基于批次管理的片烟醇化信息系统设计与实现

贾桥东，郑宏斌，金建明，朱美平，张林法，林伟，许小双（浙江中烟工业有限责任公司，杭州310024）



基于批次管理的片烟醇化信息系统设计与实现

贾桥东，郑宏斌，金建明，朱美平，张林法，林伟，许小双
（浙江中烟工业有限责任公司，杭州310024）

摘要：为科学合理地记录与分析影响片烟醇化质量的各类因素，解决片烟醇化过程中信息数据收集方式不统一、醇化质量缺乏可追溯性的问题，建立了基于批次管理的片烟醇化信息系统。通过批次贯通片烟醇化的各环节，实现片烟养护醇化信息按批次进行记录、查询、统计和分析，为全面掌握片烟醇化信息、追溯醇化质量提供一个信息管理平台。实际应用效果表明，片烟养护醇化信息能够实时获取，醇化质量实现回溯控制，进一步提升了原料仓储管理的信息化水平。

关键词：批次管理；醇化；信息系统

0　引言

自然醇化是目前国际上普遍使用的改善烟叶质量的一种方法，是提高烟叶香吃味品质和烟叶可用性的重要环节［1-3］。其醇化质量主要受片烟的品种、装箱密度、环境的温度、相对湿度、堆垛方式等众多因素的影响［4-5］。科学地管理各类影响因子对于研究片烟醇化规律、追溯醇化质量有着十分重要的意义［6-8］。长期以来，片烟醇化期间的信息管理主要采用手工单据的人工操作方式，尚未对影响醇化的各类因子进行系统的记录和分析，难以全面掌握片烟醇化的相关信息。近几年来，利用批次实现产品质量信息的记录和追溯在许多行业得到广泛应用［9-12］。如行业或国家强制性规定的药品、食品加工等对质量要求较高的企业都已进行了批次管理方面的研究和实施［13-14］。随着批次管理理念深入烟草行业的生产环节［15-17］，引入批次主线对片烟醇化信息系统的设计和开发可以弥补传统醇化信息管理带来的种种不足。为此，本研究设计了基于批次管理的片烟醇化信息系统。

1　传统片烟醇化信息管理模型

鉴于现有烟草行业批次管理经验［18-20］，依据片烟在仓库中的自然流转过程，传统的片烟醇化信息管理模型可分为入库检查、在库养护、出库检查3个管理模块。如图1，在传统的片烟醇化信息管理模型中，在库养护是醇化管理的核心，处于信息链的中游；入库检查是了解片烟醇化前基本信息的首道工序，处于醇化信息链的上游；出库检查标志着醇化过程的中止，处于信息链的下游。在库养护模块包含片烟堆垛方式、仓库温湿度管理、在库检查、虫情监控等部分。由于信息量较大，信息传递过程不够流畅，片烟流转与信息传递也不同步，上中下游之间只能通过反馈来获得信息，因此在片烟醇化信息的管理模型中主要存在以下一些问题：①醇化信息收集方式不统一，效率低下。除了仓库温湿度的数据是通过Zoglab温湿度自动监测系统收集外，其他醇化信息的相关数据均是由人工采集和记录的。数据统计受人为因素的影响较大，往往造成信息收集工作的效率较低。②醇化信息管理的颗粒度不够细化。片烟从入库醇化开始到出库醇化结束，都是以片烟的等级作为醇化信息管理的最小颗粒度。事实上，片烟的复烤加工批对醇化质量的影响也是存在的。同一等级的片烟由不同的生产批次加工而成，在同一仓库储存条件下，其醇化质量往往会有所差异。因此，传统醇化信息管理的颗粒度还有待进一步细化。③各管理模块之间缺乏信息共享。管理模块之间缺乏载体，形成了信息孤岛，无法及时获取其他模块的相关信息。④醇化质量缺乏可追溯性。影响醇化质量的各种因素之间的信息尚未进行有效关联，信息不够贯通，很难追溯片烟醇化的质量。

2　基于批次管理的醇化信息系统模型

批次管理主要是利用批次和对应的信息手段记录并区分物料的最小管理单元，是全程供应链运作跟踪与质量追溯的一种重要手段［21-22］。其划分的基本方法定位于该物料单元的一次收货或一次发货，对应到批次的产生或消耗。在片烟批次管理中，“箱”是批次管理的最小包装单元，即通过在每箱上粘贴条形码来唯一区分该包装单元。

如图2，在基于批次管理的醇化信息系统模型中，按照浙江中烟批次管理的要求，片烟按每到货批进行收货，入库检查时，按照生产批进行质量抽查［23］。因此在每一生产批的片烟收货完成后，开始进行入库质量检查，并将检查的结果同步上传到醇化信息系统中。

片烟入库检查完毕后，即进入在库养护阶段，首先按照生产批进行堆垛，并选择片烟的堆垛方式，通过在醇化信息系统中录入片烟的堆垛方式，记录堆垛方式信息。通过开放Zoglab温湿度自动监测系统的数据端口，将记录的温湿度数据提取到醇化信息中心数据库，即可获得某一批次片烟在醇化过程中的温湿度变化信息。其次是在库检查环节，通过读取片烟烟箱上的条码，获取该片烟的批次信息，并在醇化信息系统中录入在库质量检查的结果。出库检查与在库检查一样，记录的信息及时传输到中心数据库。

上述信息过程的管理在片烟批次管理系统的协调下，对入库检查、在库养护、出库检查3个环节模块的信息进行整合，实现醇化信息共享和片烟批次全生命周期的过程跟踪。

3　基于批次管理的片烟醇化信息系统的实现

3.1系统逻辑架构

图1　传统的片烟醇化信息管理模型

图2　基于批次管理的片烟醇化信息系统模型

图3　片烟醇化信息系统平台

片烟醇化信息系统由设备接入层、应用服务层、数据层、展现层4个部分组成，见图3。WSE即WebSphere Sensor Events是一个针对传感器解决方案而设计开发的中间件产品平台，它提供了一套灵活的硬件管理、数据传输及消息适配方案，使用户能够轻而易举地接收和处理各类传感器事件，并能够快速集成、扩展现有的企业系统架构。

设备信息侦听网关在设计上采用非阻塞式的接收方式，有统一的、可配置的监控应用关注连接数、并发数的变化。在应用的算法上尽可能减少同步请求的发生次数，使用消息服务组件处理正常的工作队列，使用专门的BS应用处理出错队列。这样当数据成功进入消息服务组件以后，读取设备的任务就完成了，信息的出错处理不会在读取设备这个层面生成。

应用服务层主要包括系统的展示服务、业务服务、基础服务、消息服务组件等几部分内容。通过对设备采集的信息和用户的指令进行处理，并把处理的信息反馈到数据层或展现层。

系统采集和分析的批次数据存储在数据层的数据库内，为应用服务层提供了大量的数据信息。

3.2硬件组成

系统的硬件构成主要有以下几个方面。在条码读写环节采用条码打印机和RF手持终端设备。条码打印机打印出含有片烟批次信息的条码，RF手持终端设备可以在任意时间、任何地点读取出条码上的批次信息，并通过无线网络基站链接进入系统的设备接入层。设备接入层布置了传感器事件总线（WSE）和设备信息侦听网关，对RF手持终端设备读取到的条码信息进行处理，并将信息传递到消息服务组件或业务服务模块。应用服务层通过对设备信息侦听网关传来的信息或者调用数据库中存储的信息进行处理后，将信息储存到数据库中。

系统用户平台采用JQuery作为界面技术，保证了与CSS3以及各类浏览器（如IE 6.0及以上版本，Firefox 1.5及以上版本，Safari 2.0及以上版本）的兼容性。用户通过登陆浏览器访问Web服务器，实现授权查询功能和远程控制。

3.3软件设计

根据仓储批次管理业务需求，确定采用J2EE软件体系架构进行系统设计与开发。在系统架构设计方面，采用消息服务组件与企业服务总线多异步结合收集来自ERP、质检等多个系统的大量数据［24-25］；采用先进成熟的DB2数据库与开发套件和多层技术，使得系统稳定并易于扩展。在数据处理方面，采用先进“大数据”处理技术，选用PureQuery、PureXML、表分区、业务分区处理海量数据的技术，实现了一个先进数据体系，满足大量片烟条码数据上载的需要。同时，根据批次管理系统部署要求，开发了手持设备应用程序和条码打印程序，并在各仓库配备条形码打印机和手持设备。从而有效地将条码打印机、手持设备和批次管理系统结合应用起来，用户在仓库现场通过网页的形式即可方便地操作批次管理系统。

3.4网络配置

片烟醇化信息系统的网络配置主要包括以下几个部分：（1）各库内的无线网络，实现RF手持终端设备与库区服务器的数据通讯和传输；（2）企业内部局域网络系统，运行TCP/IP协议，实现系统的兼容性，方便客户接入和系统扩展；（3）Wi-Fi无线网络实现局域网内个人电脑与片烟醇化信息系统的接入。

4　应用效果

片烟醇化信息系统是在批次管理的基础上，融合了条码技术、计算机控制及网络通讯技术，通过对片烟醇化期间各类影响因子的数据采集、整理、记录和分析，为管理人员研究片烟的醇化规律提供了有效和准确的数据信息，为实现片烟醇化质量的追溯奠定了信息基础，提升了公司原料精细化管理的水平。

2012年12月该系统已在浙江中烟储运部门2个科室开始试用，至今使用了3年，整体运行良好，取得了以下满意的应用效果。

（1）整合了影响片烟醇化质量各类关键因素的相关信息，统一了数据保存方法，对片烟的醇化过程进行监控和跟踪，信息获取及时，储存可靠。原来醇化过程中的信息记录有纸质数据和电子数据2种，且手工记录数据统计约需1～2天完成，现在基本上能够全面实现电子数据记录，数据统计仅需几分钟，大大提高了工作效率。

（2）提高了信息存储和分析的准确性。以批次为主线的片烟在醇化过程中产生的相关信息均由醇化信息系统进行收集、储存、分析，即使有人工操作环节，也大部分集中在业务操作上，而对信息的存储和分析影响不是很大，因此大大降低了信息储存和分析的人为误差，提高了数据的准确性。

（3）细化了片烟仓储管理的颗粒度，实现了片烟醇化环节的质量可追溯。片烟在醇化过程中的管理均是以批次为主线展开的。在下游环节检测到片烟有质量问题后，通过读取片烟的条码信息，在系统数据库中查找此批次片烟醇化过程中的相关信息，即可追溯到上游产生问题的环节。

5　讨论

笔者以浙江中烟的片烟醇化过程及其批次管理应用为例，介绍了批次管理在片烟醇化信息系统中的应用。基于批次管理的片烟醇化信息系统，通过对片烟醇化信息的快速追踪和精确定位，及时获取并更新数据，进一步提升了企业的信息化应用水平。而且片烟醇化批次管理作为整个生产过程中的一个重要环节，为原材料投入到成品出厂的过程质量追溯提供了信息支持。浙江中烟作为国内烟草企业实行全流程批次管理的先行者，其片烟醇化信息系统项目还需进一步开发、完善，其批次管理不仅可应用在醇化信息系统中，也正在逐步应用在整个物资仓储中，并在业务过程中不断地进行更深入的探索。

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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

中图分类号：TS42

文献标志码：A论文编号：cjas16020003

基金项目：浙江中烟工业有限责任公司项目“浙江中烟批次管理规划与设计研究”（ZJZY2010E004）。

第一作者简介：贾桥东，男，1985年出生，江苏如皋人，工程师，硕士，主要从事烟叶原料研究。

通信地址：310024杭州市富阳市东洲工业园区8号路近江2号门，Tel：0571-87195378，E-mail：jiaqiaodong@zjtobacco.com。 310024杭州市富阳市东洲工业园区8号路近江2号门，Tel：0571-87195378，E-mail；zhumeiping@zjtobacco.com。

通讯作者：朱美平，女，1984年出生，浙江湖州人，助理工程师，硕士，主要从事烟叶养护研究。

收稿日期：2016-02-03，修回日期：2016-03-24。