基于散杂货港口的在线生产组织指挥系统

蒋欢 张旭仁 姚俊平 高力

摘 要：为建设信息化、数字化智慧港口，解决重复劳动、数据断链、信息难以共享、制度流程难以落实等散杂货管理问题，镇江港利用信息化技术平台将散杂货管理模式由传统的职能管理转变为流程管理。信息化技术平台采用分布式架构和微服务架构，主要包括生产资源管理、商务业务系统、调度指挥系统、轮驳生产系统、生产作业系统、综合信息查询、专项统计分析、决策层驾驶舱、调度指挥系统、第三方子系统、设备数据管理等功能，实现了现代港口企业信息化、作业流程标准化、运营资源最优化和数据管理可视化的目标。系统上线运行后调度指挥系统减员30%，生产管理成本降低了15%，生产效率提升了10%。

关键词：散杂货;信息化技术;智慧港口;系统

中图分类号：F127 文献标识码：A

0 引言

“十四五”时期是我国全面建成小康社会、实现第一个百年奋斗目标之后，乘势而上开启全面建设社会主义现代化国家新征程、向第二个百年奋斗目标进军的第一个五年，是建设交通强国、建设世界一流港口、“一带一路”、长江经济带和长三角区域一体化等国家战略向纵深推进的重要时期，是加快构建国内大循环、国内国际双循环相互促进新格局的关键时期。在全球经济一体化的快速发展下，信息化、数字化智慧港口已经成为港口未来发展的方向。为全面贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，镇江港务集团（以下简称“镇江港”）建成涵盖各项管理流程的散杂货在线生产组织指挥系统，充分发挥信息科技在企业发展中的引领和支撑作用，推动港口从劳务密集型向技术密集型转变，实现高质量发展。

1 系统建设的意义

通过对散杂货生产在线组织业务系统进行顶层设计，以散杂货生产业务流程体系为切入点，推动业务流程再造，推动组织架构重组，进一步提高港口信息服务与协同创新能力，实现散杂货生产作业一体化调度和对外商务合作一体化管控，推动港口企业向“二进制”港口迈进。

针对“大商务、大调度、大保障”改革模式，从梳理散杂货主要货种标准流程入手，开展各种作业流程规范化标准化工作，打造散杂货生产业务系统标准模块，满足生产作业、大商务和大调度等功能需求及其他非功能需求，推进系统建设。

散杂货在线生产组织指挥系统属于流程化管理，以集约化、扁平化、专业化管理为方向，推进流程重建、组织重构、改革重塑，统一信息平台，统一管理标准，加强港航融合和业务协同，建立健全核心业务科学管理体系，全面提升企业运营效率和发展能力。

2 系统的设计

（1）系统建设目标。散杂货在线生产组织指挥系统基于流程化管理，以客户为中心，以货物的变动为主线，将管理模式由职能管理转变为流程管理（即将“商务指令”贯穿于各个职能部门和业务流程，通过商务指令的编制、审批、下达、执行、确认、回馈，动态反映每票货物的变化情况，实现整个业务过程的跟踪和监督）。将整个生产过程纳入流程管理中，对生产过程进行严格控制，不但能从系统中反映港口生产的营运状况，还能通过基础数据对作业人员进行量化考核，从而降低成本、增加利润。系统不但支持港口生产管理的宏观控制，而且支持生产的具体作业，进行港口生产作业的汇总统计分析，使企业的生产过程规范合理。

通过散杂货在线生产组织指挥系统的设计、开发与实施，实现了现代港口企业信息化、作业流程标准化、运营资源最优化和数据管理可视化的目标。

（2）技术保障。1）主流技术：Spring boot：可以快速搭建项目的框架。Spring cloud：基于Spring boot实现的微服务框架，是一套具有比较完备功能的微服务平台。Docker：开源的容器引擎，基于虚拟化技术实现，基于k8s编排管理，可以很方便的实现弹性扩容，按需分配。Nginx：实现服务器的反向代理与负载均衡。Web前端主流框架：Angular、Vue、React。Electron：用来开发桌面应用，满足不同用户的需要。2）主流架构。分布式架构是单体架构的并发扩展，可将系统划分为多个业务模块，分别部署在不同的服务器上，模块之间通过接口进行数据交互。同时可采用分布式数据库，通过代理应用，将用户请求均衡负载到不同的服务器上。

（3）技术运用。1）总体架构。系统分拆成数据库和应用服务两大部分，数据库分为写库和读库，写库集群部署，具备纵向和横向扩展能力，读库采用多套部署方式，具备双向扩展能力。应用服务分为读写应用和只读应用，可实现多机负载均衡，同时可动态切换。2）应用架构。根据各自业务发展模式特点对业务模块进行了精细化设计拆分，各个业务模块选择合适的负载均衡架构部署，分布式处理，使得整个核心系统更模块化、灵活化，同时完善校验机制从而保障了整体业务逻辑的完整性和一致性。3）技术架构。前后端分离已成为互联网项目开发的主流技术，可有效地进行解耦，为以后的大型分布式构、弹性计算架构、微服务架构、多端化服务打下坚实的基础。4）数据库架构。在数据库设计方面，部署多套数据库集群承载不同业务;对热点数据集中的库表进行了分库分表;申报交互报文使用异步提交;分区字段索引调整调优。

3 主要功能

散杂货在线生产组织指挥系统主要由生产资源管理、商务业务系统、调度指挥系统、轮驳生产系统、生产作业系统、综合信息查询、专项统计分析、决策层驾驶舱、调度指挥系统、第三方子系统、设备数据管理组成。

（1）生产资源管理。生产资源管理主要包括设备维保、人员状态、磅房状态、内部委托、拖轮状态、泊位状态、杂项申请、外服信息和机械信息等相關业务操作。

（2）商务业务系统。原商务系统内部存在职能交叉，权责不清，信息共享不够透彻，船期集中时生产资源未能完全高效利用。

（3）调度指挥系统。原调度系统存在职能交叉，部分事项多头管理，生产效能未能充分释放。新调度中心特点：1）上下集成一体、指挥到船到线，闭环管理。2）实现生产信息完整准确，实时在线共享。

总调度可查询所有作业公司上报的各类生产资源信息，可分为：指令接受、水文天气、昼夜计划、船舶调度、作业线动态、海轮昼夜计划、资源上报审核等模块。

（4）轮驳生产系统。轮驳生产系统包括：拖轮标准、轮驳水文天气、拖轮昼夜计划、轮驳作业管理、警戒昼夜计划、警戒作业管理、货主码头、货主码头公司等模块。

（5）生产作业系统。生产作业系统包括：工班执行、机械派工、劳务派工、签票管理、签票审核、港存动态、库场调账、作业票调整、海轮补充计划、指令核销、劳务定额费率、机械定额费率、机械台班费率、清仓配置、清仓机械结算、作业票定额审核、调发行作业票等模块。

（6）综合信息查询。综合信息查询主要包括货物进出统计、场存货物汇总、货物进出明细、工人操作吨、工人操作吨（班组）、劳务队统计、机械司机起运吨、GIS港区阅览、货转查询等相关业务操作。

（7）专项统计分析。专项统计分析主要包括生产日报、分泊位吞吐量、分货类吞吐量、分装卸港分船种吞吐量、集疏运情况、短驳费统计、劳务费统计、分机种操作过程生产量、分货类操作过程生产量、劳务队作业人数统计等相关业务操作。

4 系统特点

（1）实时在线指挥。散杂货生产在线组织指挥系统从海轮货物申报开始，到金额结算结束，实现了货物流向、船舶作业的全生命周期管控，真正意义上实现了全流程实时在线指挥，使生产作业易于管控，方便回溯。

（2）可视化管理。散杂货生产在线生产组织指挥系统除了数据录入、实时反应场存动态、船舶动态等功能，还集成了库场、泊位等关键点的摄像头，可以实时反馈系统作业情况。

（3）高可用、低风险。散杂货生产在线生产组织指挥系统为分布式微服务架构设计，数据采用读写分离，集群搭建的方式，从架构层面降低了宕机风险，提高了系统的安全性。

（4）数据共享。散杂货生产在线生产组织指挥系统不仅是对商务、调度、作业公司等主流程的业务数据集成，还包括生产所需的其他系统数据，可实现“one data，one serivce，one id”数据共享的理念。

5 效益分析

（1）通过散杂货生产在线组织指挥系统建设，实现线下指挥调度线上运行，调度系统减员30%，生产管理成本降低了15%，生产效率提升了10%。（2）构建一站式、全方位的物流供应链综合服务系统网络，为客户提供更具价值的优质服务。

6 未来规划

（1）完善平台微服务架构，通过统一授权平台或者企业服务总线，推进散杂货生产在线组织指挥系统SaaS化建设，提高系统可靠性。（2）推进港口智慧化转型，利用全网覆盖的视频资源，进行车辆测速、警报、车号识别等功能;利用差分定位、无人磅房、承重传感器、智能门禁、电子划关系统的互联互通，构建N位一体的散杂货无人理货的作业模式。（3）以系统为中心，将数据利用最大化，构建数据中台，搭建自定义指标分析系统，清洗和过滤数据，解放劳动力。（4）利用数字孪生技术、人工智能技术，重新定义系统在线指挥模式，通过对港口设施场地的建模，整合生产系统的数据，为调度人员提供辅助决策，增强系统的在线指挥能力，构建智能调度中心。（5）整合港口资源，通过散杂货生产云平台船、货为支撑，成立物流平台，提供第三方服务，提高港口装卸效率、库场周转率、港口生产效率。

7 结束语

镇江港散杂货生产在线组织指挥系统上线后理顺了镇江港散杂货管理工作中的业务流程，实现了散杂货管理的数字化和信息化，增强了港口集疏运能力，大幅度降低了现代物流作业成本，较高程度使镇江港的生产业务实现信息化管理，对打造信息化、数字化、现代化智能港口企业具有重要的作用和意义。后期平台稳定运行后将拓展港口设施场地建模、数据中台、智能调度中心、企业上云等功能，进一步提高港口的物流运作效率和生产管理水平。

参考文献：

[1]戴永勝，解志勇.镇江市港口型经济发展路径探析[J].江南论坛，2016（3）：12-14.

[2]曹慧，郑琰.江苏主要港口物流现状及发展策略分析[J].物流工程与管理，2020（2）：17-18+65.