白鹤滩水电站物资调度与流向管理系统研发与应用

2019-02-26黄明辉汪志林魏鹏程高向友

物流技术 2019年2期

黄明辉，林鹏，汪志林，魏鹏程，高向友

（1.中国长江三峡集团公司，北京 100038；2.清华大学水利系，北京 100084；3.上海高千软件科技有限公司，上海 201612）

1 研究背景

2000年以来，水利、房建、交通等基础建设工程项目作为国民经济发展的主要支柱产业，得到了大力发展。在项目建设中，主要工程物资的质量控制、供应保障、采购成本等，对工程项目质量控制、建设进度、投资控制起着极为关键的作用。由于工程项目建设中所需的工程物资占工程总投资的比例较大（40%左右），一个企业的物资管理水平直接影响着企业经济效益，同时对提高企业现代化管理水平、提升企业管理理念有着非常重要的作用。

我国工程物资管理的发展，总体可分为3个阶段[1-7]：（1）计划经济体制下的工程物资管理。计划经济背景下，绝大多数的工程项目尤其是大型水电工程项目都由国家投资建设的，对于工程建设所需的主要物资（水泥、钢筋等）供应均由国家统一配给。物资供应时，首先由工程建设单位向国家申报所需物资计划总量，再由国家统一指定各种物资的生产单位或供应商，按照国家或地方物资指导价格调拨给工程建设单位。（2）传统竞争关系下的工程物资管理。随着中国推行改革开放政策，在市场经济环境下，工程建设单位与物资供应商之间已经是纯粹意义上的买卖合同关系。在传统竞争性管理理念下，无论是买方还是卖方，均希望从物流上游或下游企业获得更多利益，虽然也有处于长期合作的考虑，但是与相关企业的关系主要是竞争性关系。（3）基于供应链管理理念的工程物资管理。物资供应链管理是一种新的面向企业上下游相互联系的以集成业务模型为纽带的经营管理业务模式和决策模式。与传统的竞争性管理方式不同，供应链管理致力于建立供应链成员间的合作关系，对用户、运输商、生产企业、供应商以及分包商同等重视，以核心企业为纽带，通过对整个供应链系统进行统筹规划、运作、控制、调整、优化，按照合同规定的时间、数量、质量，将用户所需产品送到指定的地点。

为确保大宗工程物资质量合格、供应可靠、降低材料价差风险对工程建设的影响，我国流域水电工程开发建设管理中，普遍采用业主统供物资管理模式。但是，大型水电工程施工现场往往处于高山峡谷等复杂地形中，具有建设规模大，施工强度高，施工周期长，交叉作业复杂，业主、施工、监理各方作业人数众多，特别是人、机械、环境等动态变化等特点，导致施工现场物资调配管理异常复杂。在保证生产成本最优、施工效率最高的前提下，保质、保量并按时地完成施工作业，仍然是水电工程物资供应管理的难点与重点。

目前水电工程物资调度与管理主要存在以下问题：（1）各单位信息化应用水平不一，部分施工协作单位仍使用手工记录与存档的方式，存在着保管不便、数据失真和难以有效利用等问题。（2）已有信息管理系统应用效果较差，水电工程现场物资调配管理已有的信息管理系统，往往基于传统PC模式，在现场作业条件下使用不便。手机上的一系列APP，存在着适配机型困难，版本管理复杂，用户培训任务重，使用操作不便等一系列问题。

针对以上问题与目前水电工程的发展趋势，中国三峡集团白鹤滩水电站对大宗工程物资供应采用业主统供模式，自主开发了基于微信的水电工程物资调度与流向管理系统[8]。本文对其提出的理念，系统开发逻辑以及应用效果进行论述，并以白鹤滩工程为例，物资调度与流向管理系统研发与应用

2 微物资调度与流向管理概念

2.1 概念

大型水电工程施工现场物资调配和流向管理的工作要求在交互、扁平化管理应用方面还远远不够。自2011年以来微信平台得到了广大用户的认同和使用。微信是一个装机量大，使用非常频繁的移动应用。用户对该软件已十分熟悉，习惯于在平时用语音，文字，图片和短视频进行日常生活交流，也有的单位建立了一些工作用微信群或QQ群，提供了一个方便快捷的交流平台。目前基于微信在水电工程的安全隐患管理也有很好的应用[9]。随着云计算和物联网的兴起，特别是互联网+工程建设进一步的深化，有必要采用新型的管理方法，搭建新型的交互扁平化平台，为此，提出交互软件定义物资调配和流向管理平台这一设想。

2.2 管理机制

软件定义物资调配和流向管理平台是指从施工现场原有的传统订货管理模式，转变为通过系统平台下达日常调度计划，供应商根据系统调度计划，安排供应车辆组织供应，车辆随车携带货物信息通过物资检查站核对后检入，并根据调度信息到达指定卸货点等待施工单位接卸，车辆驾驶员在卸货点卸货过程中，通过系统实时打卡考勤并拍照上传，物资卸货后经施工单位、业主物资管理部门完成交验手续后，通过物资检查站检出离场，完成调度流程（如图1所示）。

图1 微信物资流向与调度管理流程图

系统采用数据实时上传形式，将物资流向的整个过程进行逐一记录，并封存数据库。系统对于物资实时调度、流向监控方面起到了积极的作用，大大降低了物资流失风险。通过实现从计划下达、厂家发货、过程运输、检查入场、卸货计量、检查出场等一系列信息化功能，能有效监控物资在途状况、到货接卸等情况，提高物资调度效率，在保障工程建设主要物资能够衔接有序、保质保量供应的同时，规避物资交验过程中的廉洁风险，同时综合分析和监控供应链关键节点执行情况，及早发现和处理供应商履约风险，实现对物资供应全程的主动监控预警。

3 系统平台设计

3.1 系统逻辑架构

企业服务总线（Enterprise Service Bus，ESB）的概念是从面向服务体系架构(Service Oriented Architecture，SOA)发展而来的。SOA描述了一种IT基础设施的应用集成模型；其中的软构件集是以一种定义清晰的层次化结构相互耦合。一个ESB是一个预先组装的SOA实现，它包含了实现SOA分层目标所必需的基础功能部件。

在企业计算领域，企业服务总线是指由中间件基础设施产品技术实现的、通过事件驱动和基于XML消息引擎，为更复杂的面向服务的架构提供的软件架构的构造物。企业服务总线提供可靠消息传输，服务接入，协议转换，数据格式转换，基于内容的路由等功能，屏蔽了服务的物理位置，协议和数据格式（如图2所示）。

图2 应用架构示意图

基于微信的大型工程物资调配和流向管理系统，包含人机交互接口和后端云服务系统，人机交互接口提供使用者和系统使用的界面，后端云服务系统为人机交互接口提供系统服务。

后端云服务系统包括调度发起模块，利用微信向供货商发送订单信息；供货商供货模块，对接收到的订单请求信息进行数据解析，识别数据类型及来源，将解析后的数据根据库存安排物流，包括司机和货物，发送到数据处理中心；物流处理模块，监控物流过程中的各类信息，包括位置信息，可能导致延误的各个因素；物资检查模块，管理物流进入工地后的检查，包括车辆，人员尤其是货物的批号，品类是否与订单相符；云推送模块，将数据处理中心需要推送的信息分门别类的进行推送，提供个性化服务；数据分析和挖掘模块，基于空间位置信息进行数据之间、空间位置信息及属性数据之间的关联分析与条件查询。对物流调度全过程的责任进行跟踪识别和认定，达到量化管理的目的；计量模块，基于手工或自动的计量，计算货物的皮重和毛重，以及物品个（包）数；调配模块，在现场各个卸货点和使用单位之间按照生产计划进行安排。鉴权和审计模块，确保只有授权的用户和应用才能使用相应的功能；物资检测服务模块,在现场的检测中心对需要检测的物资进行检测并反馈检测结果。

人机交互部分为系统使用者和运行在智能手机上的微信软件，使用者包括业主单位，监理单位，施工单位，供货单位，物流组织的人员。根据物流过程中的不同角色，将应用分为不同的版本。包括如下客户端：调度平台、供应商平台、司机平台、计量平台、检查站平台、领导分析和决策以及检测中心客户端。

3.2 系统界面与特征

系统分为三个主菜单（如图3所示），“我的调度”，“处理中心”和“工具”，其中“我的调度”分为两个二级选项，第一个选项是“当前订单”，用于查询和显示当前的订单（如果已有），第二个选项是“车辆情况”，用于展示当前所有所属在途的物流车辆的情况。按照前述原则，此部分为平时最常用的操作。特别是只调用一次菜单即可获取最关心的信息。

图3 系统主要界面及功能模块

其中“处理中心”，用于集中展现系统较全面的功能，包含进行中调度列表、已闭合调度列表、消息群发等；“工具”，用于调用常用工具单元，包含扫一扫、地图等功能。

3.3 应用实例分析

白鹤滩水电站建设工期长，施工区周边环境复杂，参建单位较多，物资运输、校验难以管理。自2016年10月微信调度与流向管理平台上线以来，录入人数多达1 779，参建单位达54家，上报调度达4 173余条，闭合调度2 909条，闭合完成率69%，发出车次19 000辆，运输各类物资总量127万t。图4为现场每天实际调度占比统计分析。

表1为常规物资管理对比微信平台管理、效果评估。从调度执行计划、进出厂管理、现场卸货管理、物资供应质量管理等方面进行对比分析，可知应用该信息系统后，物资调度、在途、检查和流向等管理效率大大提高，物资调度和流向过程实现了在线扁平化管理，有效控制了大型水电工程中物资管理漏洞，极大的简化了管理流程、节省了各方人力成本。