集成研发

集成研发（共6篇）

集成研发 篇1

0引言

随着信息技术的不断发展,当今锅炉产品的设计已走向智能化、数字化、并行化和集成化的道路,锅炉虚拟样机成为近些年的研究热点。欧美等发达国家的锅炉制造企业已经开始采用锅炉虚拟样机逐步替代传统物理样机来进行新产品的设计、测试与评估,从而实现新产品的高效开发[1,2]。

我国针对锅炉虚拟样机的研究起步比较晚,发展也较为缓慢,由传统的二维设计方式转向基于三维模型的锅炉虚拟样机设计面临很大瓶颈[3,5]。首先是传统的锅炉产品设计流程臃肿、不规范,无法适用于锅炉虚拟样机设计。再者,锅炉虚拟样机设计过程中各类设计工具相互孤立,信息离散、封闭,资源共享与重用困难。大量的资料检索、设计思考都还依赖工程人员手工完成,导致产品的设计效率与设计质量难以保证[4]。

因此,在研究锅炉虚拟样机设计流程及所涉资源的基础上,提供协同统一的研发环境并有效集成企业现有资源,具有重要意义。本文对此提出了解决方法。

1锅炉虚拟样机设计流程与资源

1.1设计流程

锅炉虚拟样机设计流程主要分为性能设计、总体设计、布置设计与施工设计四个阶段,整个流程中包含串行、并行设计以及设计循环,如图1所示。第一阶段为性能设计,包括锅炉结构设计、热力计算、水循环计算、汽水阻力计算、烟风阻力计算、强度计算与材料管理等。第二阶段为总体设计,包括P&ID图绘制与KKS码表达、建立管道元件库与管道数据库、锅炉主框架定位等。第三阶段为布置设计,包括锅炉各部件三维建模、应力分析、虚拟装配、碰撞检查、生成布置图等。 第四阶段为施工设计,生成二维工程图,并将明细清单及数据等进行归档[5]。

1.2所涉资源

锅炉虚拟样机设计是一个综合的、协作的、连续的过程,具有全生命周期的特点。这个过程涉及团队/组织、工具集与信息三大类资源,如图2所示[6,7]。

团队/组织包括跨地域跨专业领域的专家、技术人员、决策人员以及用户等[7]。锅炉虚拟样机设计需要团队成员的广泛参与,他们之间需要进行实时信息交互。 工具集由各种专用计算程序、仿真分析工具、设计软件等构成,这些系统之间存在着大量的依赖关系,共同完成锅炉虚拟样机的设计、开发。信息主要由锅炉虚拟样机各类数据、模型与文档等构成,包括设计数据、仿真数据、设计模型、仿真模型、产品标准、技术指标、典型结构、计算方法、经验数据以及各种媒体数据等[4,7]。

2锅炉虚拟样机研发环境集成总体设计

锅炉虚拟样机研发环境主要由锅炉虚拟样机研发环境系统(Boiler Virtual Prototype Design Environment,BVPDE)、计算分系统、设计分系统、仿真分系统四部分组成,如图3所示[7]。

锅炉虚拟样机研发环境系统是整个平台中的核心部分,实施与管理锅炉虚拟样机设计流程(图1),集成、管理并调用各分系统,同时对各个分系统之间的信息交互进行控制。计算分系统由热力、强度、流体阻力等专用计算程序构成,提供锅炉性能计算能力,其结果提供给后续设计分析环节。设计分系统提供CAD/DFx、 PDMS、Xsteel、PE P&ID、Power Hanger等设计工具, 支持锅炉整机以及不同专业领域子系统的设计、开发。 仿真分系统提供强度、刚度、频率、温度场、流体场等仿真分析工具,通过仿真模型进行各子系统的协同仿真,分析锅炉各项性能、功能及行为,为设计提供依据和反馈信息[8]。

3锅炉虚拟样机研发环境集成实现

3.1系统架构

锅炉虚拟样机研发环境系统界面提供统一的人机交互环境。系统的业务逻辑部分是整个系统的核心,包含了系统管理、用户管理、项目管理、文档管理、产品设计、系统交互等功能模块。各项业务的执行与流转遵守锅炉虚拟样机设计流程(图1),由工作流引擎RRFlo Eng进行驱动。RRFlo Eng是一个基于XPDL(XML Process Definition Language,XML过程定义语言)的嵌入式的工作流引擎,能够对流程进行实例化、执行与监控。业务逻辑层通过系统接口层访问ftp文件系统、数据库,集成并调用各个工具,包括Auto CAD、PDMS、PDAE(Product Design & Analysis Environment,产品设计分析环境系统)等。ANSYS、 Nastran等仿真分析资源则通过PDAE的接口进行访问。 如图4所示。

3.2具体实现

3.2.1AutoCAD集成

A u t o C A D主要用于锅炉虚拟样机含接管尺寸的系统图和总体布置图设计。Auto CAD 2006及以上版本提供了.NET接口,包括acdbmgd.dll与acmgd.dll组件,利用VC# .NET框架可以进行二次开发。其中, a c d b m g d . d l l包含O b j e c t D B X托管封装类,它提供了Application Services、Editor Input和Runtime三个重要的命名空间。acmgd.dl1包含Auto CAD托管封装类,提供了Auto CAD常见控件以供使用。此外,Java自身包含Runtime类,它提供Command Method属性,用于定义可在Auto CAD中执行的托管程序。

将二次开发形成的Cims Cad Addin.dll组件(动态链接库)拷贝到Auto CAD安装目录下,同时修改support文件夹的acad2013.lsp文件。在Auto CAD启动时,使用NETLOAD命令加载组件并添加新的右键菜单。 acad2013.lsp部分关键命令如下:

Auto CAD集成模块(菜单)主要包括五项功能:锅炉产品结构设计参数查询、ftp参数配置、数据库参数配置、文件上传与文件下载。结构设计参数查询,显示锅炉总体需求与性能指标,包括锅炉类型、水循环方式、 燃烧方式、汽温调节方式与排渣方式等。这些参数可以由工程人员在BVPDE中进行配置并保存,供用户快速查阅。ftp参数配置,用于锅炉虚拟样机文件系统的连接参数设置。数据库参数配置,用于数据库服务器的连接参数设置,同时验证用户权限。文件上传与下载,是在用户通过权限验证后,允许用户上传文件到锅炉虚拟样机文件系统,或从中下载文件。如图5所示。

3.2.2PDMS集成

PDMS系统主要用于锅炉虚拟样机钢结构、支吊架、管道、烟风道、集箱与受热面等三维模型设计以及锅炉整机装配、碰撞检查等。PDMS12.0.SP6及以上版本同样提供了.NET接口,包括Aveva.Application Framework. dll和Aveva.Application Framework.Presentation.dll。

Aveva.Application Framework.dll组件包含几个重要的类。

1)Addin Manager:提供对程序框架插件管理的属性和方法。

2)Service Manager:定义程序框架发布服务的接口。

3)Settings Manager:提供程序设置管理的属性和方法。

Aveva.Application Framework.Presentation.dll组件包含几个重要的类。

1)Command Bar Manager:提供使用PDMS菜单和命令栏的能力,还可以从用户接口文件( User Interface Customisation )中载入菜单和命令栏定义。

2)Command Manager:定义接口来管理命令对象,这些命令对象是与工具条或其它用户接口相关联的对象。

3)Resource Manager:是一个对本地资源文件的管理类。

4)Window Manager:提供访问窗口、状态栏和一系列MDI的方法,也提供了使用这些窗口以及控件的方法。

针对PDMS三维建模的功能模块,采用可编程宏语言(Programmable Macro Language,PML)实现。它是一种专门针对PDMS的编程语言,允许以命令的形式进行PDMS操作,并对PDMS模型进行参数化设计。PML通过其特定语法和规则,对模型名称、定位点、尺寸等信息进行编程,快速实现数据抽取、模型修改和图表绘制等多种功能。

类似的,将二次开发形成的Cims Pdms Addin. d l l组件拷贝到P D M S安装目录下,同时在P D M S的Design Addins.xml文件中添加该组件,并在PDMS中定制相应菜单。该菜单包括五项功能:锅炉产品三维建模、ftp参数配置、数据库参数配置、文件上传与文件下载。锅炉产品三维建模,用于建立PDMS三维模型,包括筒体、管道、集箱、受热面、烟风道、钢结构以及支吊架等。其他几项功能与Auto CAD一致,不再赘述。如图6所示。

3.2.3PDAE集成

PDAE是由同济大学CIMS中心自主研发的面向我国设备制造企业的产品设计分析管理软件,可用于锅炉虚拟样机性能计算及仿真分析。PDAE含分布式计算资源管理服务模块,可以对锅炉专用计算资源和CAE仿真工具等进行集成与调用,并反馈结果。

1)ANSYS集成:

ANSYS提供批处理运行模式可以支持它在后台运行,通过APDL(Ansys Parametric Design Language)语言实现从建模、加载分析到求解计算整个过程的参数化。利用Java对APDL进行封装,并通过Java Runtime类的Runtime.get Runtime().exec()方法调用ANSYS程序并传递APDL宏文件进行参数化[9]。

2)Nastran集成:

Nastran的集成与调用主要利用Java对象序列化技术与Servlet技术实现。通过Java可序列化对象(实现Serializable接口),向远程服务器端发送HTTP请求。服务器端容器中的servlet在监听到连接请求后,获取可序列化对象,调用Nastran进行分析计算,并根据计算结果重置该对象相应字段[10]。

PDAE集成模块实现的功能主要有以下五项:计算/ 仿真资源管理、ftp参数配置、数据库参数配置、文件上传与文件下载。计算/仿真资源管理,完成热力、流体阻力等专用计算程序与ANSYS、Nastran等仿真工具的集成、管理与调用,并将计算或仿真结果提交到BVPDE系统。其他几项功能与Auto CAD一致。如图7所示。

4结束语

本文研究了锅炉虚拟样机设计流程与涉及的团队/ 组织、信息以及工具集三大类资源,提出了锅炉虚拟样机研发环境集成的总体设计方案,设计了系统的总体架构并实现了Auto CAD、PDMS与PDAE等系统的集成, 为锅炉企业规范设计流程、集成现有资源、提高设计效率提供有效支持。下一步还要对锅炉虚拟样机关键技术进行更深入的研究,并结合系统实际应用效果与反馈,不断完善软件系统。

参考文献

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[9]沈溢群,王坚,凌卫青,等.基于PDAE系统的ANSYS二次开发[J].中国制造业信息化,2010,39(23):28-30,34.DOI:10.3969/j.issn.1672-1616.2010.23.007.

[10]许建宏,王坚,凌卫青,等.基于P D A E系统的N A S T R A N分析[J].制造业自动化,2012,34(7):19-22.DOI:10.3969/j.issn.1009-0134.2012.4(s).07.

集成研发 篇2

关键词：农业害虫,性诱,监控技术,研发,集成应用

前言

我国属于农业大国,提升农业发展水平,对于我国经济实力以及综合国力的增强,都极为重要。农业害虫的存在,是影响农作物产量的主要因素,加强对害虫进行控制,是农业领域需要关注的重点内容。性诱监控技术的研发与集成应用,是解决农业虫害的关键,因此应对其进行深入的研究。

1 农业害虫性诱监控技术应用的重要性

1.1 农业生物灾害日益严重

近些年来,我国农业领域生物灾害日益严重,调查显示,以广西壮族自治区为主的各大区域,其农业生物危害已经达到了十分严重的地步,害虫种类急剧增多,以水稻“两迁”害虫、甘蔗螟虫等为主的害虫数量增加,对各省份农作物产量的增加带来了极大的危害[1]。通过对导致上述问题出现的原因的分析发现,农业生物灾害增多,既与自然因素有关,同时也与人为因素有关。以自然因素为例,气候变化异常,是导致害虫增多的主要原因。解决上述问题的关键在于采取相应技术,对其进行综合治理。性诱监控技术的应用,能够将害虫消灭在萌芽之中,对于解决农业生物灾害,能够起到极大的帮助作用。

1.2 化学农药问题突出

随着农业害虫量的增加,种植者为解决上述问题,提高农业产量,通常采用最直接的手段进行杀虫,这是导致化学农药使用情况增多的主要原因。化学农药能够达到解决虫害的目的,这一点不容否认,但长期使用,同样会导致农作物种农药残留量过多,进而影响食用者的身体健康,导致社会出现食品安全问题。除此之外,化学农药的使用还会对自然环境造成影响,与可持续发展的理念与原则相违背。采用农业害虫性诱监控技术,可以避免发生上述情况,在保护环境、保护农作物食用安全的基础上,解决虫害。

1.3 增加害虫预警手段

加强对害虫的预警,可以从根源处避免虫害的扩大化,将害虫消灭在萌芽之中,避免其对农作物造成过于严重的不良影响。近些年来,国内针对农作物害虫所提出的预警手段正在逐渐增加,考虑害虫的趋光性,传统主要采用光源诱捕的方法捕捉害虫,但一部分害虫,如豆野螟等,并不具有趋光性[2]。针对上述问题,增加害虫预警手段已经成为了农业领域关注的重点。农业害虫性诱监控技术的应用,可以有效的解决传统害虫预警手段当中存在的问题,是一种较为有效的害虫预警手段。

2 农业害虫性诱监控技术研发与集成应用关键

2.1 诱芯

诱芯(lure),指的是含有昆虫性信息素或性诱剂的载体[3]。

为了提高害虫的诱捕率,采用诱芯的方法,将不同种类昆虫的性信息素进行收集,并对其特点加以研究,在此基础上,凭借上述信息,实现了性信息素的鉴定,使得该技术成为了农业害虫性诱监控技术的主要体现。

根据地理区域的不同,农作物生长所面临的自然环境也有所不同,与此同时,同种害虫的性信息素,也会与其他地理区域存在差别。采用诱芯技术,能够使磁性与雄性的性信息素得到区分,使得复杂地理区域下害虫的性信息素鉴别成为了可能,提高了鉴别的准确率。

根据农作物种类不同,其花的气味也不尽相同,所吸引的害虫种类便会存在差别,为了提高害虫诱捕效率,采用增效剂的方法,使得对不同种类植物的害虫的鉴别效果得到了改善。

在充分考虑害虫在不同地理区域内的不同性信息素等问题的基础上,共研制出了12种诱芯,使得害虫的捕获量得到了增大,与同种类型的产品相比,捕获量提高了至少1倍。同时,采用诱芯的方法,还能够使害虫诱捕有效性持续更长时间,研究显示,最长持续时间能够达到3个月,有效降低了成本,为农业领域整体经济效益的提升奠定了基础。

2.2 诱捕器

诱捕器(trap),指的是对农业害虫进行诱捕的一种器具[4]。

不同的害虫在交配方面,具有不同的定向飞行行为,考虑不同害虫的上述特征,对诱捕器进行设置,研制成了适应不同靶标害虫的诱捕器,使得害虫的诱捕具有了针对性,提高了害虫诱捕效率,达到了及时有效的消灭害虫的目的。

2.3 自动记录仪

自动记录仪可以被应用于包括农业领域在内的多个领域当中,是一种集信息显示、信息处理、计算以及报警等多种功能于一身的仪器,将其应用于农业害虫的诱捕过程中,能够起到积极的促进作用。

传统采用图像识别等方法,实现对害虫数量的计算等,具有准确性相对较差的特点。在性诱监控技术下,应用自动记录仪,并将其与电子技术相结合,研制出了红外感应与电网2种计数系统[5]。两者均针对不同的害虫类型进行计数,具有较强的适应性,是农业害虫性诱监控技术的主要优势之一。

2.4 复合色板

复合色板同样是农业害虫性诱监控技术中的一种。不同害虫的视觉信息不同,在波长以及反光度等方面,均存在区别,因此,很多小型害虫,基本很难被监控[6]。考虑上述问题,在充分研究害虫的视觉信息等因素的特点的基础上,将性诱与颜色相结合,得到了复合色板,采用颜色的方法,使害虫诱捕突破了害虫视觉信息不同的阻碍,使得害虫的诱捕率得到了提高。实践显示,与传统诱捕情况相比,该种方法的害虫诱捕数量提升了至少4倍。

3 应用效果与效益

案例位于广西壮族自治区,农业害虫种类极多,近些年来有增加的趋势,例如,斜纹夜蛾,采用传统方法诱捕害虫,有效率较低,害虫仍然存在,导致作物产量降低。为解决问题,决定采用性诱监控技术,在种植面积为670m2的蔬菜种植区域进行实验。在一段时间观察之后,得出如下结果。

3.1 应用效果

采用性诱监控技术,对斜纹夜蛾进行诱捕,与传统灯光诱捕技术进行对比,发现前者的诱捕数量较高,单日最高达到了40头,单日平均诱捕数量为38.2头。采用传统灯光诱捕技术,其单日诱捕数量为10头,单日平均诱捕数量为8.1头。可见,性诱监控技术对于农业害虫的诱捕效果相对较元。可见,采用农业害虫性诱监控技术的成本较低,效益较好。

3.2 效益分析

采用性诱监控技术,对斜纹夜蛾进行诱捕,与传统灯管诱捕技术进行对比,发现前者对于成本的要求较低,经济效益较高。前者在670m2的蔬菜种植面积下,其成本为180元,后者在670m2的蔬菜种植面积下,其成本为251.2元。

4 结论

综上所述,农业害虫的存在,会拉低农作物产量,降低其质量,对农业发展会产生严重的阻碍。采用性诱监控技术,能够使上述问题得到解决,因此,应将该技术扩大使用。

参考文献

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[2]吴孔明,陆宴辉,王振营.我国农业害虫综合防治研究现状与展望[J].昆虫知识,2009(06):831-836.

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集成研发 篇3

本文介绍的精准农业集成系统在东北双山基地得到了初步应用,其核心是借助企业管理学中的流程再造(BPR, business process reengineering)理论,从组织管理和技术构成两方面对整个系统进行功能和效率的提升,全面改善精准农业系统内部运作机制,摆脱传统分工论的影响[2,3],大胆地对现行业务流程进行再设计,科学配置基地内部各种软硬件资源到流程之中,通过对从业人员合理授权和科学引导与配置系统资源的正确应用,提升基地内部人、财、物、技术等资源的最有效配置与整合[4,5],最大限度地实现技术上功能集成和管理上的职能集成,从而在经营成本、质量、服务和速度等方面得到有效改善[6,7,8,9],使得整个技术体系运转更加灵活,能够更好地为实现精准农业大发展目标服务。

流程再造理论在现代企业管理中应用范围很广,并且取得了相当显著的成效[10],但是国内外将其应用到精准农业系统集成的研究却很少。以中科院知识创新工程重大项目“双山基地新型精准农业技术应用”项目依托,对精准农业中核心农事业务流程进行深入调查和细分研究,并咨询当地农业专家,借鉴流程再造理论重新设计与优化农事流程,将已经实现的软件系统、硬件装备、人力资源等多种资源合理配置到流程中,充分协调已存在的资源共同完成精准农业的核心农事流程,并且初步实现了精准农业的系统集成[11]。流程再造并不是重新设计工作过程而已,而是在充分认识现有的各种资源、目标、服务对象的基础上,进行系统性的思考,以农事核心业务为主,提高系统整体性利用效率,各项资源得到最大程度的发挥应用,同时使得人力资源各尽其职,提高了管理能力和决策水平,促进了双山基地新型精准农业系统的有效集成,使得精准农业技术系统在更高水平上发挥价值[12,13,14,15,16,17]。

1 研究基地已有基础

1.1 软件系统资源

为了更加深入研究基地的精准农业系统是如何集成的,就必须掌握基地内部存在的多种软件系统资源情况,原有的双山新型精准农业示范系统由五大系统组成:1)农情立体监测系统,提供了卫星农业遥感、环境信息采集、近地面视频监控、产量信息采集4 个子系统;2)农业综合数据库系统,提供了基础地理数据库、遥感影像库、农田网格数据库、农业专题数据库、农场三维地理信息5 个子系统;3)农业决策分析系统,提供了生产资源管理、生产计划管理、变量施肥决策、网格变量决策、农事活动管理、远程生产指导、农业空间分析等7 个子系统;4)精准作业控制系统,提供了生产进程管理、农业机械导航、施药作业控制、变量施肥控制4 个子系统;5)农业信息服务系统,包括提供了病虫草害识别、市场信息服务2 个子系统。显然,面对上述五大系统中的22 个子系统,基地从业人员难以针对农事活动做出正确选择以及配套完成准确的工作流程,必然导致精准农业系统适用性、可推广性的降低以及其效能的充分发挥。

1.2 人力资源以及配套硬件

双山基地下属三个机务队,基地内部人力资源(角色)构成包括:农场党委会、农场主任,农场政委,农场副主任(生产副主任、行政管理副主任、后勤管理副主任),财务会计,助理,机务队长,拖拉机驾驶员,收割机驾驶员,汽车驾驶员,勤杂人员等。党委会在基地拥有最高权力,负责审批基地的所有活动;主任的主要职责是主持基地的全面工作;其它人力资源角色顾名思义此处不予赘述。

基地拥有的硬件资源主要是指基地存在的各种农业生产管理相关的硬件装备,包括大马力拖拉机,联合收割机,喷药机,农机具,运输车辆,场院机械,网络、移动云台、固定云台、计算机、以及化肥,农药,种子,油料,材料等。

1.3 核心农事业务流程

精准农业之中的核心作业管理业务是为最终满足精准农业需求而设计的一系列密切联系的有序作业的集合体,这一系列密切联系的有序作业的集合体构成农事操作流程,实现一定的功能,完成一定的任务。精准农业流程是各种资源的集成,是多种资源的高度综合,并由农业从业人员协调所有作业,因此必须要确定核心业务。通过深入到生产经营过程(process)的基本单元业务作业活动,利用对作业消耗资源的控制,以达到精简过程、降低成本、提高业务流程(business process)效率的目的。

要对流程进行再造或者优化,必须熟悉当地流程。将流程再造理论方法引入到精准农业管理之中加以研究,设计出适合当地最优的核心业务流程。经过实地调研和分析,得知基地内部的核心农事流程操作可以用简单六个字来概括:计、种、管、收、贮、售,即年度生产计划的制定,作物播种,田间管理,作物收割,作物贮藏,作物销售这六大方面。

在熟悉了基地内部的各种软硬件资源、人力资源、核心业务流程等的基础上,如何将系统中众多独立系统、软硬件资源以及人力资源进行有机集成正是本文探讨的重点。为达到降低系统使用难度,提高各种资源利用效率和系统整体性,由此将企业管理学中的流程再造思想理论应用到精准农业的系统集成之中,主要希望在某一核心农事业务流程中将各个系统进行有机协调组织,以农事业务流程为导向,将多种资源安排在农事执行过程中的合理作业位置中,实现精准农业系统的有效集成。为此需要同当地农业专家和相关管理人员,在借鉴流程再造理论基础上,共同研究出符合当地实际情况的农事业务流程,并将现有资源进行有机整合,以达到最终目标。

2 基地精准农业中的流程再造设计与资源配置

2.1 精准农业系统集成的流程再造设计过程

流程再造的核心目标就是要将技术和人等关键要素有效运作在业务流程的再设计与重构活动之中,从而推进组织机构的技术性和社会性发生适应整体绩效的改进和长远发展的改变。实施流程再造(BPR)的根本动力是长期可持续发展的战略需要,根据未来发展的战略规划,对各项运作活动及其细节进行重构、设定与阐述。精准农业是基地未来农业发展的方向,基地中存在的多种技术、人力、农机等各种资源是进行流程再造的基础,为了基地长期发展精准农业战略的需要必须更加进一步推进对核心业务进行流程再造与优化。基于研究基地的实际情况,利用流程再造对精准农业系统进行集成的步骤见图1。

流程再造主要分为六大阶段。第一阶段为计划、启动与准备阶段,主要对现有农事业务流程进行调研,包括对基地各种资料数据以及存在的流程等的调研,熟悉当地实际情况。然后获得上级批示,指定负责人,进而探寻流程重组潜力和风险。第二阶段为调查、发现与评估阶段,主要是对调研后的数据与流程进一步分析,发现问题,进一步研究基地各种情况,包括人力资源配置、组织架构等。通过咨询领域内的专家领导与相关从业人员,充分吸取各方意见,并在信息运用方面、社会方面、经济方面、环境方面等做出简要评估。第三阶段为分析诊断阶段,主要为确定精准农业系统流程再造的范围,本研究范围主要基于六大核心农事流程,需要对核心农事业务流程进行更细致描述、分析与诊断,确定出再造的详细目标,包括经济、环境、社会等多方面目标。第四阶段为设计与再造阶段,运用流程再造理论在前期基础上进行流程再造与优化,对流程以及资源进行分析,设计出合适方案,并论证方案其可行性,重塑基地内部组织结构以及运行机制,对新旧流程绩效做出评估,确定最终方案。第五阶段为审批阶段,将最终方案提交上级进行审批,听取审批意见,及时做出相应反馈与合理修改。第六阶段为后续工作与管理阶段,在方案获得审批后即可进行实施,为了保证安全有效性可进行试点实施。同时也要对基地从业人员进行相关培训,对管理与多种数据进行监测,并做出反馈与评估,进一步持续改善农事业务流程。

2.2 流程再造实施中的资源配置———以年度计划制定为例

对几大核心农事业务流程加以分析,制定出符合当地的农事操作流程,就需要分析此流程每一个子流程所要实现的目标,然后查看现有哪些软硬件资源(包括任务角色、硬件设备、各个系统)为这一子流程所需,将软硬件资源合理安排在相应农事流程中,最终完成一项具体农事操作。

运用精准农业流程再造方法,对年度计划制定这一农事核心流程进行再造与优化后为:市场预测种植结构调整选取优良品种规划田块种植作物品种提交审查所需农资准备技术培训。

市场预测,目标是使得次年基地种植作物收益最大化,因此需要将多方渠道获得的信息进行集合与分析,从而做出科学决策。而现有农业信息服务模块下市场信息服务子系统,是一个基于互联网的查询统计分析系统,能够准确实时提供多种农作物的价格,供求,市场动态等信息,从而能够指导与辅助农业决策,其功能能够满足这一子流程的需要。在对此作业管理流程中需要的各种软硬件资源进行配置时,根据基地人员角色(人力资源)的职能,需要参与的角色是主任和生产副主任,需要的硬资源是网络和计算机。

种植结构调整,目的是为了对田块进行合理轮作防止重茬。如此就需要查看各个田块不同时期所种植的作物品种,对各个田块进行种植结构的合理调整。需要的软资源是农业决策分析下生产计划管理子系统,以及农业综合数据库模块下的农业专题数据库,以此获取不同年份下各个地块的以往种植作物品种信息。根据职能安排,所需要的角色为主任和生产副主任,对应的硬资源是计算机和网络。

选取优良品种,主要是主任和生产副主任(角色)利用市场信息服务子系统通过计算机和网络(硬资源)搜索作物的市场信息,并结合基地多来的农业生产经验和任务要求,选取优良的农作物品种。

规划田块种植品种,根据已确定种植作物类型和品种,根据田块之间的内部差异性,对田块种植作物进行合理规划。这就需要利用农业决策分析下生产计划管理子系统,和农业空间分析下田块内部差异分析子系统,以及农业综合数据库下农田格网数据库,此过程需要的角色仍然是主任和生产副主任,用到的硬资源是计算机和网络。

提交党委会审查,主任和生产副主任相互协商,将制定出的年度计划方案提交给党委会进行审核。通过开会对方案提出修改意见,确定最终年度计划方案,录入生产计划管理子系统。此过程需要的角色是主任和生产副主任,硬资源是计算机和网络。

农资准备(包括种子、化肥、农药、机械配件、油料等物资),通过最终年度计划方案查看各个地块种植的作物种类和品种,对各个地块进行网格变量施肥分析(调用网格变量决策系统),形成变量施肥决策方案录入库中(需要变量施肥决策系统),并通过查看库存中的农资(种子、化肥、油料、农机配件等)确定最终需要农资的准备情况(需要农机农资信息管理系统)。此过程需要参与的角色仍然是主任和生产副主任,还需要后勤副主任以及财务会计的参与,用到的硬资源是计算机和网络。

人员技术培训,主要是对部队官兵(从业人员)进行农业器具的操作,维修保养,相关知识技能的培训,也包括对基地内软件系统相关知识与操作方面的培训,丰富官兵知识和提高官兵技能,为来年从事农事活动做好充分准备。涉及到的软件系统为所有软件系统。涉及到的硬资源包括所有硬件资源。需要的角色为全部角色。由此便得出基于流程再造的年度计划制定的资源配置情况(图2)。

3 基于流程再造的双山基地精准农业系统集成的初步实现

在对双山基地内的各种软硬件资源、人力资源、核心农事业务流程研究的基础上,基于现代企业管理学中的流程再造理论对双山精准农业系统集成进行了探索,并且获得了初步实现。该集成系统能够根据当前时间显示当前应该进行的农事活动,并显示当前相关农事业务流程(图3),系统赋予用户一定权限,用户可对相关流程的相关步骤进行资源的配置,还可查看其他时间农事活动情况,也可直接获得所有主要农事业务流程。并且可以根据条件配置一定软硬件资源和角色,不同权限用户可从不同系统入口直接进入相关农事业务流程之中。

图3系统主界面(左)和其他时间农事界面(右)Fig.3 The main interface of the management system(left)and the interface of?other time farming(right)

进入年度计划流程,可以对年度计划制定的所有子流程进行查看(图4),通过点击可以直接打开相应所需软件系统,而不需要去了解何时使用何系统去做何事。也可以查看每一流程节点的资源配置情况(各个流程已有默认配置)。对每个业务流程配置成功后最后可直接进入该流程进行管理与作业操作。该系统能够为角色赋权限,角色不同权限不同各自登陆界面的内容也不同,使得不同角色各尽其职,提高人力资效率(图5)。不同角色用户可与参与当前流程的其他角色进行协商与交流,以便制定出更加合理的农业操作管理方案,提高决策的及时性和正确性。并且系统为用户提供了一些人性化的交互方式,方便不同人的不同使用习惯。

如此便实现了对一个核心农事业务流程的集成,将基地内的人力资源、硬资源和软件资源,基于流程再造进行合理有效的配置与集成,实现对精准农业系统的科学有效集成。

图4年度计划流程配置图(左)和各项资源配置图(右)Fig.4 Flow chart of resource allocation annual plan(left)and the resource allocation(right)

图5年度计划流程子系统(左)和主任登陆界面(右)Fig.5 The subsystem of annual plan flow(left)and director of landing interface(right)

4 总结与展望

本文在精准农业系统集成中借助流程再造的方法,重新构造和优化核心农事业务流程,采用集成创新的方式,整合基地中的各种资源,并获得了初步实现。从而提高资源利用效率和决策水平,对精准农业的管理产生深远影响,无论从操作还是管理上很大程度上提高了精准农业的效益,促进了精准农业系统的有效集成,从而进一步促进了精准农业的推广与发展。

集成研发 篇4

1 系统实现思路

一套完整的集成供应链管理系统,至少包含基于供应链的物流业务中间件、应用功能模块两大部分,同时需要解决各个信息系统之间的数据传输和同步问题。

现结合中国东盟物流园区的业务管理特点,围绕物流供应链各个环节的物流业务操作信息化,在系统初步设计时,考虑通过集成中间件、EJB (Enterprise Java Bean)、移动互联(MAS/WAP/GPS/GIS/PDA)、J2EE、XML等技术,并根据物流园区业务来划分供应链集成管理系统的应用模块,使其涵盖物流业务各个环节,以便用户根据实际需要进行相应筛选和配置。

2 主要研发内容

2.1 基于供应链的物流业务中间件的开发

物流业务中间件遵循J2EE技术规范和国家物流标准化,主要采用EJB (Enterprise Java Bean)技术开发,整个系统分为表现层、业务逻辑层和数据层。表现层对应用户界面,逻辑层用于处理各种复杂的物流配送商务逻辑计算和演算规则,表现层调用逻辑层以完成具体和业务演算,并将之存储于数据层。同时表现层、业务逻辑、数据层构架相分离,使系统具有广泛的适应性和高度可维护性。

物流业务中间件的构造,采用了软总线+软构件方式,保证了构件功能的独立性、构件的模块化以及构件的可重用性。构件之间的信息交换,都通过信息总线来进行,如图1所示。

2.2 应用功能模块的开发

在完成了物流业务中间件的研发后,基于该中间件,就可以快速进行本项目各应用功能的开发,开发的主要应用功能模块如下。

客户需求管理:包括合同客户基本档案资料的管理,合同客户装货收货地管理,合同客户供应商基本档案资料及供应商装货收货地管理,客户货物信息管理,承运商(包括运输车队、货运代理公司)的基本档案资料管理。

仓库管理:通过对不同地域、不同类别、不同规格的所有仓库资源进行集中管理,同时可采用条码、射频等先进的物流技术设备,对出入仓货物进行货物登记、移库盘点、库存检索、租期报警等仓储信息的管理,并可向客户提供远程的仓库状态查询、账单查询和图形化的仓储结构和货物存储位置查询。

订单管理:包括订单列表、单据管理、快递单管理、售后服务跟踪等功能。

物流作业:主要完成运输合同(委托书)、运输调度、车辆及货物监控、订舱等相关运输作业的管理。包括委托书管理、车辆调度管理、港装管理、作业费用管理等功能。

计调配送:运输管理是物流管理的核心,运输成本占整个物流成本的35%～60%,运输过程的时间、地点跨度大,中间环节多,环节之间相互影响。其中又多有可变因素。因此运输过程的有效管理非常复杂并且关键。为了较好地解决上述问题,需从订单(计划单)管理、作业单管理、单车运输合同(派车单)、事故处理4个方面对计调运输进行管理。

在途跟踪:车辆调度审核完成,作业开始运输后,系统通过MAS/WAP/GPS等方式对在途情况进行跟踪,并将跟踪情况放在网上实时发布。本模块包括货物实时动态监控和车辆实时动态监控两个功能。

3 关键技术

3.1 物流业务中间件的研发

物流业务中间件是系统的技术核心。每个功能模块都是物流业务中间件进行开发,开发出来的应用模块按照中间件的配置管理要求部署到中间件的运行容器中就可以运行。每个应用功能之间互相独立,不同的功能之间互不影响,方便程序的调试和纠错,具有高扩展性、高可靠性、高负荷能力、开放性好的特点。

3.2 电子数据交换器

为了解决不同信息系统之间的实时数据交换,在中间件中开发了电子数据交换模块,进行数据的实时转换。它依据XML技术,内嵌多种数据格式转换器、实时数据适配器,提供图形化管理界面让用户自定义数据转换策略,通过控制数据的合并/聚合、请求/应答来达到数据传输的协调,完成数据的实时获取和传送。实时数据适配器基于TCP/IP协议,使得数据交换具有跨平台跨数据库特性。

3.3 全程迭代建模技术的使用开发

针对智能化的可配置供应链管理系统需求的复杂性和多变性,需求建模采用全程迭代建模技术进行构建,物流顾问、软件设计师、软件开发人员三者之间的协同工作,使得需求分析、设计开发、代码编写、产品测试、试运行等过程的质量得到保证。

这种开发模式使得软件产品具有可靠性、可用性和灵活性的特点,从而确保产品的开发质量。

4 研发技术的创新点

4.1 创新的业务流程式处理技术

将供应链集成管理的概念引入到物流园区系统管理中,本身就是一个创新性的设计理念。对于物流作业单的处理,设计了作业单从制单到安全审核、货物复核、保险、装货出发、跟踪、运输完成这样的流程。作业数据流在一个流程处理后自动转往下一个流程,类似工厂的流水线,系统自动将数据送入各个流程等待相关人员进行操作,各部门之间被有效地协调在一起。

4.2 功能可配置

本系统的核心——物流业务中间件采用“软总线+组件”体系结构,并预留对外部的数据接口,各功能组件可以像搭积木一样进行增减,因此,系统功能可配置,可以根据业务的实际快速扩展功能,适应不同物流企业信息化建设的需要。

5 结论

应用以上研发思路及技术,基于移动互联网、物流中间件及J2EE的物流园区集成物流供应链管理系统可实现配载优化、配送路径规划,提供直观形象的供应链信息反馈,而通过对物流园区的物流供应链管理,可提高物流园区的运营能力、管理水平和整体竞争力,从而降低成本、对产品变化有更快的反应速度、强化数据信息的获取和管理控制。

摘要：为提升物流园区供应链各个环节的物流业务信息化管理水平,结合广西东盟物流园区的特点,针对一套物流园区供应链管理系统提出创新的设计思路及其关键技术,从而使系统软件具有适用性强、智能化可配置等特点。

关键词：供应链管理,物流园区,中间件,J2EE,可配置,东盟,移动互联

参考文献

[1]肖亮.基于物联网技术的物流园区供应链集成管理平台构建[J].电信科学,2011(4):54-60.

集成研发 篇5

随着我国国民经济的快速发展, 国内RFID行业也正经历着深刻的变革, RFID设备在各行各业的应用越来越广泛, 其应用范围包括第二代身份证、交通管理、物流管理, 超市、门禁系统管理等。然而, 目前市场上的各类RFID读卡设备仍然存在体积较大, 接口不统一, 传输速率较低等缺陷, 并且一个完整的RFID系统开发周期长, 短时间内无法占领市场等等问题, 在一定程度上限制了本行业的进一步发展。因此, 读卡设备小型化、接口标准化、速率最大化, 缩短系统开发周期必然成为今后RFID产业的主要发展趋势。本项目正是面向未来RFID读卡设备的需求, 紧跟产业发展趋势, 开发出具有标准SDIO接口的集成化RFID读卡设备, 并研究相关规模化生产工艺技术。本设备能够嵌入到现有智能综合平台中, 如PDA、个人电脑、工业控制终端等, 将获取到的RFID数据通过标准的SDIO接口与平台进行高速传输。本项目主要的研究内容有: 板上集成天线技术系统功率控制技术板级抗干扰技术SDIO标准化接口技术超小型封装技术

集成研发 篇6

【本刊讯】中国造纸装备有限公司承担的国家技术改造“造纸装备自主化集成 (永清) 基地建设”项目近日通过验收。项目总投资5.6亿元人民币, 形成了年产5套大型宽幅高速纸机生产线的成套能力, 以及大型流浆箱、靴式压榨机等造纸关键设备的制造能力。

中国造纸装备有限公司是中国轻工集团公司所属的全资子公司, 作为国内大型成套造纸装备服务商, 在项目试生产过程中, 已完成了宜宾纸业公司年产30万吨食品包装原纸生产线设备、山西强伟纸业公司年产20万吨石膏板护面纸生产线设备制造任务, 并已交付投入使用。目前正在承担浙江永泰集团公司两套大型纸机成套生产线制造任务, 预计2015年交付使用。

中国造纸装备有限公司“造纸装备自主化集成 (永清) 基地”的建成投产, 标着国内企业在自主设计制造大型宽幅高速纸机成套生产线方面取得了重大突破, 具有良好的社会经济效益, 为我国造纸工业的转型升级发展提供了可靠的装备保障。