統(tǒng)運(yùn)行在實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，大大地從企業(yè)信息化建設(shè)中受益，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，降低物料損耗，完善管理流程，為上層管理應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐，極大地提升了企業(yè)信息化建設(shè)的滿意度。