基于批次管理的片煙醇化信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

賈橋東，鄭宏斌，金建明，朱美平，張林法，林偉，許小雙（浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，杭州310024）

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基于批次管理的片煙醇化信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

賈橋東，鄭宏斌，金建明，朱美平，張林法，林偉，許小雙
（浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，杭州310024）

摘要：為科學(xué)合理地記錄與分析影響片煙醇化質(zhì)量的各類(lèi)因素，解決片煙醇化過(guò)程中信息數(shù)據(jù)收集方式不統(tǒng)一、醇化質(zhì)量缺乏可追溯性的問(wèn)題，建立了基于批次管理的片煙醇化信息系統(tǒng)。通過(guò)批次貫通片煙醇化的各環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)片煙養(yǎng)護(hù)醇化信息按批次進(jìn)行記錄、查詢、統(tǒng)計(jì)和分析，為全面掌握片煙醇化信息、追溯醇化質(zhì)量提供一個(gè)信息管理平臺(tái)。實(shí)際應(yīng)用效果表明，片煙養(yǎng)護(hù)醇化信息能夠?qū)崟r(shí)獲取，醇化質(zhì)量實(shí)現(xiàn)回溯控制，進(jìn)一步提升了原料倉(cāng)儲(chǔ)管理的信息化水平。

關(guān)鍵詞：批次管理；醇化；信息系統(tǒng)

0　引言

自然醇化是目前國(guó)際上普遍使用的改善煙葉質(zhì)量的一種方法，是提高煙葉香吃味品質(zhì)和煙葉可用性的重要環(huán)節(jié)［1-3］。其醇化質(zhì)量主要受片煙的品種、裝箱密度、環(huán)境的溫度、相對(duì)濕度、堆垛方式等眾多因素的影響［4-5］。科學(xué)地管理各類(lèi)影響因子對(duì)于研究片煙醇化規(guī)律、追溯醇化質(zhì)量有著十分重要的意義［6-8］。長(zhǎng)期以來(lái)，片煙醇化期間的信息管理主要采用手工單據(jù)的人工操作方式，尚未對(duì)影響醇化的各類(lèi)因子進(jìn)行系統(tǒng)的記錄和分析，難以全面掌握片煙醇化的相關(guān)信息。近幾年來(lái)，利用批次實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量信息的記錄和追溯在許多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用［9-12］。如行業(yè)或國(guó)家強(qiáng)制性規(guī)定的藥品、食品加工等對(duì)質(zhì)量要求較高的企業(yè)都已進(jìn)行了批次管理方面的研究和實(shí)施［13-14］。隨著批次管理理念深入煙草行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)［15-17］，引入批次主線對(duì)片煙醇化信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)醇化信息管理帶來(lái)的種種不足。為此，本研究設(shè)計(jì)了基于批次管理的片煙醇化信息系統(tǒng)。

1　傳統(tǒng)片煙醇化信息管理模型

鑒于現(xiàn)有煙草行業(yè)批次管理經(jīng)驗(yàn)［18-20］，依據(jù)片煙在倉(cāng)庫(kù)中的自然流轉(zhuǎn)過(guò)程，傳統(tǒng)的片煙醇化信息管理模型可分為入庫(kù)檢查、在庫(kù)養(yǎng)護(hù)、出庫(kù)檢查3個(gè)管理模塊。如圖1，在傳統(tǒng)的片煙醇化信息管理模型中，在庫(kù)養(yǎng)護(hù)是醇化管理的核心，處于信息鏈的中游；入庫(kù)檢查是了解片煙醇化前基本信息的首道工序，處于醇化信息鏈的上游；出庫(kù)檢查標(biāo)志著醇化過(guò)程的中止，處于信息鏈的下游。在庫(kù)養(yǎng)護(hù)模塊包含片煙堆垛方式、倉(cāng)庫(kù)溫濕度管理、在庫(kù)檢查、蟲(chóng)情監(jiān)控等部分。由于信息量較大，信息傳遞過(guò)程不夠流暢，片煙流轉(zhuǎn)與信息傳遞也不同步，上中下游之間只能通過(guò)反饋來(lái)獲得信息，因此在片煙醇化信息的管理模型中主要存在以下一些問(wèn)題：①醇化信息收集方式不統(tǒng)一，效率低下。除了倉(cāng)庫(kù)溫濕度的數(shù)據(jù)是通過(guò)Zoglab溫濕度自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)收集外，其他醇化信息的相關(guān)數(shù)據(jù)均是由人工采集和記錄的。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)受人為因素的影響較大，往往造成信息收集工作的效率較低。②醇化信息管理的顆粒度不夠細(xì)化。片煙從入庫(kù)醇化開(kāi)始到出庫(kù)醇化結(jié)束，都是以片煙的等級(jí)作為醇化信息管理的最小顆粒度。事實(shí)上，片煙的復(fù)烤加工批對(duì)醇化質(zhì)量的影響也是存在的。同一等級(jí)的片煙由不同的生產(chǎn)批次加工而成，在同一倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存條件下，其醇化質(zhì)量往往會(huì)有所差異。因此，傳統(tǒng)醇化信息管理的顆粒度還有待進(jìn)一步細(xì)化。③各管理模塊之間缺乏信息共享。管理模塊之間缺乏載體，形成了信息孤島，無(wú)法及時(shí)獲取其他模塊的相關(guān)信息。④醇化質(zhì)量缺乏可追溯性。影響醇化質(zhì)量的各種因素之間的信息尚未進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，信息不夠貫通，很難追溯片煙醇化的質(zhì)量。

2　基于批次管理的醇化信息系統(tǒng)模型

批次管理主要是利用批次和對(duì)應(yīng)的信息手段記錄并區(qū)分物料的最小管理單元，是全程供應(yīng)鏈運(yùn)作跟蹤與質(zhì)量追溯的一種重要手段［21-22］。其劃分的基本方法定位于該物料單元的一次收貨或一次發(fā)貨，對(duì)應(yīng)到批次的產(chǎn)生或消耗。在片煙批次管理中，“箱”是批次管理的最小包裝單元，即通過(guò)在每箱上粘貼條形碼來(lái)唯一區(qū)分該包裝單元。

如圖2，在基于批次管理的醇化信息系統(tǒng)模型中，按照浙江中煙批次管理的要求，片煙按每到貨批進(jìn)行收貨，入庫(kù)檢查時(shí)，按照生產(chǎn)批進(jìn)行質(zhì)量抽查［23］。因此在每一生產(chǎn)批的片煙收貨完成后，開(kāi)始進(jìn)行入庫(kù)質(zhì)量檢查，并將檢查的結(jié)果同步上傳到醇化信息系統(tǒng)中。

片煙入庫(kù)檢查完畢后，即進(jìn)入在庫(kù)養(yǎng)護(hù)階段，首先按照生產(chǎn)批進(jìn)行堆垛，并選擇片煙的堆垛方式，通過(guò)在醇化信息系統(tǒng)中錄入片煙的堆垛方式，記錄堆垛方式信息。通過(guò)開(kāi)放Zoglab溫濕度自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)端口，將記錄的溫濕度數(shù)據(jù)提取到醇化信息中心數(shù)據(jù)庫(kù)，即可獲得某一批次片煙在醇化過(guò)程中的溫濕度變化信息。其次是在庫(kù)檢查環(huán)節(jié)，通過(guò)讀取片煙煙箱上的條碼，獲取該片煙的批次信息，并在醇化信息系統(tǒng)中錄入在庫(kù)質(zhì)量檢查的結(jié)果。出庫(kù)檢查與在庫(kù)檢查一樣，記錄的信息及時(shí)傳輸?shù)街行臄?shù)據(jù)庫(kù)。

上述信息過(guò)程的管理在片煙批次管理系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下，對(duì)入庫(kù)檢查、在庫(kù)養(yǎng)護(hù)、出庫(kù)檢查3個(gè)環(huán)節(jié)模塊的信息進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)醇化信息共享和片煙批次全生命周期的過(guò)程跟蹤。

3　基于批次管理的片煙醇化信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

圖1　傳統(tǒng)的片煙醇化信息管理模型

圖2　基于批次管理的片煙醇化信息系統(tǒng)模型

圖3　片煙醇化信息系統(tǒng)平臺(tái)

片煙醇化信息系統(tǒng)由設(shè)備接入層、應(yīng)用服務(wù)層、數(shù)據(jù)層、展現(xiàn)層4個(gè)部分組成，見(jiàn)圖3。WSE即WebSphere Sensor Events是一個(gè)針對(duì)傳感器解決方案而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的中間件產(chǎn)品平臺(tái)，它提供了一套靈活的硬件管理、數(shù)據(jù)傳輸及消息適配方案，使用戶能夠輕而易舉地接收和處理各類(lèi)傳感器事件，并能夠快速集成、擴(kuò)展現(xiàn)有的企業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)。

設(shè)備信息偵聽(tīng)網(wǎng)關(guān)在設(shè)計(jì)上采用非阻塞式的接收方式，有統(tǒng)一的、可配置的監(jiān)控應(yīng)用關(guān)注連接數(shù)、并發(fā)數(shù)的變化。在應(yīng)用的算法上盡可能減少同步請(qǐng)求的發(fā)生次數(shù)，使用消息服務(wù)組件處理正常的工作隊(duì)列，使用專門(mén)的BS應(yīng)用處理出錯(cuò)隊(duì)列。這樣當(dāng)數(shù)據(jù)成功進(jìn)入消息服務(wù)組件以后，讀取設(shè)備的任務(wù)就完成了，信息的出錯(cuò)處理不會(huì)在讀取設(shè)備這個(gè)層面生成。

應(yīng)用服務(wù)層主要包括系統(tǒng)的展示服務(wù)、業(yè)務(wù)服務(wù)、基礎(chǔ)服務(wù)、消息服務(wù)組件等幾部分內(nèi)容。通過(guò)對(duì)設(shè)備采集的信息和用戶的指令進(jìn)行處理，并把處理的信息反饋到數(shù)據(jù)層或展現(xiàn)層。

系統(tǒng)采集和分析的批次數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，為應(yīng)用服務(wù)層提供了大量的數(shù)據(jù)信息。

3.2硬件組成

系統(tǒng)的硬件構(gòu)成主要有以下幾個(gè)方面。在條碼讀寫(xiě)環(huán)節(jié)采用條碼打印機(jī)和RF手持終端設(shè)備。條碼打印機(jī)打印出含有片煙批次信息的條碼，RF手持終端設(shè)備可以在任意時(shí)間、任何地點(diǎn)讀取出條碼上的批次信息，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站鏈接進(jìn)入系統(tǒng)的設(shè)備接入層。設(shè)備接入層布置了傳感器事件總線（WSE）和設(shè)備信息偵聽(tīng)網(wǎng)關(guān)，對(duì)RF手持終端設(shè)備讀取到的條碼信息進(jìn)行處理，并將信息傳遞到消息服務(wù)組件或業(yè)務(wù)服務(wù)模塊。應(yīng)用服務(wù)層通過(guò)對(duì)設(shè)備信息偵聽(tīng)網(wǎng)關(guān)傳來(lái)的信息或者調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的信息進(jìn)行處理后，將信息儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

系統(tǒng)用戶平臺(tái)采用JQuery作為界面技術(shù)，保證了與CSS3以及各類(lèi)瀏覽器（如IE 6.0及以上版本，F(xiàn)irefox 1.5及以上版本，Safari 2.0及以上版本）的兼容性。用戶通過(guò)登陸瀏覽器訪問(wèn)Web服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)授權(quán)查詢功能和遠(yuǎn)程控制。

3.3軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)批次管理業(yè)務(wù)需求，確定采用J2EE軟件體系架構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方面，采用消息服務(wù)組件與企業(yè)服務(wù)總線多異步結(jié)合收集來(lái)自ERP、質(zhì)檢等多個(gè)系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)［24-25］；采用先進(jìn)成熟的DB2數(shù)據(jù)庫(kù)與開(kāi)發(fā)套件和多層技術(shù)，使得系統(tǒng)穩(wěn)定并易于擴(kuò)展。在數(shù)據(jù)處理方面，采用先進(jìn)“大數(shù)據(jù)”處理技術(shù)，選用PureQuery、PureXML、表分區(qū)、業(yè)務(wù)分區(qū)處理海量數(shù)據(jù)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)先進(jìn)數(shù)據(jù)體系，滿足大量片煙條碼數(shù)據(jù)上載的需要。同時(shí)，根據(jù)批次管理系統(tǒng)部署要求，開(kāi)發(fā)了手持設(shè)備應(yīng)用程序和條碼打印程序，并在各倉(cāng)庫(kù)配備條形碼打印機(jī)和手持設(shè)備。從而有效地將條碼打印機(jī)、手持設(shè)備和批次管理系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用起來(lái)，用戶在倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)網(wǎng)頁(yè)的形式即可方便地操作批次管理系統(tǒng)。

3.4網(wǎng)絡(luò)配置

片煙醇化信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配置主要包括以下幾個(gè)部分：（1）各庫(kù)內(nèi)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)RF手持終端設(shè)備與庫(kù)區(qū)服務(wù)器的數(shù)據(jù)通訊和傳輸；（2）企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，運(yùn)行TCP/IP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的兼容性，方便客戶接入和系統(tǒng)擴(kuò)展；（3）Wi-Fi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)個(gè)人電腦與片煙醇化信息系統(tǒng)的接入。

4　應(yīng)用效果

片煙醇化信息系統(tǒng)是在批次管理的基礎(chǔ)上，融合了條碼技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，通過(guò)對(duì)片煙醇化期間各類(lèi)影響因子的數(shù)據(jù)采集、整理、記錄和分析，為管理人員研究片煙的醇化規(guī)律提供了有效和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，為實(shí)現(xiàn)片煙醇化質(zhì)量的追溯奠定了信息基礎(chǔ)，提升了公司原料精細(xì)化管理的水平。

2012年12月該系統(tǒng)已在浙江中煙儲(chǔ)運(yùn)部門(mén)2個(gè)科室開(kāi)始試用，至今使用了3年，整體運(yùn)行良好，取得了以下滿意的應(yīng)用效果。

（1）整合了影響片煙醇化質(zhì)量各類(lèi)關(guān)鍵因素的相關(guān)信息，統(tǒng)一了數(shù)據(jù)保存方法，對(duì)片煙的醇化過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和跟蹤，信息獲取及時(shí)，儲(chǔ)存可靠。原來(lái)醇化過(guò)程中的信息記錄有紙質(zhì)數(shù)據(jù)和電子數(shù)據(jù)2種，且手工記錄數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)約需1～2天完成，現(xiàn)在基本上能夠全面實(shí)現(xiàn)電子數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)僅需幾分鐘，大大提高了工作效率。

（2）提高了信息存儲(chǔ)和分析的準(zhǔn)確性。以批次為主線的片煙在醇化過(guò)程中產(chǎn)生的相關(guān)信息均由醇化信息系統(tǒng)進(jìn)行收集、儲(chǔ)存、分析，即使有人工操作環(huán)節(jié)，也大部分集中在業(yè)務(wù)操作上，而對(duì)信息的存儲(chǔ)和分析影響不是很大，因此大大降低了信息儲(chǔ)存和分析的人為誤差，提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（3）細(xì)化了片煙倉(cāng)儲(chǔ)管理的顆粒度，實(shí)現(xiàn)了片煙醇化環(huán)節(jié)的質(zhì)量可追溯。片煙在醇化過(guò)程中的管理均是以批次為主線展開(kāi)的。在下游環(huán)節(jié)檢測(cè)到片煙有質(zhì)量問(wèn)題后，通過(guò)讀取片煙的條碼信息，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中查找此批次片煙醇化過(guò)程中的相關(guān)信息，即可追溯到上游產(chǎn)生問(wèn)題的環(huán)節(jié)。

5　討論

筆者以浙江中煙的片煙醇化過(guò)程及其批次管理應(yīng)用為例，介紹了批次管理在片煙醇化信息系統(tǒng)中的應(yīng)用?；谂喂芾淼钠瑹煷蓟畔⑾到y(tǒng)，通過(guò)對(duì)片煙醇化信息的快速追蹤和精確定位，及時(shí)獲取并更新數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提升了企業(yè)的信息化應(yīng)用水平。而且片煙醇化批次管理作為整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，為原材料投入到成品出廠的過(guò)程質(zhì)量追溯提供了信息支持。浙江中煙作為國(guó)內(nèi)煙草企業(yè)實(shí)行全流程批次管理的先行者，其片煙醇化信息系統(tǒng)項(xiàng)目還需進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、完善，其批次管理不僅可應(yīng)用在醇化信息系統(tǒng)中，也正在逐步應(yīng)用在整個(gè)物資倉(cāng)儲(chǔ)中，并在業(yè)務(wù)過(guò)程中不斷地進(jìn)行更深入的探索。

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Design and Implementation of Tobacco Alcoholization Information System Based on Batch Management

Jia Qiaodong，Zheng Hongbin，Jin Jianming，Zhu Meiping，Zhang Linfa，Lin Wei，Xu Xiaoshuang
（Zhejiang Tobacco Industry Co.，Ltd.，Hangzhou 310024，Zhejiang，China）

Abstract：Batch management of tobacco alcoholization information system was established in order to scientifically and reasonably record and analyze various influence factors of tobacco alcoholization quality. This system could also solve the problem of disunity of data collection in the tobacco alcoholization process，and the lacking of traceability of alcoholization quality.Through the batch management，it realized the record，query，statistics and analysis of tobacco alcoholization information according to the batch.This information system provided an information management platform for fully grasp the tobacco alcoholization information and alcoholization quality traceability.Practical application shows that tobacco alcoholization information can be obtained in real time and alcoholization quality can achieve backtracking control.So this system further enhances the informationization level of raw materials warehouse management.

Key words：Batch Management；Alcoholization；Information System

中圖分類(lèi)號(hào)：TS42

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A論文編號(hào)：cjas16020003

基金項(xiàng)目：浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司項(xiàng)目“浙江中煙批次管理規(guī)劃與設(shè)計(jì)研究”（ZJZY2010E004）。

第一作者簡(jiǎn)介：賈橋東，男，1985年出生，江蘇如皋人，工程師，碩士，主要從事煙葉原料研究。

通信地址：310024杭州市富陽(yáng)市東洲工業(yè)園區(qū)8號(hào)路近江2號(hào)門(mén)，Tel：0571-87195378，E-mail：jiaqiaodong@zjtobacco.com。 310024杭州市富陽(yáng)市東洲工業(yè)園區(qū)8號(hào)路近江2號(hào)門(mén)，Tel：0571-87195378，E-mail；zhumeiping@zjtobacco.com。

通訊作者：朱美平，女，1984年出生，浙江湖州人，助理工程師，碩士，主要從事煙葉養(yǎng)護(hù)研究。

收稿日期：2016-02-03，修回日期：2016-03-24。