后勤物资配送信息融合新技术体系研究
2014-12-25齐继东张文斌
齐继东,荀 烨,张文斌
(1.军事交通学院 后勤装备勤务保障中心,天津300161,2.军事交通学院 军事物流系,天津300161)
后勤物资配送,指为保障任务部(分)队完成多样化军事任务,后勤机关核准受供单位所需后勤物资,保障实体进行装备和器材集结、拣选、组配、多式联运及接收等活动的统称。后勤物资配送是军事物流多个基本要素的聚合体,如物资保障任务获取(计划)、物资筹措、物资货场管控(仓储)、物资单元化(包装)和物资跟踪(运输)等活动。虽然我军没有理论意义上的物资配送中心,但战役后勤保障力量中预编的后勤应急保障旅,承担着对建制部队进行后勤物资保障的使命,辖供应组织、货场管理、物资配载及物资运输等分队,具备承担后勤物资配送活动的基本能力。通过对后勤物资保障体系和军事物流系统保障流程、网络结构和构件功能的分析,为后勤应急保障旅提供可用信息保障。在技术上亟待解决以下3个问题:一是有线、无线、卫星和传感器等多种通信网络并存。后勤物资配送信息在各通信网络之间频繁传输,信息从802.1X 网到IP 网、从Zigbee传感器网到IP 网、从卫星网到IP 网等,信息传输可靠性取决于网络互联互通。二是后勤物资配送流程模糊。物资保障任务来源、物资配载与集装谁实施,以及物资配送活动在后勤机关、保障实体和受供单位等实体之间的执行序列等,影响系统角色设计、功能订制和构件部署。三是后勤物资配送相关构件功能交叉。物资配送任务受领、集结信息获取、物资配载、单元信息同步和多式联运等系列功能,与后方仓库管理、物资计划和军交运输等构件功能重叠,影响物资配送信息完整性与可用性。
针对上述问题,参照现行后勤物资保障流程,从信息系统体系结构入手,以“后勤物资配送信息融合新技术体系”为研究对象,探究后勤物资配送网络可靠集成、数据可信融合技术架构。结合体系结构定义,将后勤物资配送信息融合新技术体系内涵概括为以规划的后勤物资配送业务流程为基础,理清物资供应计划、筹措计划、集装计划、多式联运和状态管控等环节职能关系;借鉴信息技术领域新技术标准设备,从网络层(物理层、传输层)集成不同协议网络,构建基于IP 体系的野战配送网络;根据后勤物资配送相关实体(后勤机关、保障实体、受供单位及相关地方机构)职能及其关系,提出新技术体系下功能构件原型和相关军事物流分构件之间互操作关系。
1 后勤物资配送业务流程
后勤物资配送业务流程,指与物资配送相关的后勤机关、保障实体和受供单位按序列执行规定职能的程序,是物资配送信息流和构件功能设计依据。目前我军物资配送业务流程还未明确,物资配送活动主管、分管职能交叉重叠,它包含军事物流系统的计划、采购、仓储、包装和运输等系列活动,是军事物流系统功能集合体。本文结合后勤应急保障旅编成与保障任务,将物资配送业务流程分为以下4 个阶段。
(1)物资保障任务获取与集结状态跟踪。上级后勤机关将后勤物资保障计划下达到后勤应急保障旅,后勤应急保障旅根据保障任务和物资来源(后方仓库、野战仓库等),跟踪物资筹划和集结状态。
(2)物资单元化处理。基于保障任务和集结物资,后勤应急保障旅的保管分队根据受供单位所需物资,对货场物资进行拣选、组配及标签管理。
(3)多式联运方案编制。后勤应急保障旅业务分队根据受供单位所需物资与时限及物资运输、集装特性,协同上级军交运输部门(铁、水、空、公等管理机构),优选自身运力,编制后勤物资多式联运方案、物流单元编组方案等。
(4)物资运输状态掌控。基于多式联运方案和物流单元编组方案,后勤应急保障旅保障分队和相关运输部(分)队联合配载、倒箱和运输,业务分队掌控物资送达过程中状态信息。
2 野战配送网络结构
野战配送网络(field fusion LAN,FFLAN),指野外条件下,构建基于IP 的有线、无线、卫星和传感器等网络(如802.1X、Zigbee、GPRS 等)互联,各通信设备互通的一种通信网络。FFLAN 是DBS 运行的基础与保证。野战配送网络结构设计中引入标志统一的物资、物流单元等设备器材(UID),以及无线传感器网和智能标签(smart label)等技术,实现相关通信网络的无缝衔接。按照后勤信息网络安全防护体系要求,本文设计了后勤应急保障旅的野战配送网络结构(如图1 所示)。
FFLAN 主要由基于IP 的局域网和基于IP 的传感器网构成。基于IP 的局域网主要部署后勤应急保障旅业务分队、上级后勤机关、上级军交运输部门和受供单位使用的物资供应计划、仓储管理、多式联运方案等功能构件;基于IP 的传感器网主要部署以北斗导航定位系统和Zigbee 智能标签(由采集、计算、存储和电源4 个要素组成)等自动识别与数据采集技术为主体的功能构件。
野战配送网络中有线、无线、卫星和传感器的通信网络之间互联互通,主要依托IPIO(internetprotocolinterface/translator)网关,实现802. 1X 网、Zigbee 传感器网、GPRS 网等与IP 网的无缝衔接。吸收Zigbee 协议的低功耗和动态自组网特点,利用Zigbee 智能标签对装备、设备、设施和物资的集中管控。目前,ZigbeeToIP 网关、ZigbeeToGPRS 网关、ZigbeeUSBDongle 无线收发器等无线传感器网络产品的技术成熟度较高,为野外环境下建设后勤物资配送网络奠定了基础。
图1 野战配送网络结构
3 后勤物资配送构件功能原型
后勤物资配送构件功能原型,指按照后勤物资配送业务流程中规定职能和序列,为后勤机关(物资主管部门、物资分管部门和军交运输部门)、保障实体(后方仓库、野战仓库、后勤应急保障旅、运输部(分)队、军代处、队属仓库及生产企业)和受供单位(承担多样化军事任务的部(分)队)等角色,设计系列信息管理功能,并以图形方式展示的DBS 模块层次结构。本文将后勤物资配送构件设计为6 大功能模块(如图2 所示)。
(1)保障任务获取。后勤应急保障旅获取物资保障任务和集结物资信息。信息获取自后勤物资保障计划构件,如战储物资管理信息系统、周转物资管理信息系统等。
(2)物资数量管理。后勤应急保障旅对货场物资的品种、数量和标志统一管理。
(3)物资拣选组配。保管分队按照受供单位所需物资信息,借助自动识别与数据采集技术,自动生成物资的寻址、拣选组配凭证,以及物流单元的快速寻址、拣选和信息同步。
(4)配送方案优化。按照各受供单位所处区域与保障时限、物资组配情况及运力,自动生成多式联运、配送力量编成和物流单元编组等方案。信息获取自军事综合运输信息系统、后方仓库管理信息系统,并与军事综合运输信息系统协同完成物资运输计划编制等。
(5)物资状态监控。在后勤物资配送过程中,借助北斗导航定位系统和智能标签收发设备跟踪物资和运输工具。状态监控信息主要来自军事综合运输信息系统和集结物资实体信息系统。
(6)基础数据维护。主要实现对自动生成各类方案所需数据的维护。
图2 后勤物资配送构件功能模块
4 新技术体系内容概念模型
结合前面分析与设计,从技术层面提出了后勤物资配送信息融合新技术体系概念模型(如图3所示),主要内容包括相关管理规定、信息标准、通信技术和系统构件4 要素。根据军事物流理论,后勤物资配送构件体现了军事物流信息系统的核心特点,是军事物流系统的计划、采购、仓储、包装和运输等要素的高度聚合,即后勤物资配送构件与军事物流信息系统相关分系统之间存在互操作,需从顶层规划功能,防止功能交叉,增强物资配送信息完整性。
图3 新技术体系的内容模型
5 结 语
本文以预编后勤应急保障旅编制与任务为牵引,以当前后勤物资配送流程为主线,分析后勤机关、保障实体和受供单位各角色在物资配送活动中信息的获取、处理和使用,提出了基于IP 体系集成802.1X、Zigbee、GPRS 等协议的野战配送网络,物资配送信息全寿命透明化管理功能原型和新技术体系概念模型。该研究为野外条件下构建后勤物资供应保障信息网络、设计开发物资配送管理系统提供了技术框架雏形。
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