生產管理信息化在種子加工中的應用

韓振亞

（甘肅省敦煌種業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有資源達到最優化配置，敦煌種業股份有限公司大力加強生產管理信息化建設，迫切需要采用企業級實時數據來建立全公司統一的生產管理信息平臺。通過各生產環節實時數據采集設備及軟硬件系統，把全公司的生產數據集成起來，把分散的、自成體系的數據通過網絡傳輸的方式進行集中管理，實現管理層與控制層的集成，使整個種子加工工作程序化、系統化、現代化、自動化、信息化，并為上層企業決策級應用提供統一、開放的數據支撐平臺。

1 生產管理信息化的目標

生產管理信息化是生產控制自動化和管理數據信息化的結合，根據種子加工過程中生產工藝的銜接與管理需要，生產管理信息化遍布到田間收獲、收檢穗、烘干、脫粒、倉儲、精選、包裝、庫存、銷售、售后等節點，各節點生產工藝不同、管理流程各異、設備類型多樣、數據點分布廣泛、數據源形式不一，充分利用各節點的輔助管理系統對生產數據進行采集、加工、處理，保證生產數據能及時、準確地進入實時數據庫服務器，為上層決策及應用提供統一、開放的數據支撐平臺。主要包括以下幾個方面：①通過軟件數據接口，采集各節點的實時生產數據；②建立數據庫模型，存儲實時數據；③根據實時數據分析結果，進行自動控制；④通過網絡及時收集、匯總實時數據；⑤為生產管理提供實時數據支撐；⑥數據集中存儲并提供與上層企業決策應用的數據交互、轉發等開發接口。

2 應用方案

生產管理信息化通過田間收獲、收檢穗、烘干、脫粒、鋼板倉（存儲、溫控）、精選、配藥、包裝及數字身份管理系統等實時數據采集、管理軟件，實現生產管理信息化的數據庫支撐系統。圖1是種子加工中心信息化系統分層次、多級別的結構示意圖，ERP數據接口以下為三級數據庫支撐系統和實時數據庫部分的結構示意圖。

3 系統實現

3.1 系統的網絡架構

為了保證管理網絡、現場控制、信息傳輸各部分數據的安全獨立機制，進行了3層網絡結構設計，采用安全可靠的隔離技術，在底層過程控制系統（數據采集、輸入等）實時網絡與實時數據采集平臺之間建立數據傳輸通道。同時，實時數據采集（軟硬件）與上層數據庫支撐系統之間，基于信息網的應用，實時數據開放數據庫訪問接口，并建立數據傳輸通道。上層數據庫支撐系統基于管理網應用開發系統通信接口程序與企業信息管理系統進行數據交換，這樣就形成了控制網、信息網、管理網的3層網絡安全機制。

3.2 實時數據庫部分

考慮到各節點設備類型多樣、數據分布點廣泛、數據源形式多樣化的特點，充分利用不同軟件提供的多種模式的數據采集器，對數據源進行了分類采集、加工、處理，保證數據能及時、準確地進入實時數據庫服務器。

通過建立企業級實時數據庫平臺，為生產管理信息化建設提供現實基礎。通過建立通用的網絡客戶端平臺，把各個節點實時數據轉換成豐富的顯示信息，利用網絡客戶端，可以在任何地方訪問這些信息。系統解決方案目標如下：

（1）為生產管理提供必要、及時、可靠的現場過程數據，提升生產制造的體系架構，將實時數據轉換成企業級的智能管理應用。

（2）通過系統的應用，實現以人驅動數據，以數據驅動設備，最終實現生產控制自動化。

（3）充分利用現有網絡和控制設備，保障上層決策應用管理系統的基礎數據需求。

3.3 現階段種子加工中的實際應用

3.3.1 田間收獲系統

通過掃描采集事先編碼的地塊信息和實時過磅、回皮數據，完成田間裝車作業，運輸車輛進入工廠復磅后直接上烘干線烘干。系統智能提取基地名稱、村組、農戶、地塊、品種、皮重、毛重、田間凈重、復磅凈重、重量差額、運輸車輛、裝卸車時間、進入烘干倉編號等詳盡的基礎數據，為烘干、脫離、加工等后續作業提供了必要的基礎數據，實時生成各基地、品種、重量、水分等方面報表，為實時管理收獲進度、控制收獲質量提供了完善數據保障。

3.3.2 烘干管理系統

以入倉鮮穗重量、水分和實時采集的烘倉溫度、壓力、干濕度等烘倉實時數據為依據，精確掌控烘干進度，大幅度縮短烘干時間，降低加工成本，提高種子質量，為種子存儲、加工、銷售打下良好的質量基礎。

3.3.3 鋼板倉溫控系統

定點采集、存儲倉內實時溫度、濕度，輔助管理人員做好通風、降溫，最大限度保證種子在存儲期間的質量。

3.3.4 全自動配藥系統和包衣系統

按照包衣種子數量和各種包衣劑比例，全自動配比包衣用藥，劑量控制精確、藥劑混合完美、種子包衣均勻、外觀鮮亮喜人，提高了農戶的購買信心，增強了種子早期在田間的壯苗長勢和抗病蟲害能力。

3.3.5 數字身份管理系統

在生產加工時實時采集一、二次包裝袋條碼建立產地、品種、批號、規格、純度、凈度、水分、發芽率、質量等級等對應關系，發貨出庫后跟蹤產品在銷售渠道的流向，是產品防偽、防串管理工作的數據依托，也為逆向查詢種子信息提供依據。

3.4 信息化建設的深化與發展

（1）整體來說，本中心現階段的信息化基礎網絡結構已經形成，但是管理軟件和數據采集只覆蓋了加工生產中的部分關鍵點，數據流不夠完整。收檢穗、脫粒、鋼板倉（存儲）、精選等生產環節還沒有相應的管理系統或數據采集點，造成數據流中斷，破壞了數據的連續性。有了連續的數據，正向查詢可以獲得每一個農戶生產的種子現在是在運輸、收檢穗、烘干、脫粒、存儲、銷售，還是已經播種到農田了；按產品數字身份逆向查詢，就可以達到防偽防串貨的目的，更深層次可查詢到這粒種子的“發源地”。

（2）種子加工過程中的計算機輔助控制系統也有待加強，現階段的信息化應用只是初步建立了數學模型，并能采集部分關鍵點的數據，不能實際控制設備。比如烘干風向轉換、鋼板倉溫度控制等等都可以通過人工智能自動完成，不需要人為干預，把現在的電腦輔助人控制設備轉變成人輔助電腦智能控制設備。

（3）各節點軟件要根據公司實際情況進一步優化數據模型，完善軟件功能，提高數據傳輸效率。例如：各軟件提供的報表，可根據敦煌種業實際需要重新進行規劃、設計；烘干系統溫度采集先存儲后顯示（現有的系統先顯示后存儲，遠程界面無法看到實時溫度）；田間收獲時的數據采集以農戶為對象 （現有系統是以地塊為對象）；分散的數據采集節點（田間收獲系統等）可以以無線網絡為依托直接與核心數據庫連接，免去用CPU卡傳輸數據的不便。

4 實現的功能

通過對種子加工過程中各節點的數據采集、軟件應用和數據庫部署，加工中心生產管理信息化在很大程度上實現了如下的功能：

（1）整合了種子加工過程中的實時數據，解決了現有的多種、多套過程控制系統的聯網、集成、管理問題，能夠滿足多區域、多節點、多過程數據集成的需要。

（2）從全部生產過程中的各個節點收集生產實時數據，并建立相關數學模型，最終提供給企業管理人員和其他應用軟件使用。

（3）通過實時跟蹤田間收獲情況、烘干情況、倉儲情況、生產情況等節點的過程信息和設備信息，使生產管理人員對實時生產情況有一個全面準確的掌控。

（4）收集、存儲并分析產品數據，為持續的生產過程優化、管理效率的提高提供依據，并為管理控制人員提供友好的操作界面。

（5）全面標準、開放的實時數據、歷史數據存儲和服務，并將這些數據以可查詢方式提供給相關的管理人員，計算和分析生產成本、產能等有用信息。這樣一來，企業管理層軟件（ERP系統）可以通過三級數據支撐系統按需要訪問、組織、使用系統中的數據。

5 生產管理信息化的意義

種子加工生產管理信息化系統的建立，幫助企業增強了在IT建設上的回報，提高了投資收益，使種子加工的生產管理系統運行在實時生產過程數據的基礎上，大大地從企業信息化建設中受益，從而提高產品質量，縮短生產周期，降低物料損耗，完善管理流程，為上層管理應用提供數據支撐，極大地提升了企業信息化建設的滿意度。