堆场存储管理系统的设计与实现

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1、. . . . 1 / 83电 子 科 技 大 学UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA工程硕士学位论文ENGINEERING MASTER DISSERTATION论 文 题 目：堆场存储管理系统的设计与实现堆场存储管理系统的设计与实现工 程 领 域：软件工程软件工程 指 导 教 师：作 者 姓 名： 汪锐班 学 号： . . . . I / 83摘 要随着全球经济的飞速发展，作为物流行业的重要组成部分堆场在世界各国不断发展和创新的过程中其经营管理模式在过去的 15 年中发生了巨大的变化，在各类货物运输刚刚开始萌芽的起

2、初，货物堆场不过是各类运输公司，车辆和设备维修保养公司和货物存储场地的混合体，事故不断，效率很低。在没有引入信息化管理之前堆场作为各类货物的存储场所往往会出现空间利用率低，保养费用高，货物清点过程复杂，查找困难等各种障碍。本系统就是在上述的环境下应运而生的，本系统主要功能分为基本信息维护、矿种信息维护、货主信息维护、作业数据维护、查询打印、系统维护等几大功能。通过实施以上功能模块达到堆存信息的与时反映以与提高堆存信息的准确率等作用，同时系统具备强大的绘图和检索功能能够实现堆场平面示意图管理的电子化、简单化。本文利用工作流管理系统,通过管理工作活动序列，调用与各种活动步骤相关的人员、IT 资源，

3、对业务过程进行自动化处理。对系统做出了这样一种解决方案：智能流转，宏观和微观有机结合，事务处理和公文处理有机结合，能够适应最复杂的应用，而且扩展能力无限。关键词：关键词：堆场，堆存管理系统，工作流. . . . ABSTRACTABSTRACTWith the rapid development of economic in the world, the mode of operating management of depot which act the important component of logistics industry has brought a great change

4、in the past 15 years during persistence development and innovative of the countries. At the beginning of all kinds cargo transportation, the depot was only the various mixture of transport companies, vehicle and equipment maintenance and cargo storage, theres much accidents and inefficient. Before u

5、sing the information system, the depot which as a store for kinds of goods happened some handicap, low utilization ratio, high maintain freight, checking was complex, searching was difficult etc.The system is in the environment came into being, the main function of the system is divided into basic i

6、nformation maintenance, minerals information maintenance, the owner information maintenance, operation data maintenance, query printing, maintenance, and other major functions. Functional modules through the implementation of the above information in a timely manner to reflect the stockpiling and st

7、ockpiling of information to improve the accuracy and so on. At the same time the system has a powerful search function enables the drawing and sketch map of yard management, electronic, simplistic.In this thesis, a workflow management system, management of work activities through the sequence of ste

8、ps is called with a variety of activities related to staff, IT resources, business process automation. On the system to make such a solution: smart flow, combining micro and macro, transaction processing and document processing combine to adapt to the most complex applications, and unlimited scalabi

9、lity.KeyKey wordswords：depot, management system of depot stock, work flow. . . . III / 83目 录第一章绪论第一章绪论 1 11.1 堆场与堆场业务 11.2 堆场信息管理系统 31.3 国外发展现状 41.3.1 港码头管理信息系统 41.3.2 马士基港口堆场信息管理系统案例 61.4 项目建设背景和目标 81.4.1 建设背景 81.4.2 建设目标 111.5 本文的主要贡献与组织结构 121.6 本章小结 14第二章堆存管理信息系统第二章堆存管理信息系统的的需求分析需求分析 15152.1 工作流基

10、础 152.2 实施背景 182.3 堆场工作流详细分析 202.4 堆场工作流系统的整体需求 212.5 堆场权限系统需求 252.6 自定义堆场工作流 272.6.1 堆场工作流修改 282.6.2 堆场工作流执行 28. . . . 2.7 堆场实施工作流程后的效果 322.8 本章小结 33第三章堆存管理系统的总体设计方案第三章堆存管理系统的总体设计方案 34343.1 堆场系统整体设计原则 343.2 堆场系统物理结构设计 353.3 堆场系统整体架构设计 363.4 数据库 E-R 模型设计 393.5 数据库逻辑设计 413.6 本章小结 48第四章堆存管理信息系统的功能模块设计

11、第四章堆存管理信息系统的功能模块设计 49494.1 总体功能实现描述 494.2 堆场系统主要业务模块描述 504.2.1 基本信息设置 504.2.2 作业要求 554.2.3 查询打印 584.3 系统功能测试 654.4 本章小结 67第五章结束语第五章结束语 68685.1 总结 685.2 堆存管理信息系统的下一步打算 69致致 7171参考文献参考文献 7272. . . . 1 / 83第一章 绪 论1.1 堆场与堆场业务堆场最简单的说就是堆放货物的地方，按照货物种类的不同可分为矿石堆场，杂货堆场，集装箱堆场，煤炭堆场，原油堆场，水泥堆场，液体化工堆场，车客堆场等。最为多见的是

12、集装箱堆场。虽然货物种类不同，但堆场的功能基本一样，下面就以集装箱堆场为例具体介绍。按照集装箱功能不同又可分为集装箱前方堆场(marshalling yard)，集装箱后方堆场(container yard)，空箱堆场(van pool)。集装箱码头堆场的主要业务工作是办理集装箱的装卸、转运、装箱、拆箱、收发、交接保管、堆存、捆扎、掏载、搬运、以与承揽货源等。此外，也有洽办集装箱的修理、冲洗、熏蒸和有关衡量等工作。1.集装箱的交接发货人和集装箱货运站将由其或其代理人负责装载的集装箱货物运至码头堆场时，设在码头堆场大门的门卫对进场的集装箱货物核对订舱单、码头收据、装箱单、出口许可证等单据。同时，

13、还应检查集装箱的数量、 、铅封是否与场站收据记载相一致。箱子的外表状况，以与铅封有无异常情况，如发现有异常情况，门卫应在码头收据栏注明，如异常情况严重，会影响运输的安全，则应与有关方联系后，决定是否接受这部份货物。对进场的集装箱，堆场应向发货人、运箱人出具设备收据。2.制定堆场作业计划堆场作业计划是对集装箱在堆场进行装卸、搬运、贮存、保管的安排，这是为了经济、合理的使用码头堆场和有计划的进行集装箱装卸工作而制定。堆场作业计划的主要容有：(1)确定空箱、实箱的堆放位置和堆高层数；(2)装船的集装箱应按先后到港顺序、集装箱的种类、规格，载重的轻、重分别堆放；(3)同一货主的集装箱应尽量堆放在一起。

14、. . . . 3.集装箱的装船为了能在最短时间完成装船工作，码头堆场应在船舶到港受载前，根据订舱单，先后到港的卸箱顺序，制定出船舶积载图和装船计划，等船靠泊后，码头堆场根据码头收据和装箱单，按装船计划装船。装船完毕后，由船方在装箱单、码头收据、积载图上签字，作为确认货物装船的凭证。4.对特殊集装箱的处理对堆存在场的冷藏集装箱应与时接通电源，每天还应定时检查冷藏集装箱和冷冻机的工作状况是否正常，箱温度是否保持在货物所需要的限度，在装卸和出入场时，应与时解除电源。对于危险品集装箱，应根据可暂时存放和不能存放两种情况分别处理。能暂存的货箱应堆存在有保护设施的场所，而且堆放的数量不能超出许可的限度。

15、对于不能暂存的货箱应在装船预定时间，进场后即装上船舶。5.与船公司的业务关系(1)集装箱码头应保证：1)根据船期表提供合适的泊位；2)船舶靠泊后，与时提供足够的劳力与机械设备，以保证船舶速遣；3)提供足够的场所，作为集装箱作业与堆存之用；4)适当掌握和注意船方设备，不违章操作。(2)船公司应保证：1)向码头确保船期，在船舶到港前一定时间提出确实到港通知。如发生船期改变，则应与时通知码头；2)装船前 210 天左右提供出口货运资料，以满足堆场制定堆场计划、装船计划之需要；3)应与时提供船图，以保证正常作业。如船公司不能按时提供有关资料，则有失去靠泊的可能。(3)船公司与码头堆场的主要业务有：1)

16、收、发箱作业以与其附属业务；2)缮制设备收据、签署场站收据；3)装、卸箱作业，以与船边至堆场之间的搬运、整理等工作；4)缮制装、卸箱清单、积载图报送代理公司；5)接受装、拆箱货物的作业，缮制装箱单；6)有关集装箱的堆存、转运、冲洗、熏蒸、修理等事项。. . . . 3 / 831.2 堆场信息管理系统堆场信息管理系统将改变传统的作业模式，创造一个电子化、信息化的计算机作业环境，规作业与管理的各个环节，形成堆场和客户，客户和工作人员，堆场和工作人员全方位互动的网络环境，提高了堆场的工作效率，加强了客户的满意度，增强了决策的科学性和协调性。以前堆场的管理模式基本以人工为基本单位，工作人员在日常的堆

17、场作业中依靠的是纸质记录和人工清点，在广阔的堆场中人工管理模式不但费力而且费时，既不能实时的反映堆场堆存状况，而且对把握堆场的准确率上明显力不从心，长此以往对公司的业务决策将会产生不利影响。堆场堆存管理信息系统利用最新的计算机信息管理技术，将堆场的业务管理扩展到行业化多元点的综合管理决策模式，同时在业务的拓展、堆场的监控方面以与服务渠道上给用户和工作人员提供了全方位立体化的服务。该管理信息系统将达到整体作业的信息管理，不仅极大减轻手工劳动强度，提高作业效率，使堆场的日常运营纳入高效而且可靠的轨道，并为企业领导者的决策提供强有力的依据，而且信息处理十分直观、准确性高，并可与时地捕捉到反映堆场的利

18、用情况，通过完善的作业调度可以实现管理决策与经营的高度信息化，提高服务质量并由此不断地提高经济效益，从而提高港口公司在行业的竞争力。为了满足国外堆场管理信息化的发展需要，有人通过对中国、 、新加坡和东南亚等地的堆场与集装箱码头进行实地考察后，组织技术队伍，聘请中国、与新加坡的业务专家和资讯专家为顾问，依照国外先进集装箱堆场规操作流程为标准独立开发的新一代通用型堆场集装箱信息管理系统。堆场管理信息系统较好地结合了国际上先进堆场管理的操作系统规和国集装箱码头的实际情况，系统设计综合了先进性和实用性，整个系统具备了较高的可靠性和安全性，在技术上，它采用了欧美、和新加坡运业同期应用的法国 ILOG公司

19、强大的实时图形化动态软件开发工具 ILOGVIEW，强调系统的实用性，能动态处理箱位跟踪、堆场/船舶作业监视和堆场查询等实际操作，在系统结构上采用了 DCE 概念，在功能上实现了模块化和结构化，应用直观、方便的图形化操作方式；系统可处理容量达到每年 2000000 TEU，能够满足国的所有集装箱码头的要求。. . . . 1.3 国外发展现状信息化的堆场管理手段已经成为目前国际上各堆场堆存公司的管理灵魂。全球有 1000 余家堆场堆存公司实现了管理信息化，国外一些国家的堆场在信息化网络管理上，敢于加大投资，提高信息管理和电子商务的能力，在堆场的管理系统和广大客户之间建立畅通的电子信息技术的桥梁

20、，各堆场公司首先从部管理上通过图形化分解堆场的存储空间，将堆场各类货物和矿种根据各自所占用的实际空间在公司部计算机终端上按比例图形化的显示出来，工作人员能运用堆场堆存管理信息系统自行按照实际比例在计算机上对堆场空间进行绘制并按所占的不同货物运用不同的颜色进行填充，为堆场的管理决策提供直观化智能化的数据资料。从而吸引更多的客户，为堆场的业务开辟出更加广泛的天地，正因为配备高级的商业智能分析模块，目前世界有 1000 余家堆场的管理，几乎全部实现网络化，信息化和自动化，而且经营管理更加可靠和精确。任何货物进出堆场，或者对货物产权人，租用人有关的动态查询，通过此信息系统都能获得。国大部分堆存企业作为

21、存储行业的新力军受困于业务、管理能力、资金能力的限制在运营模式上还仅仅局限于“存”的功能，大部分堆场企业没有实施确实可行的信息系统来管理他们的日常业务还是靠人工来进行管理，就是已经实施了某些应用系统的企业由于提供服务公司在本行业经验不足以与技术手段的缺失也不能从根本意义上解决目前堆场企业存在的问题，而且要打破传统的“信息孤岛”实现各个子系统间信息资源的互通共享，以信息化带动现代化，实现跨越式的发展，合理的堆场堆存管理信息系统的建设势在必行。以下以港和马士基为例分别介绍国国外的发展现状。1.3.1 港码头管理信息系统港拥有一个 320 米长的 3.5 万吨多用途码头(3 号泊位)和一个矿建专用码

22、头。前沿水深 12.5 米。配有 2 台专用集装箱岸桥、3 台门机、2 台正吊、20 台集装拖车等现代化装卸机械。后方配有 100000 平方平的堆场与 2 座 6000 平方米的钢结构仓库。为了建立更加适应全球性的集装箱运输发展，港采用了招商迪辰提供的一体化的港口码头信息化解决方案，整合码头部与上下游相关企业信息系统，大大提. . . . 5 / 83高了以码头为枢纽的整体供应链的运作效率。 2003 年，项目终于投入使用。使用计算机实时管理公司的业务，克服传统人工操作的诸多不足，使码头的管理更为有效；加快集装箱船舶的装卸和堆场的周转，科学、合理地使用人力、物力和财力资源，提高经济效益与社会

23、效益，在激烈的市场竞争中求得更好的生存和发展空间。该系统由 7 个基本子系统组成，从港口企业扩展业务、业务操作与企业管理等需求的基础上，利用国外计算机和可视化管理等先进技术，提供了集装箱码头信息化建设的整体解决方案。此系统可根据各个港口码头的实际情况，既可以整体应用，又可以分拆使用。提高各项业务的工作效率、机械运作效率，降低运行成本 能够为客户提供有关电子商务方面的增值服务 提高客户服务水平，为业务部门开拓市场提供强大的系统支援 作为企业的形象工程，全面提升企业在客户心目中的地位，有利于业务部门新业务与新客户的拓展 通过对市场与公司部信息统计分析，为企业领导者提供决策支持 1.其系统的特点(1

24、)B/S 或则 C/S 结构体系设计(2)人性化的友好界面、易于操作维护(3)软件系统功能齐全、性价比高(4)系统扩展性好、易于升级(5)本系统与其他系统间的数据接口齐全并设计方便(6)支持数据交换(7)能够以新的管理思想带动公司的 BRP 建设(8)安全机制高2.系统功能DCTOS 功能简介泊位计划(BP)：以图形化的工具对泊位信息、船期信息、Berth Window、泊位计划等进行管理，并对泊位使用情况进行统计分析。船舶计划(SP)：功能强大的图形化、自动化船舶配载系统。用于制作集装箱船舶的积载计划，通过直观的图形化处理和计算，可方便地产生合理优化的生产作业计划，自动产生各种 BAY 图、

25、字母图和作业单、TDR/TPR 报告。堆场计划(YP)：图形化的三维立体堆场浏览、查询，保障信息表达的丰富和. . . . 直观；优化的算法和丰富完善的堆场使用规则设置，自动产生进场集装箱的场位，保障最大程度地利用堆场的空间和设备，最低程度地减少倒箱次数，协调设备的利用。作业控制(OC)：根据生产作业计划、堆场情况和机械情况自动安排调度作业机械，监控生产作业过程。包括：装卸船作业监控、收发箱作业监控、海关检查、熏蒸、堆场倒箱、修箱、PTI/PCOOL 等作业监控、机械作业的信息统计。箱务管理(CM)：对进出码头集装箱的相关信息进行管理。包括 Booking 信息管理、闸口管理、在场箱管理、冷藏

26、箱管理、破损箱管理、客户信息服务、箱体轨迹追踪以与箱动态、结存等报表管理。CFS 管理(CFS)：对集装箱码头货运站收发货，拆装箱全部业务的控制管理，包括：作业申请、提箱、装箱、回场等操作的管理监控，CFS 作业计费和统计分析。EDI 管理(EDI)：通过 EDI 传输平台、INTERNET 与船公司等业务伙伴之间进行远程的电子数据交换。支持 EDI 国际标准 UN/EDIFACT 和平台文件等多种数据格式，支持多种 EDI 报文种类和和多种版本。商务计费(BS)：完成生产作业后的自动记费。具有强大的费项、费率和合同管理功能，并具有多层审计功能。根据生产作业的实际情况，自动计算和打印收费帐单，

27、以与销帐管理和帐龄分析等完善的统计分析功能。统计分析(SS)：通过对码头生产经营数据的挖掘、分析，为企业的经营决策提供科学的依据；采用图形化(曲线图、直方图、圆饼图等)方式表达统计分析结果。系统管理(SM)：负责系统中用户的建立和管理、用户权限的管理和用户角色的管理，同时实时监控整个系统的使用情况。1.3.2 马士基港口堆场信息管理系统案例全球最大的海运与综合物流公司马士基集团是较早应用信息手段进行货运信息与堆场集装箱信息管理的物流企业。早在上世纪九十年代，马士基中国总部和位于国各城市的分公司就已经开始使用信息管理系统，在当时，这些系统无疑都是提升马士基竞争力的重要因素。但几年过去，随着马士基

28、在中国与亚太地区的业务不断庞大，原有的堆场信息管理系统开始显得力不从心，已经无法适应新增业务带来的挑战。. . . . 7 / 83“我们必须进行整合升级，否则业务和员工管理都将受到严重阻碍。 ”马士基集团()相关负责人说道。尽管马士基的信息管理系统尚走在同行业前列，但是，由于所有系统都是分开独立建设，各系统间缺乏必要的协作和沟通，在业务量不断增大的今天，马士基不得不直面一系列重大障碍：首先，原有的堆场信息系统、客户定箱系统、航班信息系统都是相对独立的，客户往往需要登陆多个系统，才能查询和预定当前可用空箱，而船期(轮船班次)查询则需进入另外的系统。马士基港口堆场集装箱客户服务部门急需一个既能够

29、进行集装箱堆场分配操作、处理客户日常订单，又能实时掌控堆场集装箱实际情况的整合的系统。其次，旧的信息系统不具备预测功能，无法预测未来几天乃至未来几周的堆场存贮情况，这就容易导致各堆场的分配不均衡，造成资源浪费或者某一时段个别堆场的可用存储量紧，不易于管理集装箱和选择提箱堆场。与此同时，由于马士基在各地区的堆场中存放三种不同来源的集装箱，马士基公司自己的集装箱；运抵马士基相关港口堆场属于其他公司的集装箱；马士基向其他公司租借使用的集装箱。对这三个来源的集装箱的利用率是不同的，而原有系统不能够自动生成推荐的港口堆场，无法合理利用这三类集装箱资源。此外，马士基公司以前的系统都是多年前开发实施的，随着

30、不断增长的数据信息处理容量，以与业务处理对信息系统功能的不断增加，原有系统的功能实现已突显旧，操作界面已急需更新换代以适应公司的业务和管理需求。选择微创搭建新型信息管理系统为解决因信息管理手段带来的对业务的制约，马士基集团()决定选择并委托一家专业的软件开发公司，重新规划、开发并实施一套新的港口堆场信息管理系统(Maersk Equipment Module System)。经过反复考察筛选，马士基最终选择已经有过成功合作经验的微创软件进行新系统的构建和实施。在接到项目以后，微创对物流行业与马士基公司的业务现状，以与在各机构间的信息共享需求进行了深入调研和分析，并赴客户实际操作最终用户处进行了

31、详尽的交流与沟通，提出新的管理系统应当体现出整合、简化操作、实时监控、智能查询的思路，得到马士基公司的肯定。在此思路下，微创基于 Internet 网络的 Web 应用模式1B/S 结构和 ASP.NET平台，并且使用微创的软件开发平台，为马士基开发出新的港口堆场信息管理系统。系统通过数据接口从现有的马士基其他系统中获取相关堆场各种集装箱的数量与存储状况数据，进行汇总计算出各堆场的实时集装箱状态数据(Depot . . . . Balance Stock)。此外，系统还可以根据系统预设的客户偏好、轮船班次与各种集装箱的到港、离港预测等数据信息设定提取集装箱的计算规则。当用户登录系统选择相关订单

32、后，系统可以通过预设的规则进行计算推荐最合理的提箱堆场分配建议。提箱单上整合了条形码打印的技术，使系统生成的单据直接可以用于各个堆场进行提箱确认。该系统的应用服务器端安装在马士基集团，采用区域控制的方法管理用户所在地的港口堆场信息，使系统不受地域限制，可以应用于马士基海运、与其他城市的多个港口3.1.4 项目建设背景和目标1.4.1 建设背景港北仑股份是隶属于港集团，于 2001 年成立。港集团负责整个港的运营，而港目前分为四个区域：北仑港区，镇海港区，港区，大榭港区。其中属北仑港区最大，港北仑股份主要负责北仑港区的金属矿石堆场，在码头一共 5 个泊位。在图 1-1 中可以看到金属矿石堆场在整

33、个港中所处的位置与占有率(在图中已用黑褐色线条标出)，很显然，这是一个小型金属矿石堆场。. . . . 9 / 83图 1-1 港口概况港北仑股份所处的天然深水良港-港北仑港区，进港航道水深一般在30100 米，能满足 2030 万吨特大型船舶的进港需要，素有水深流顺风浪小，不冻不淤陆域大的美誉。公司进口铁矿中转业务，外接澳大利亚、巴西、南非、秘鲁等世界主要铁矿产区，连我国 30 余家大中型钢铁企业，是我国目前规模最大、设施最先进、接卸能力最强、业务网络最广泛的进口铁矿中转基地。以下几个泊位就是港北仑股份负责的 5 个泊位。1#、2#卸矿泊位总长 711 米，前沿水深分别为-18.2 和-20

34、.5 米，可靠 10 万至 25 万吨级船舶(可兼靠 30 万吨级船舶)，配备 4 台悬臂式卸船机，年卸矿能力3000 万吨；. . . . 3#、4#、5#装矿泊位可靠 2.5 万吨级船舶(可兼靠 5 万吨级船舶)，配备移动式装船机 3 台，每台时效率 4200 吨；矿石堆场 27 万平方米，堆存能力 270 万吨，配备 4 台斗轮堆取料机，每台时效率 4200 吨(最大 5250 吨)；铁路装矿系统一套，年出运能力达 700 万吨，配备 1 台斗轮堆取料机，装车台时效率 3000 吨。卸矿泊位、装矿泊位、矿石堆场之间由总长 15000 米输送皮带连接，全部装卸工艺流程由中央控制室集中控制。

35、整个矿石码头年接卸进口矿能力 3000 万吨，吞吐铁矿石 5500 万吨。2002 年接卸铁矿石 2422 万吨。截至 2004 年 11 月 22 日，北仑股份今年完成货物吞吐量 5273 万吨，超过去年全年货物吞吐量 15 万吨，实现历史性突破。同时该公司还提前 45 天完成 5150万吨年度确保指标。2005 年，国家对钢铁产品的需求依然保持强劲增长势头，面对这一大好局面，该公司与早采取对策，把握有利时机，利用北仑港区铁矿疏运不压船、不压港的良好声誉，在巩固武钢、沙钢等老货主的基础上，加强揽货力度，争取长江沿线钢厂和北方钢厂货源；同时该公司部精心组织生产，合理安排作业，使月接卸量保持在

36、270 万吨左右；该公司还进一步完善部管理，提高货运质量，充分发挥发挥江海直达和铁路的优势，降低货主的综合运输成本，保证了货主利益。2006 年 4 月，由港北仑股份参股投资、载重能力 4.3 万吨的“北仑 6 号”轮顺利到抵达港北仑港区。该轮投入矿石二程运输后，预计全年可增加运力 200 万吨左右，将进一步提升港铁矿运输的疏港能力。港北仑股份占 18.6股份的北仑船务已有“北仑 1 号”和“北仑二号”两条矿轮，全部用于矿石二程运输，2005 年共完成矿石出运量 335 万吨，占该公司总出运量的 10以上。 “北仑 6 号”轮的加盟，使港北仑股份的产业链更加完善，并在激烈的航运市场中具有更强的

37、竞争力。公司的发展迅速是令人欣慰的，但是根据港北仑股份的行业特征与通过我们的调研，发现北仑港的工作人员在日常的堆场作业中依靠的是纸质记录和人工清点，在广阔的堆场中人工管理模式不但费力而且费时，既不能实时的反映堆场堆存状况，而且对把握堆场的准确率上明显的力不从心，长此以往对公司的业务决策产生不利影响，于是应此公司要求设计与开发了这个小型堆场堆存管理信息系统，以适应当前的发展与更加方便快捷的管理。. . . . 11 / 831.4.2 建设目标港集团的下属公司之间与集团的业务和财政基本都是独立的，而每个下属公司的行业又不尽一样，所以目前来看没有整合整个集团的信息管理系统的必要，而集团上层也暂时没

38、有把这个问题归入现阶段考虑围。所以矿石堆场的行业特殊性，堆场的规模大小限制与预算成本控制，本系统只是针对北仑港股份的情况特别设计开发的，是一个小成本的小型堆场的管理信息系统。堆场堆存管理信息系统的设计和实施是应北仑港股份根据自身发展需要，提出了建设堆场堆存管理信息系统的建设任务，通过实施本系统来达到堆存信息的与时反映以与提高堆存信息的准确率等目的，同时通过系统本身强大的绘图和检索功能实现堆场平面示意图管理的电子化、简单化，将堆场的日常管理提高到合理化、信息化、科学化的高度为企业的高层决策提供确实有效的事实依据。虽然之前北仑港已有办公管理系统，但是对其中的矿物堆场缺乏信息管理系统，他们希望本系统

39、能够与时应用到矿物堆场的管理上。通过实施该系统将改变传统的作业模式，创造一个电子化、信息化的计算机作业环境，规作业与管理的各个环节，形成堆场和客户，客户和工作人员，堆场和工作人员全方位互动的网络环境，提高了堆场的工作效率，加强了客户的满意度，增强了决策的科学性和协调性。堆场堆存管理信息系统利用最新的计算机信息管理技术，将堆场的业务管理扩展到行业化多元点的综合管理决策模式，同时在业务的拓展、堆场的监控方面以与服务渠道上给用户和工作人员提供了全方位立体化的服务。从集装箱提箱、进场的计划和执行，货物进场计划作业执行，库存管理，集装箱在场管理，装箱管理到出场管理以与各项费用的统计核算等服务。它能够大大

40、提高堆场利用率，其先进性足以支撑各类堆场公司迅速增大的业务量和不断完善、丰富的增值服务。该管理信息系统将达到整体作业的信息管理，不仅极大减轻手工劳动强度，提高作业效率，使堆场的日常运营纳入高效而且可靠的轨道，并为企业领导者的决策提供强有力的依据，而且信息处理十分直观、准确性高，并可与时地捕捉到反映堆场的利用情况，通过完善的作业调度可以实现管理决策与经营的高度信息化，提高服务质量并由此不断地提高经济效益，从而提高港口公司在行业的竞争力。港北仑股份堆场堆存信息管理系统，不但能与时反映堆存信息，提高堆存信. . . . 息的准确率，而且本系统具备强大的绘图和检索功能。实现堆场平面示意图管理的电子化、

41、简单化。堆场管理系统采用客户端/服务器(C/S)模式，所有堆存信息都保存于数据库服务器中。系统主要分为基本信息维护、矿种信息维护、货主信息维护、作业数据维护、查询打印、系统维护等几大模块。结合港北仑股份堆场堆存信息管理系统的总体建设目标与堆场用户的具体要求，该系统的整体开发特性定位如下：第一，要求港北仑股份堆场堆存信息管理系统应具有良好的可伸缩性。作为一个成熟的软件，适合在本企业部子公司的以与外部一样行业企业的推广使用。第二，要求港北仑股份堆场堆存信息管理系统应具有良好的统一性，相对统一的数据格式、应用模式等，适合本企业以与类似堆场企业的日常业务操作，符合相对复杂的业务管理。第三，要求港北仑股

42、份堆场堆存信息管理系统应具有良好的集成性，相关子模块之间的信息流和相互协作紧密可靠。第四，要求港北仑股份堆场堆存信息管理系统应具有良好的平台支持性，能适应复杂应用环境和不同系统平台的部署和应用。第五，要求港北仑股份堆场堆存信息管理系统应具有良好的安全性，支持计算机 CLUSTER 集群、数据库安全设计等安全保护技术，确保数据的安全可靠。第六，要求港北仑股份堆场堆存信息管理系统应具有良好的应用性和简便的操作环境，本系统不但要面对专业的技术人员更多的是为那些不具备专业计算机知识的普通工作员服务，我们的系统要求做到前台界面简洁功能环境简便，能让操作人员快速的上手使用。第七，要求港北仑股份堆场堆存信息

43、管理系统应具有良好的扩展性，系统设计采用先进、合理的软件架构体系和潮流开发技术，便于扩展和维护，便于实现和后续相关系统与后台数据库有效衔接。同时与相关系统间提供信息交互接口，能与各个系统逐步融合成一个一体化的信息平台。1.5 本文的主要贡献与组织结构鉴于当前堆场管理出现的各种困惑，堆场堆存管理信息系统已经成为存储行业进行信息化管理的重要平台。通过实施堆场堆存管理信息系统主要有以下方面的现实意义：. . . . 13 / 83(1)摒弃旧有操作模式，开发全新作业模式传统的操作方式，进货时记录下收货件数、尺码等一般数据和放置的大体货位，出货时根据经验和以前的记录出货。数据不准确，不详细，隔几天就需

44、要盘库。不能满足先进先出的原则，靠人工操作，差错多、速度慢。本系统改变了传统的指定操作模式，利用本软件的强大绘图功能和检索功能通过平面图形显示的模式对堆场实行图形化管理，通过定义坐标比较真实和直观的按比例绘出堆场中真实的货物占用空间情况实现了实时反映堆场库存情况和堆场利用情况。精确控制堆场货物进、出作业，并且详细记录仓库每一块货板上的货物以与相关物主的详细信息。建立物主和存放货物信息的对应关系。使其信息实时、准确，出货时可通过货物信息进行安排计划和实时操作。不需要太多的人工控制，大大提高了堆场的处理效率并且极大降低差错率。通过实施本系统不但达到数据的准确、详细，而且节省人工、还可自动生所需的各

45、类堆场信息的报表和电子文本，为管理决策提供强大的依据。(2)强化管理功能，创建图形化管理模式图形化管理模式是本系统的一大特色，图形化发布堆场使用信息使各配备电脑的工作人员都能实时地看到堆场堆存状况，可就近根据图示进行操作，彻底改变过去“按路作业”的模式，避免生产机械往返空驶，降低了机械的使用成本。(3)强大的查询、全面的报表为企业决策提供依据堆场平面图为用户提供直观、全面的库存货物与货位情况，使管理人员对堆场的现状了如指掌，为科学地安排进库货位计划提供可靠的依据。条件查询可使用户以各种需求条件自由排列组合而查询所需的资料， 仓库亦提供其他各类主题查询。各种进、出、存与相关的日报、月报、年报、清

46、单、统计表、分析表全面反映堆场的生产业绩，并可根据要求生成 TXT、EXCEL 等文件格式或者直接打印出来。堆场堆存管理信息系统应具有很强的可扩容性，可建设性，在功能上不仅涵盖了现有的业务需求，同时它也允许在将来对业务功能的增加以与变更进行很好的无缝接入，而不会影响系统的整体功能，本文主要从六方面来详细阐述：1)第一章绪论：说明该方案的一些背景和项目的意义。2)第二章系统整体设计方案：介绍整个系统的设计思路。. . . . 3)第三章堆场堆存管理信息系统各功能模块的设计：系统功能的详细设计说明。4)第四章堆场堆存管理信息系统特点与应用情况：介绍该系统的系统特点与应用性能。5)第五章结论：对整个

47、论文工作的总结，突出与原来系统的改进。1.6 本章小结本章简单介绍了堆场与堆场业务，结合国外现状对堆场信息管理系统进行了比较。并对本文的建设状况与主要贡献进行了简明的阐述。. . . . 15 / 83第二章 堆存管理信息系统的需求分析2.1 工作流基础根据 WfMC(工作流管理联盟)规，工作流被定义为：全部或部分，由计算机支持或自动处理的业务过程5工作流管理系统：通过管理工作活动序列，调用与各种活动步骤相关的人员、IT 资源，对业务过程进行自动化处理。所有的工作流管理系统都支持以下 3 种功能特性：1.建立时期功能：定义、模拟工作流过程，与其组成活动；2.运行时期控制功能：运行环境中管理工作

48、流过程与其执行顺序；3.运行时期和用户、第三方程序的交互，处理各种活动的执行。工作流的定义：工作流是一种反映业务流程的计算机化的模型，由工作流管理系统表示和执行，可以在先进计算机环境支持下，实现业务过程集成与经营过程自动化。工工作作流流经营过程经营过程定义经营过程重组经营过程自动化工作流定义工作流实施工作流自动化工作流管理工作流管理系统图 2-1 工作流与经营过程的对应关系图现代企业的日常活动中，70%以上都是由两个或两个以上的员工共同参与协. . . . 作来完成的任务，比如生产流程、业务流程、各类行政申请流程、财务审批流程、人事处理流程、质量控制与客户服务流程等。企业或组织有许多繁琐复杂的

49、流程，这些流程构成了企业或组织的日常运营活动。通过现代化的技术手段将这些流程自动化，并对其进行有效的管理以提高企业运作效率，降低成本，增强企业规化和标准化，实现宏观控制和财务核算，这便是工作流自动化管理系统需要解决的问题。所有这些特性决定了以往传统的办公软件无法从根本上适应不断变化的工作需求，只能通过拼凑的模块，反复修改和补丁来弥补；结果造成办公平台越来越大，功能繁复庞杂，旁枝末节，使用和维护成本提高。智能化的工作流管理系统正是这样一种解决方案：智能流转，宏观和微观有机结合，事务处理和公文处理有机结合，能够适应最复杂的应用，而且扩展能力无限。在堆场堆存管理信息系统中流程的设计方式可以分为四个不

50、同的层次：状态(state)、上下文(context)、程序逻辑(programming logic)和用户界面(UI)。 这是从各种规和工具所使用模型的原则和概念中总结得来的，反映了大部分模型用的基本思想。1.状态层定义和设计所有状态和控制流的表述，都属于业务流程的状态层。标准编程语言中的控制流来源于 Von Neuman 体系。控制流定义了必须被执行的指令的顺序，控制流由我们书写的命令、if 语句、循环语句等确定。在业务流程中的控制流基本与此一致。但在业务流程中不是使用命令而是使用状态作为基本元素。在流程中，状态 (或者说等待状态)代表了一种对外部参与者(actor)的依赖。状态的意思就如

51、“现在堆场堆存管理信息系统或某某人必须作某些事，在此等待直到参与者通知这些任务已完成” 。状态定义了一种对外部提供结果的依赖。状态典型的例子是审批步骤(step)。流程定义中的状态也指定了执行依赖于哪些参与者。在活动图中，泳道(swimlanes)的标注代表这些参与者的名字。工作流系统使用这些信息构建任务列表，这是一般工作流系统都有的功能。如前所述，参与者可以是人也可以是系统。对于需要人参与的状态，工作流系统必须在运行时计算出具体的个人。这样的计算使工作流系统必须依赖于组织结构信息。流程定义的控制流包含一组状态和它们之间的关系。状态之间的逻辑关系描述了哪些执行路径可以同时执行，那些不可以。同步

52、执行路径用分叉(forks)和. . . . 17 / 83联合(joins)建模，异步执行路径用判断(decisions)和合并(merges)建模。在大多数模型中，在每个状态之前都有一个隐式合并。UML 活动图经常被用来做业务流程建模。作为一种直观和通用的表达，活动图在图形表述上有一个主要问题，就是没有区分状态和动作，它们都用活动来表示。缺少这种区分(导致状态概念的缺失)是学术派对 UML 活动图的主要批评。UML 活动图的第二个问题是在 UML2.0 版中引入的。当多个迁移(transitions)到达一个活动时，以前的版本规定这是一个缺省合并(merge)，在 2.0 版中规定这是一个

53、需要同步的缺省联合(join)。在我看来，UML 活动图的图形部分仍旧可以用来对业务流程状态层次建模，只要使用时对两条构建语义作如下的变化： 在用图形表述业务流程时，只建模状态层(状态和控制流)，不要包括动作。这意味着图形中的矩形都是状态而不是活动。如果多个迁移到达一个状态，缺省定义为不需要同步的合并(merges)。 在流程运行过程中，工作流系统用一个令牌(token)作为指针跟踪流程的状态。这相当于 Von Neuman 体系中的程序计数器。当令牌到达一个状态时，它被分配给工作流系统等待的外部参与者。我们定义流程运行的执行人或系统为“参与者”(actor)。只有在工作流系统将令牌分配给一个

54、参与者时，才需要访问组织结构信息。工作流系统通过分配令牌构建任务列表。2.上下文层的定义和设计流程上下文变量(process context variable) ，或简称变量，是与流程实例相关的变量。流程开发人员可以使用流程变量存储跨越流程实例整个生命周期的数据。一些工作流管理系统有固定数目的数据类型，另一些你可以定义自己的数据类型。变量也可以用来存放引用(references)。一个变量可以引用如数据库中的记录、网络上的文件。什么时候使用引用，取决于使用引用数据的其他应用。和流程变量相关的另一个令人感兴趣的方面是：工作流系统如何将数据转化为信息。工作流是用于组织部跨越各种异构系统实现任务和数

55、据协同的。对于业务流程中人工执行的任务，工作流系统负责收集数据。在业务流程的每一个人工步骤，只有相关联的数据项被从异构系统中收集和计算。通过这种方式，从不同系统来的数据被转换并展现为信息。3.程序逻辑层定义和设计如前所述，动作是在流程运行过程中，工作流系统响应指定的事件(event)执行的一段程序逻辑(programming logic)。程序逻辑可以是二进制或源代码形. . . . 式的、用任何语言或脚本编写的软件。程序逻辑层是所有这些软件片断和关于在什么事件发生时调用它们的信息的组合。4.用户界面层定义和设计一个参与者通过向流程变量中填充数据的事件，来触发结束一个状态。比如，在请假的例子中

56、，老板提供“同意”或“不同意”数据到流程中。某些工作流系统允许指定哪些数据可以填充到流程中，以与它们如何在流程变量中存储。通过这些信息，可以生成从用户收集信息的 UI 表单7.2.2 实施背景目前北仑港已经有良好的计算机环境建设，虽然公司部也制定了相关的流程规制度，但是整个过程还是需要手工处理，并没有充分利用现有的信息化资源，辅助实际工作。手工处理工作流程，特别是对于那些需要参与人员审批修改或填写数据的流程，每一步都是环环相扣的，当一个处理者完成了他对应的部分后另外的处理者才能接着处理，而所有这些都需要手工或 到对应的下一个处理者手中。之前，每一个参与者都必须进行事务流程的培训，其间，为了了解

57、任务的状态，必须挨个询问，不仅不方便而且还可能出现丢失资料或时间延误等情况。事后，处理结果是以文档方式归档的，不利于查询、报表与知识的再利用。同时，所有的处理过程都没有记录，导致流程处理的效率、价值链的评估无法度量，一旦出现工作失误，责任无法分清。宏观表现：市场竞争的日益激烈要求企业部对其业务过程能够进行快速的重组;企业业务过程的不断变化要求信息系统能够快速重组;提高办公效率和生产效率是提高企业竞争力的重要基础;面向市场和客户要求企业采用过程管理(项目管理)和过程集成方法提高其管理水平。具体问题体现如下：大量时间和精力浪费在事务的传递和部的协调上;审批过程效率低下，导致市场和客户反应滞后;对于

58、没有规业务流程以与还碰到的特殊问题没有确实有效的应对方法，导致部管理混乱;对于有规的业务流程，因缺乏处理过程的纪录，标准无法贯彻，责任无法明确;企业数据和知识得不到充分利用，整个过程存在. . . . 19 / 83信息丢失;处理业务和任务的时间、费用、效率无法控制和度量，导致工作效率低下，浪费大量人力物力;一旦出现工作失误，责任无法分清，互相推诿;关键业务流转常常因各种因素造成时间黑洞和延误;过度依赖于纸，不仅浪费而且拖慢了企业的发展步伐;无法实现表单的查询、检索、统计等;部信息化设备(服务器、PC、专线等)得不到充分的利用。通过本系统的工作流设计和实施目的就是为了解决这些矛盾。举个堆场任务

59、单审批流程的例子，首先客户提出相关的存储要求，客户管理部门必须根据客户的要求填写一堆场派工单，自己计算出货物大致所占用的堆场面积，存储时间，费用等数据。同时他必须记住有关审批规定。当他填完表单，自己核算一遍，发现一个计算错误，不得不重新填写一单子，因为公司规定单据不得涂改，这关系到实际堆场使用面积的核算和日后的财务核算。然后他把单子交给部门经理审批。而此时经理正忙于做其他派工单的审批，因此派工单在经理的桌子上搁了好几天。当他着手处理这派工单时，已经忘了是为了哪桩业务，于是他打给员工来确认这件事。这位员工这时正在给一个客户打，于是经理给他一个留言。最后员工给经理回说明情况，经理在派工单上签了字。

60、接着派工单交到了堆场管理部门的手上。堆场管理部门按惯例对派工单的相关数据进行核算安排作业人员和相关堆场的堆存面积分配，然后管理部门填写相关的作业任务单，将填写完成的作业任务单指定到某个斗轮机班的相关人员完成，如相关人员已经有作业任务堆场管理部门还需要重新指定相关人员完成，这必须重新填写相关的任务单。相关人员拿到任务单后按任务单进行相关作业，作业完成后对任务单进行填写经过领导审批确认完成后将此情况反映到堆场管理中心，堆场管理中在将此信息反馈到客户管理中心这过程需要打许多个填写许多单据以与经过很多人的处理，过程极其复杂漫长，公司在处理这笔业务上所花费的时间和金钱与不是区区几百元能解决问题的。公司部

61、除了作业这个流程，还存在着和作业一样复杂的流程，在每个流程上浪费的时间金钱累积起来是一个可观的数字。工作流自动化软件将彻底解决这个问题。仍以以上任务为例，公司通过实施工作流管理以后，客户管理部门的员工通过电脑作业填写一电子化的派工单，系统根据系统设计好的电子表单格式填写相关数据后自动计算出总金额，堆场面积等数据而且决无计算差错大大提高办事效率，填完后员工点击“确定”按钮，这电子化的派工单立即流转到部门经理那里，出现在经理的任务列表上。经理如果在规定的日期之前没有处理，系统会给出警告。经理不必打问员工为哪桩业务，. . . . 因为派工单是日常作业流程的一部分，这派工单是系统根据先前批准的任务申

62、请而生成的。经理处理后，报销单流转到堆场管理部门那里，堆场管理部门不必检查有没有计算错误，因为通过电脑计算相关数据肯定是正确的，堆场管理部门根据作业员工完成的作业任务单状态自动选择目前没有任务的员工，整个过程高效简洁。2.3 堆场工作流详细分析工作流系统在北仑港股份公司的堆场堆存信息系统的应用开发中是必不可少的一环。通过对工作流的部署将堆场业务流程逻辑在本系统中实现集中管理起来。这意味着通过本系统的部署能将业务流程逻辑散布在各种看似相对独立的堆场工作环节中却并不是相互独立的业务环节中有机的串联起来，将工作流贯穿在整个实际的业务操作环节中使各环节环环相扣紧密合作真正做到了管理工作的高度统一和科学

63、规划，这样得到的系统易于维护便于扩展逻辑清晰架构合理。图 2-2 是北仑港的关键业务工作流图。. . . . 21 / 83图 2-2 北仑港的关键业务工作流图2.4 堆场工作流系统的整体需求堆场工作流管理系统参考了 WfMC 的工作流模型，如图 2-3 所示：定单完成定单信息录入原有货主新增货主查询打印各类信息形成Excel文件删除货主信息删除矿种信息删除作业要求查询矿种信息查询货主信息查询作业要求查询各类历史信息查询堆场图形删除堆场图形设置绘图区域设置绘图区域形成记录输入作业要求输入矿种信息输入货主信息输入矿种信息输入作业要求. . . . 图 2-3 WfMC 的工作流参考模型图中描述了

64、 WfMC 工作流参考模型中各个组件之间的交互关系，以与如何调用第三方程序，实现功能扩展10。. . . . 23 / 83业务过程分析、建模、和定义工具工作流运行服务应用和IT工具过程修改过程定义工作流实例化和控制运行时构建时与参与者和应用工具交互过程设计和定义图 2-4 WfMC 工作流管理系统运作图WfMC 工作流参考模型中支持定义、运行时期与其交互的关系图。可以看出，流程的流转是基于定义工具现行绘制的流程(过程)定义，然后由工作流运行服务(引擎)调度工作流实例的流转方向和流转容，和用户交互。. . . . 堆堆场场工工作作流流定定义义工工具具( (W Wi in nd do ow ws

65、 s应应用用程程序序) ) API框框架架堆堆场场工工作作流流引引擎擎堆堆场场工工作作流流辅辅助助服服务务工工作作流流控控制制Web服服务务公公文文流流转转组组件件管管理理工工具具（I IE E浏浏览览器器）客客户户端端浏浏览览器器第第三三方方程程序序报报警警/通通知知服服务务BBEA接接口口调调用用BBEA接接口口BBEA接接口口智智能能终终端端( (P PD DA A/ /S Sm ma ar rt t P Ph ho on ne e) ), ,v vp pn n等等. .B BB BE EA A接接口口图 2-5 堆场工作流模型本堆场管理系统中的工作流扩展了 WfMC 的工作流模型，根据

66、公司业务环境的复杂性，加入了公文流转组件和报警/通知服务，实现公文跟随任务的自动流转，和多种方式的通知服务；同时，通过工作流辅助服务实现任务/步骤的自动启动和分派。工作流定义工具是任务流转的前提，图形化地流程定义大大简化了描述的复杂性，更加直观，简洁明了，易于理解和沟通，可以方便地定义现实工作中复杂的工作任务12.堆场工作流引擎负责流程实例任务的自动流转，可以处理直流、并流、条件分支、条件循环、自动节点、并行分支、或分支、子流程、阅示等等多种复杂情况，还可以实现任务特殊处理：暂停、恢复、跳转、中止等等功能。. . . . 25 / 83启动运行子流程完成中止暂停恢复暂停进入完成子流程中止完成启动中止图 2-6 任务状态示意图任务可以在各种客户端查看和运行：PC 机，笔记本，智能终端。其中，智能客户端建缓存和队列机制，支持脱机操作和队列存储，其结构如图 2-7：图 2-7 工作流结构图. . . . 自动检测网络连通性的有无。缓存需要的数据，即使当网络连接不可用时，也可以使应用程序能继续工作。 当网络连接变为可用时，同步客户端应用程序状态和服务器的数据。公文流转在堆场系统中自动集成入任务