孵化場生產(chǎn)管理系統(tǒng)的構(gòu)建與集成

陳炎龍++蔣愛德

摘要：在對生產(chǎn)業(yè)務(wù)深入分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一個通過集成接口可與雞場生產(chǎn)系統(tǒng)集成運行的孵化場生產(chǎn)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)以生產(chǎn)管理為核心，支持計劃、設(shè)備、蛋庫、物料和銷售等管理，并利用數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)實現(xiàn)報表生產(chǎn)和生產(chǎn)分析。該系統(tǒng)的應(yīng)用將實現(xiàn)養(yǎng)殖企業(yè)集約化的業(yè)務(wù)管控，提高了養(yǎng)殖效益。

關(guān)鍵詞：孵化；生產(chǎn)管理；信息系統(tǒng)；系統(tǒng)集成

中圖分類號：TP315；S831 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）22-5954-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.22.056

The Construction and Integration of Hatchery Production Management System

CHEN Yan-long，JIANG Ai-de

（Department of Information Engineering， Henan University of Animal husbandry and Economy， Zhengzhou 450011， China）

Abstract： This paper on the basis of in-depth analysis of the production business， build a through integrated interface with chicken hatchery production and management of the production system integration operation system. The system is based on production management as the core， supporting plan， equipment， egg library， materials and sales management， and by using the data warehouse and data mining technology to achieve production and production analysis report. The application of the system will realize intensive business controls to breeding enterprises， improve the breeding benefit.

Key words： hatching； production management； information system； system integration

目前，中國規(guī)?；B(yǎng)殖從追求數(shù)量轉(zhuǎn)向高生產(chǎn)效率和高產(chǎn)品質(zhì)量的重要轉(zhuǎn)型時期。現(xiàn)代化孵化技術(shù)是中國養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展的一個重要標(biāo)志[1，2]。雞的現(xiàn)代化孵化技術(shù)有嚴(yán)格的工藝流程[3，4]作為指導(dǎo)，自動化的孵化設(shè)備提供支持，但大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理仍處于使用電子表格處理的低水平階段。

本研究旨在基于面向?qū)ο蟮乃枷隱5]設(shè)計孵化場生產(chǎn)管理系統(tǒng)，來實現(xiàn)孵化生產(chǎn)的信息化管理，在生產(chǎn)數(shù)據(jù)及時、準(zhǔn)確采集的基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)[6，7]，開展生產(chǎn)分析，幫助各級領(lǐng)導(dǎo)合理安排生產(chǎn)、科學(xué)配置資源。該系統(tǒng)設(shè)計時充分考慮了與項目組設(shè)計的種雞場智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行集成的問題，系統(tǒng)既可單獨運行，也可與雞場生產(chǎn)管理系統(tǒng)集成運行。

1 孵化場生產(chǎn)管理

在系統(tǒng)開發(fā)的需求分析階段，業(yè)務(wù)流程的分析可以了解該業(yè)務(wù)的具體處理過程，發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)調(diào)查中的錯誤和疏漏，優(yōu)化業(yè)務(wù)處理流程，確定信息系統(tǒng)的界限[8]。孵化場的各項管理業(yè)務(wù)中，孵化生產(chǎn)是其核心，流程如圖1所示。其中，可以利用信息系統(tǒng)處理的環(huán)節(jié)有：①孵化計劃。計劃的制定、存檔、執(zhí)行情況等的管理，可以用信息系統(tǒng)方便、高效地實現(xiàn)；②種蛋存儲。孵化生產(chǎn)所需的種蛋，需要按照嚴(yán)格的程序進(jìn)行消毒、存放，使用信息系統(tǒng)可以提高其管理效率；③入孵。對于每批次的孵化，都需要建立相應(yīng)的文檔，記錄諸如該批次的入孵時間，孵化類型是育種、種用還是商品，種蛋的相關(guān)信息，入孵種蛋的數(shù)量等信息；④孵化。孵化過程包括溫濕度控制、轉(zhuǎn)蛋、通風(fēng)、照蛋等。其中，現(xiàn)代化的孵化機(jī)可以自動控制溫度、濕度、通風(fēng)量、轉(zhuǎn)蛋次數(shù)、超溫報警等，但照蛋工作中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)孵化機(jī)則無法自動管理，可以用信息系統(tǒng)來實現(xiàn)；⑤出雛。包括雛雞的分級、鑒別、預(yù)防接種等，這些工作中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，如健雛數(shù)、殘弱死數(shù)、公母數(shù)、防疫情況等，在孵化管理中都非常有用；⑥銷售。使用信息系統(tǒng)對銷售環(huán)節(jié)進(jìn)行管理非常方便且高效；⑦報表與分析。根據(jù)管理需要生成各種生產(chǎn)報表，并對生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行圖表分析。

因此，系統(tǒng)設(shè)計時充分考慮與雞場生產(chǎn)管理系統(tǒng)的集成，系統(tǒng)利用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)思想，將每批次的孵化生產(chǎn)抽象成一個對象，可用信息系統(tǒng)處理的每項生產(chǎn)活動抽象成該對象的一個事件，系統(tǒng)通過對事件的管理來實現(xiàn)孵化生產(chǎn)過程的管理。

2 孵化場生產(chǎn)管理系統(tǒng)的構(gòu)建

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)對孵化場的整個生產(chǎn)過程進(jìn)行全程跟蹤管理，實時記錄每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，同時備份數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫管理中心，為后期的各項管理和生產(chǎn)分析提供支持。孵化場生產(chǎn)管理系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

數(shù)據(jù)采集層實現(xiàn)孵化生產(chǎn)、孵化設(shè)備、種蛋、物料和銷售等數(shù)據(jù)的實時采集，并提供數(shù)據(jù)采集層集成接口。其中，種蛋數(shù)據(jù)可以從雞場生產(chǎn)管理系統(tǒng)中自動讀取，數(shù)據(jù)層的集成要考慮該系統(tǒng)與雞場生產(chǎn)管理系統(tǒng)在種蛋、物料、銷售等相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一編碼和數(shù)據(jù)存儲問題。

管理系統(tǒng)層即業(yè)務(wù)處理層、數(shù)據(jù)匯聚層，其主要作用：①將數(shù)據(jù)采集層采集的不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的規(guī)則進(jìn)行分類存放，形成統(tǒng)一可用的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)涉及的管理業(yè)務(wù)有：計劃管理、生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、蛋庫管理、物料管理和銷售管理等；②與企業(yè)已有IT系統(tǒng)進(jìn)行橫向集成，以期實現(xiàn)集成化的業(yè)務(wù)管控。規(guī)?；酿B(yǎng)殖企業(yè)，既有孵化場也有眾多養(yǎng)雞場，系統(tǒng)的實施考慮與雞場生產(chǎn)系統(tǒng)的集成。管理層集成接口解決該系統(tǒng)在生產(chǎn)管理、物料管理、蛋庫管理和銷售管理等業(yè)務(wù)與雞場生產(chǎn)系統(tǒng)的集成應(yīng)用，以實現(xiàn)養(yǎng)殖企業(yè)集約化的業(yè)務(wù)管控。

決策分析層綜合分析業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)孵化生產(chǎn)專業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)和經(jīng)營管理數(shù)據(jù)的共享與交換，為各級管理者提供決策支持。例如，通過孵化效率的分析，查找孵化生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié)，從而有針對性地采取措施；通過種蛋受精率分析，結(jié)果異常的，根據(jù)種蛋批次號使用雞場生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行追溯，查找雞群養(yǎng)殖中的問題，進(jìn)而改進(jìn)養(yǎng)殖生產(chǎn)，這可以通過決策層集成接口來實現(xiàn)。

2.2 系統(tǒng)功能

從圖2可以看出，系統(tǒng)具有計劃管理、生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、蛋庫管理、物料管理和銷售管理等6個功能模塊。其中生產(chǎn)管理是其核心部分，其他各功能模塊均是服務(wù)于生場管理。計劃管理、設(shè)備管理、蛋庫管理為生產(chǎn)的準(zhǔn)時開展提供前期準(zhǔn)備；物料管理為生產(chǎn)的順利進(jìn)行提供物資支持；銷售管理為生產(chǎn)的產(chǎn)品（雛雞或毛蛋）提供銷售服務(wù)。同時，設(shè)備管理、蛋庫管理和物料管理又可為成本的核算提供數(shù)據(jù)支持。核心功能生產(chǎn)管理既提供對孵化生產(chǎn)活動過去事件的查詢、現(xiàn)在生產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和未來生產(chǎn)活動的提示，又可以根據(jù)已經(jīng)采集到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)按需求生成生產(chǎn)報表、進(jìn)行生產(chǎn)分析，如圖3所示。

1）數(shù)據(jù)采集。從每批次孵化生產(chǎn)的新建入孵、照蛋、出雛、鑒別、防疫、雛群變動和轉(zhuǎn)銷售等7個事件中，及時、準(zhǔn)確地采集孵化生產(chǎn)中產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)實施生產(chǎn)管理，進(jìn)行生產(chǎn)狀況分析的基礎(chǔ)，其重要性不言而喻。

2）事件查詢。根據(jù)需要可以對過去已經(jīng)發(fā)生的生產(chǎn)事件按照不同檢索條件進(jìn)行查詢，并支持查詢結(jié)果的文檔輸出與打印，其查詢既可針對某批次生產(chǎn)開展，也可對滿足條件的多批生產(chǎn)進(jìn)行。

3）生產(chǎn)提示。系統(tǒng)自動讀取孵化生產(chǎn)的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)，與孵化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比分析，主動給出生產(chǎn)提示信息。如，通過當(dāng)前日期與生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)中的照蛋時間對比分析，系統(tǒng)可提前一天給出照蛋提示信息。

4）報表生成。根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以生成孵化生產(chǎn)報表和孵化結(jié)算報表，孵化生產(chǎn)報表用來反映孵化場在某一時間內(nèi)的孵化生產(chǎn)情況；孵化結(jié)算報表則體現(xiàn)孵化生產(chǎn)成本和收益的問題，但此處只包含部分生產(chǎn)成本，并不包含人員工資、固定資產(chǎn)折舊等內(nèi)容，可以為財務(wù)系統(tǒng)提供成本結(jié)算支持。

5）生產(chǎn)分析。系統(tǒng)提供以圖表方式來進(jìn)行孵化生產(chǎn)效益、孵化生產(chǎn)效率和種蛋受精率等3個方面的分析。其中，種蛋受精率異常的分析結(jié)果，要反饋種雞場，如果種雞場使用項目組開發(fā)的種雞場智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)，則可通過集成接口自動反饋，否則以文件形式反饋種雞場。

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計可以分為概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計3個階段[9，10]。概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵，依照需求分析中確定的信息需求，對用戶信息加以分類、聚集和概括，建立一個與具體計算機(jī)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)獨立的概念模型，通常使用E-R圖。邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的任務(wù)就是將E-R概念模型按照轉(zhuǎn)換規(guī)則，轉(zhuǎn)換成關(guān)系數(shù)據(jù)模型，然后利用范式理論進(jìn)行優(yōu)化，關(guān)系模式至少滿足第三范式，孵化場生產(chǎn)管理系統(tǒng)主要數(shù)據(jù)表關(guān)系如圖4所示。物理結(jié)構(gòu)設(shè)計則考慮數(shù)據(jù)庫在物理結(jié)構(gòu)上的存儲和存取方法，該系統(tǒng)結(jié)合SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，確定數(shù)據(jù)表字段、字段類型及表中的各種約束、索引等。

3 討論

1）生產(chǎn)分析指標(biāo)。①生產(chǎn)效率指標(biāo)。對于每批次的孵化生產(chǎn)，系統(tǒng)從出雛和雛后兩個階段來評價生產(chǎn)效率，出雛階段的指標(biāo)有：出雛健雛率、入孵蛋健雛率、入孵蛋出雛率、出雛死亡率、出雛誤差率等，這些指標(biāo)可以反映每批次孵化的生產(chǎn)效率。雛后階段的指標(biāo)有：出雛后死亡率、出雛后誤差率等，主要反映雛后的管理效率。從數(shù)據(jù)庫存儲的大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)中，對每一臺孵化設(shè)備和每一品種種蛋的孵化效率進(jìn)行挖掘分析，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備是否存在問題或品種是否存在缺陷。

②種蛋受精率。孵化結(jié)束后，通過種蛋受精率分析可以反映種蛋的生產(chǎn)情況，異常結(jié)果要反饋種雞場。孵化生產(chǎn)中，箱體式孵化技術(shù)[2]一般不照蛋，巷道式孵化技術(shù)通常要照蛋，也就是說系統(tǒng)運行中可能沒有照蛋數(shù)據(jù)，需從出雛數(shù)據(jù)推算種蛋受精率。系統(tǒng)可自動判斷照蛋情況，從以下兩種算法進(jìn)行選擇。

算法一：種蛋受精率=（入孵種蛋數(shù)-無精數(shù)）/入孵種蛋數(shù)×100%；

算法二：種蛋受精率=[（健雛數(shù)+殘弱死）/ 0.924 75]/入孵種蛋數(shù)×100%。

③生產(chǎn)效益指標(biāo)。反映孵化生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，系統(tǒng)不能算出每批次孵化生產(chǎn)的所有成本，因而使用每枚種蛋毛收益來衡量每批次孵化的生產(chǎn)效益，具體算法如下：

每枚種蛋毛收益=[（雛雞收入+毛蛋收入）-（種蛋支出+疫苗支出）]/入庫種蛋數(shù)。

由于孵化的結(jié)果可能有健雛、毛蛋、弱雛、死雛等，也可能市場前景變化，孵化提前終止，孵化結(jié)果全是毛蛋，所以把收益分?jǐn)偟椒N蛋比較合理，而不是健雛。

2）系統(tǒng)的集成性。孵化場的生產(chǎn)與雞場的生產(chǎn)存在一定的聯(lián)系，系統(tǒng)在設(shè)計實施的過程中充分考慮了與雞場生產(chǎn)系統(tǒng)的集成問題。從種蛋基本信息的采集、雛雞基本信息的輸出到蛋庫管理、物料管理、銷售管理，再到受精率異常的反饋都可以通過集成接口實現(xiàn)和雞場系統(tǒng)的信息互通。

3）系統(tǒng)的智能性。規(guī)?；趸瘓鐾泻芏嗯蔚姆趸瑫r進(jìn)行，因此每批生產(chǎn)都處于不同的生產(chǎn)階段。系統(tǒng)在輸入孵化的初始信息后，會每天根據(jù)孵化標(biāo)準(zhǔn)自動對這些信息進(jìn)行檢索計算，并將明日的工作分類列出生成生產(chǎn)任務(wù)表，方便用戶提前安排生產(chǎn)，顯著提高了系統(tǒng)的智能性，避免了生產(chǎn)中的工作失誤。

4 小結(jié)

本研究在孵化場生產(chǎn)業(yè)務(wù)分析的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌考慮與雞場生產(chǎn)系統(tǒng)集成的前提下，完成了孵化場生產(chǎn)管理系統(tǒng)的構(gòu)建，系統(tǒng)實現(xiàn)了對計劃、生產(chǎn)、設(shè)備、種蛋、物料、銷售等數(shù)據(jù)的管理，進(jìn)而實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、報表生產(chǎn)及生產(chǎn)指標(biāo)的圖形分析，為孵化場的精細(xì)化生產(chǎn)提供平臺支持。

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