基于散雜貨港口的在線生產(chǎn)組織指揮系統(tǒng)

蔣歡 張旭仁 姚俊平 高力

摘 要：為建設(shè)信息化、數(shù)字化智慧港口，解決重復(fù)勞動(dòng)、數(shù)據(jù)斷鏈、信息難以共享、制度流程難以落實(shí)等散雜貨管理問題，鎮(zhèn)江港利用信息化技術(shù)平臺將散雜貨管理模式由傳統(tǒng)的職能管理轉(zhuǎn)變?yōu)榱鞒坦芾?。信息化技術(shù)平臺采用分布式架構(gòu)和微服務(wù)架構(gòu)，主要包括生產(chǎn)資源管理、商務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、調(diào)度指揮系統(tǒng)、輪駁生產(chǎn)系統(tǒng)、生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)、綜合信息查詢、專項(xiàng)統(tǒng)計(jì)分析、決策層駕駛艙、調(diào)度指揮系統(tǒng)、第三方子系統(tǒng)、設(shè)備數(shù)據(jù)管理等功能，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代港口企業(yè)信息化、作業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)化、運(yùn)營資源最優(yōu)化和數(shù)據(jù)管理可視化的目標(biāo)。系統(tǒng)上線運(yùn)行后調(diào)度指揮系統(tǒng)減員30%，生產(chǎn)管理成本降低了15%，生產(chǎn)效率提升了10%。

關(guān)鍵詞：散雜貨;信息化技術(shù);智慧港口;系統(tǒng)

中圖分類號：F127 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

“十四五”時(shí)期是我國全面建成小康社會、實(shí)現(xiàn)第一個(gè)百年奮斗目標(biāo)之后，乘勢而上開啟全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程、向第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)進(jìn)軍的第一個(gè)五年，是建設(shè)交通強(qiáng)國、建設(shè)世界一流港口、“一帶一路”、長江經(jīng)濟(jì)帶和長三角區(qū)域一體化等國家戰(zhàn)略向縱深推進(jìn)的重要時(shí)期，是加快構(gòu)建國內(nèi)大循環(huán)、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進(jìn)新格局的關(guān)鍵時(shí)期。在全球經(jīng)濟(jì)一體化的快速發(fā)展下，信息化、數(shù)字化智慧港口已經(jīng)成為港口未來發(fā)展的方向。為全面貫徹落實(shí)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，鎮(zhèn)江港務(wù)集團(tuán)（以下簡稱“鎮(zhèn)江港”）建成涵蓋各項(xiàng)管理流程的散雜貨在線生產(chǎn)組織指揮系統(tǒng)，充分發(fā)揮信息科技在企業(yè)發(fā)展中的引領(lǐng)和支撐作用，推動(dòng)港口從勞務(wù)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

1 系統(tǒng)建設(shè)的意義

通過對散雜貨生產(chǎn)在線組織業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，以散雜貨生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程體系為切入點(diǎn)，推動(dòng)業(yè)務(wù)流程再造，推動(dòng)組織架構(gòu)重組，進(jìn)一步提高港口信息服務(wù)與協(xié)同創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)散雜貨生產(chǎn)作業(yè)一體化調(diào)度和對外商務(wù)合作一體化管控，推動(dòng)港口企業(yè)向“二進(jìn)制”港口邁進(jìn)。

針對“大商務(wù)、大調(diào)度、大保障”改革模式，從梳理散雜貨主要貨種標(biāo)準(zhǔn)流程入手，開展各種作業(yè)流程規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化工作，打造散雜貨生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)模塊，滿足生產(chǎn)作業(yè)、大商務(wù)和大調(diào)度等功能需求及其他非功能需求，推進(jìn)系統(tǒng)建設(shè)。

散雜貨在線生產(chǎn)組織指揮系統(tǒng)屬于流程化管理，以集約化、扁平化、專業(yè)化管理為方向，推進(jìn)流程重建、組織重構(gòu)、改革重塑，統(tǒng)一信息平臺，統(tǒng)一管理標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)港航融合和業(yè)務(wù)協(xié)同，建立健全核心業(yè)務(wù)科學(xué)管理體系，全面提升企業(yè)運(yùn)營效率和發(fā)展能力。

2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)。散雜貨在線生產(chǎn)組織指揮系統(tǒng)基于流程化管理，以客戶為中心，以貨物的變動(dòng)為主線，將管理模式由職能管理轉(zhuǎn)變?yōu)榱鞒坦芾恚磳ⅰ吧虅?wù)指令”貫穿于各個(gè)職能部門和業(yè)務(wù)流程，通過商務(wù)指令的編制、審批、下達(dá)、執(zhí)行、確認(rèn)、回饋，動(dòng)態(tài)反映每票貨物的變化情況，實(shí)現(xiàn)整個(gè)業(yè)務(wù)過程的跟蹤和監(jiān)督）。將整個(gè)生產(chǎn)過程納入流程管理中，對生產(chǎn)過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，不但能從系統(tǒng)中反映港口生產(chǎn)的營運(yùn)狀況，還能通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對作業(yè)人員進(jìn)行量化考核，從而降低成本、增加利潤。系統(tǒng)不但支持港口生產(chǎn)管理的宏觀控制，而且支持生產(chǎn)的具體作業(yè)，進(jìn)行港口生產(chǎn)作業(yè)的匯總統(tǒng)計(jì)分析，使企業(yè)的生產(chǎn)過程規(guī)范合理。

通過散雜貨在線生產(chǎn)組織指揮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)與實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代港口企業(yè)信息化、作業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)化、運(yùn)營資源最優(yōu)化和數(shù)據(jù)管理可視化的目標(biāo)。

（2）技術(shù)保障。1）主流技術(shù)：Spring boot：可以快速搭建項(xiàng)目的框架。Spring cloud：基于Spring boot實(shí)現(xiàn)的微服務(wù)框架，是一套具有比較完備功能的微服務(wù)平臺。Docker：開源的容器引擎，基于虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)，基于k8s編排管理，可以很方便的實(shí)現(xiàn)彈性擴(kuò)容，按需分配。Nginx：實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的反向代理與負(fù)載均衡。Web前端主流框架：Angular、Vue、React。Electron：用來開發(fā)桌面應(yīng)用，滿足不同用戶的需要。2）主流架構(gòu)。分布式架構(gòu)是單體架構(gòu)的并發(fā)擴(kuò)展，可將系統(tǒng)劃分為多個(gè)業(yè)務(wù)模塊，分別部署在不同的服務(wù)器上，模塊之間通過接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。同時(shí)可采用分布式數(shù)據(jù)庫，通過代理應(yīng)用，將用戶請求均衡負(fù)載到不同的服務(wù)器上。

（3）技術(shù)運(yùn)用。1）總體架構(gòu)。系統(tǒng)分拆成數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用服務(wù)兩大部分，數(shù)據(jù)庫分為寫庫和讀庫，寫庫集群部署，具備縱向和橫向擴(kuò)展能力，讀庫采用多套部署方式，具備雙向擴(kuò)展能力。應(yīng)用服務(wù)分為讀寫應(yīng)用和只讀應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)多機(jī)負(fù)載均衡，同時(shí)可動(dòng)態(tài)切換。2）應(yīng)用架構(gòu)。根據(jù)各自業(yè)務(wù)發(fā)展模式特點(diǎn)對業(yè)務(wù)模塊進(jìn)行了精細(xì)化設(shè)計(jì)拆分，各個(gè)業(yè)務(wù)模塊選擇合適的負(fù)載均衡架構(gòu)部署，分布式處理，使得整個(gè)核心系統(tǒng)更模塊化、靈活化，同時(shí)完善校驗(yàn)機(jī)制從而保障了整體業(yè)務(wù)邏輯的完整性和一致性。3）技術(shù)架構(gòu)。前后端分離已成為互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目開發(fā)的主流技術(shù)，可有效地進(jìn)行解耦，為以后的大型分布式構(gòu)、彈性計(jì)算架構(gòu)、微服務(wù)架構(gòu)、多端化服務(wù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。4）數(shù)據(jù)庫架構(gòu)。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方面，部署多套數(shù)據(jù)庫集群承載不同業(yè)務(wù);對熱點(diǎn)數(shù)據(jù)集中的庫表進(jìn)行了分庫分表;申報(bào)交互報(bào)文使用異步提交;分區(qū)字段索引調(diào)整調(diào)優(yōu)。

3 主要功能

散雜貨在線生產(chǎn)組織指揮系統(tǒng)主要由生產(chǎn)資源管理、商務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、調(diào)度指揮系統(tǒng)、輪駁生產(chǎn)系統(tǒng)、生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)、綜合信息查詢、專項(xiàng)統(tǒng)計(jì)分析、決策層駕駛艙、調(diào)度指揮系統(tǒng)、第三方子系統(tǒng)、設(shè)備數(shù)據(jù)管理組成。

（1）生產(chǎn)資源管理。生產(chǎn)資源管理主要包括設(shè)備維保、人員狀態(tài)、磅房狀態(tài)、內(nèi)部委托、拖輪狀態(tài)、泊位狀態(tài)、雜項(xiàng)申請、外服信息和機(jī)械信息等相關(guān)業(yè)務(wù)操作。

（2）商務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。原商務(wù)系統(tǒng)內(nèi)部存在職能交叉，權(quán)責(zé)不清，信息共享不夠透徹，船期集中時(shí)生產(chǎn)資源未能完全高效利用。

（3）調(diào)度指揮系統(tǒng)。原調(diào)度系統(tǒng)存在職能交叉，部分事項(xiàng)多頭管理，生產(chǎn)效能未能充分釋放。新調(diào)度中心特點(diǎn)：1）上下集成一體、指揮到船到線，閉環(huán)管理。2）實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息完整準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)在線共享。

總調(diào)度可查詢所有作業(yè)公司上報(bào)的各類生產(chǎn)資源信息，可分為：指令接受、水文天氣、晝夜計(jì)劃、船舶調(diào)度、作業(yè)線動(dòng)態(tài)、海輪晝夜計(jì)劃、資源上報(bào)審核等模塊。

（4）輪駁生產(chǎn)系統(tǒng)。輪駁生產(chǎn)系統(tǒng)包括：拖輪標(biāo)準(zhǔn)、輪駁水文天氣、拖輪晝夜計(jì)劃、輪駁作業(yè)管理、警戒晝夜計(jì)劃、警戒作業(yè)管理、貨主碼頭、貨主碼頭公司等模塊。

（5）生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)。生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)包括：工班執(zhí)行、機(jī)械派工、勞務(wù)派工、簽票管理、簽票審核、港存動(dòng)態(tài)、庫場調(diào)賬、作業(yè)票調(diào)整、海輪補(bǔ)充計(jì)劃、指令核銷、勞務(wù)定額費(fèi)率、機(jī)械定額費(fèi)率、機(jī)械臺班費(fèi)率、清倉配置、清倉機(jī)械結(jié)算、作業(yè)票定額審核、調(diào)發(fā)行作業(yè)票等模塊。

（6）綜合信息查詢。綜合信息查詢主要包括貨物進(jìn)出統(tǒng)計(jì)、場存貨物匯總、貨物進(jìn)出明細(xì)、工人操作噸、工人操作噸（班組）、勞務(wù)隊(duì)統(tǒng)計(jì)、機(jī)械司機(jī)起運(yùn)噸、GIS港區(qū)閱覽、貨轉(zhuǎn)查詢等相關(guān)業(yè)務(wù)操作。

（7）專項(xiàng)統(tǒng)計(jì)分析。專項(xiàng)統(tǒng)計(jì)分析主要包括生產(chǎn)日報(bào)、分泊位吞吐量、分貨類吞吐量、分裝卸港分船種吞吐量、集疏運(yùn)情況、短駁費(fèi)統(tǒng)計(jì)、勞務(wù)費(fèi)統(tǒng)計(jì)、分機(jī)種操作過程生產(chǎn)量、分貨類操作過程生產(chǎn)量、勞務(wù)隊(duì)作業(yè)人數(shù)統(tǒng)計(jì)等相關(guān)業(yè)務(wù)操作。

4 系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）實(shí)時(shí)在線指揮。散雜貨生產(chǎn)在線組織指揮系統(tǒng)從海輪貨物申報(bào)開始，到金額結(jié)算結(jié)束，實(shí)現(xiàn)了貨物流向、船舶作業(yè)的全生命周期管控，真正意義上實(shí)現(xiàn)了全流程實(shí)時(shí)在線指揮，使生產(chǎn)作業(yè)易于管控，方便回溯。

（2）可視化管理。散雜貨生產(chǎn)在線生產(chǎn)組織指揮系統(tǒng)除了數(shù)據(jù)錄入、實(shí)時(shí)反應(yīng)場存動(dòng)態(tài)、船舶動(dòng)態(tài)等功能，還集成了庫場、泊位等關(guān)鍵點(diǎn)的攝像頭，可以實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)作業(yè)情況。

（3）高可用、低風(fēng)險(xiǎn)。散雜貨生產(chǎn)在線生產(chǎn)組織指揮系統(tǒng)為分布式微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)采用讀寫分離，集群搭建的方式，從架構(gòu)層面降低了宕機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)的安全性。

（4）數(shù)據(jù)共享。散雜貨生產(chǎn)在線生產(chǎn)組織指揮系統(tǒng)不僅是對商務(wù)、調(diào)度、作業(yè)公司等主流程的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成，還包括生產(chǎn)所需的其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)“one data，one serivce，one id”數(shù)據(jù)共享的理念。

5 效益分析

（1）通過散雜貨生產(chǎn)在線組織指揮系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)線下指揮調(diào)度線上運(yùn)行，調(diào)度系統(tǒng)減員30%，生產(chǎn)管理成本降低了15%，生產(chǎn)效率提升了10%。（2）構(gòu)建一站式、全方位的物流供應(yīng)鏈綜合服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，為客戶提供更具價(jià)值的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

6 未來規(guī)劃

（1）完善平臺微服務(wù)架構(gòu)，通過統(tǒng)一授權(quán)平臺或者企業(yè)服務(wù)總線，推進(jìn)散雜貨生產(chǎn)在線組織指揮系統(tǒng)SaaS化建設(shè)，提高系統(tǒng)可靠性。（2）推進(jìn)港口智慧化轉(zhuǎn)型，利用全網(wǎng)覆蓋的視頻資源，進(jìn)行車輛測速、警報(bào)、車號識別等功能;利用差分定位、無人磅房、承重傳感器、智能門禁、電子劃關(guān)系統(tǒng)的互聯(lián)互通，構(gòu)建N位一體的散雜貨無人理貨的作業(yè)模式。（3）以系統(tǒng)為中心，將數(shù)據(jù)利用最大化，構(gòu)建數(shù)據(jù)中臺，搭建自定義指標(biāo)分析系統(tǒng)，清洗和過濾數(shù)據(jù)，解放勞動(dòng)力。（4）利用數(shù)字孿生技術(shù)、人工智能技術(shù)，重新定義系統(tǒng)在線指揮模式，通過對港口設(shè)施場地的建模，整合生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，為調(diào)度人員提供輔助決策，增強(qiáng)系統(tǒng)的在線指揮能力，構(gòu)建智能調(diào)度中心。（5）整合港口資源，通過散雜貨生產(chǎn)云平臺船、貨為支撐，成立物流平臺，提供第三方服務(wù)，提高港口裝卸效率、庫場周轉(zhuǎn)率、港口生產(chǎn)效率。

7 結(jié)束語

鎮(zhèn)江港散雜貨生產(chǎn)在線組織指揮系統(tǒng)上線后理順了鎮(zhèn)江港散雜貨管理工作中的業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)了散雜貨管理的數(shù)字化和信息化，增強(qiáng)了港口集疏運(yùn)能力，大幅度降低了現(xiàn)代物流作業(yè)成本，較高程度使鎮(zhèn)江港的生產(chǎn)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)信息化管理，對打造信息化、數(shù)字化、現(xiàn)代化智能港口企業(yè)具有重要的作用和意義。后期平臺穩(wěn)定運(yùn)行后將拓展港口設(shè)施場地建模、數(shù)據(jù)中臺、智能調(diào)度中心、企業(yè)上云等功能，進(jìn)一步提高港口的物流運(yùn)作效率和生產(chǎn)管理水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]戴永勝，解志勇.鎮(zhèn)江市港口型經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑探析[J].江南論壇，2016（3）：12-14.

[2]曹慧，鄭琰.江蘇主要港口物流現(xiàn)狀及發(fā)展策略分析[J].物流工程與管理，2020（2）：17-18+65.