生產物流仿真評估系統的設計與實現

張澤建，王曉東，楊 柳，吳 迅

（湖北物資流通技術研究所，湖北 襄陽 441002）

1 引言

面對制造業業內競爭的日益激烈，企業要在競爭中取得發展機遇，就必須對生產成本引起足夠的重視。生產物流成本是生產成本的重要組成部分，生產物流系統又直接影響生產物流成本。制造企業的生產物流系統是整個企業運營系統的核心，是驅動整個制造企業運作的關鍵模塊[1]。對生產物流行業和制造企業來講，生產物流系統的運行成本及企業生產物流系統是否適應市場的發展需求是其關注的焦點。

為了有效地改進制造企業的生產物流，實現其內部生產物流網絡的最優化配置，對制造企業既定生產物流網絡和生產物流模式的科學評價和問題缺陷發掘是完善制造企業生產物流機制的重要前提[2]。近年來，國外不斷探索著生產物流系統、工具及供應鏈的優化[3-8]，國內企業及學者也利用各種仿真軟件對生產物流系統進行建模及仿真優化[6-10]。然而，市場上缺乏專業的信息平臺供企業和業內人員了解相關信息，同時也缺少行業標準和專業技術平臺來對企業生產物流系統進行自我測評。制造企業希望能夠有一套專業生產物流系統的評估體制和專業的信息技術服務平臺，并為其提供信息服務和專業、有效的技術診斷。

2 研究方法

2.1 系統實現方法

系統根據生產物流的各項指標對企業生產物流的影響，制定各項一級指標和二級指標的權重系數。評估表由待評估企業和系統共同完成。生產物流各項二級評估指標的現狀由參評企業完成填寫，由系統根據評估體系各項指標標桿體系評分準則給出評分，最終評估分值交由平臺的專家組討論確定，專家組采用德爾菲評估法對企業生產系統評分進行多次反復討論，最后對評分達成一致意見完成評估表。

平臺依據生產物流系統評估表和指標權重表對二級指標匯總加權求和得出相應的一級指標分數，然后將得出的一級指標分數和一級指標權重表相結合，匯總得出企業生產物流系統總分，最后根據總分確定企業生產物流級別。

平臺生產物流評估體系建立流程如圖1所示。

圖1 生產物流評估流程圖

2.2 評價指標體系建立

國內外涉及生產物流服務指標及評價體系的研究并不多，其理論基礎還不完善，現有的體系研究也主要是針對物流績效的評價研究，物流作為提高企業經濟競爭力的重要因素，必須對制造企業的物流生產計劃、運輸、存貨等生產流程上的物流活動進行績效評價與分析。物流服務是整個生產物流活動的一部分，而物流服務評價從本質上說仍然屬于生產物流績效評價的范疇，因此，在借鑒物流績效評價體系相關研究成果的基礎上，根據專業物流評估理論構建了系統的評估框架，包含6 個一級評估指標，43個二級評估指標，如圖2所示。

根據制造行業內標桿企業的生產物流系統相關評價數據，結合評估框架設定的指標，對評估結果設定三種不同的評估績效水平，以便企業評估進行參照。如圖3所示。

圖2 評估指標框架

圖3 評估體系參照

根據建立的評估體系，采用德爾菲評估法，將采集到的標桿企業生產物流指標數據進行專家評分，根據評分設定指標在評估中的權重，并給出相應的指標解釋，形成完整的生產物流評估指標庫。

評估框架、評估指標和評估參照共同構成了制造企業生產物流的評估體系。

2.3 在線評估和診斷

系統為注冊企業和用戶提供在線評判、診斷服務的平臺，企業或用戶可以根據平臺發布的生產物流系統的各項指標庫，對生產物流系統的各項指標進行參照評估，或是根據系統評估表格在線提交，有系統管理員接收表格并在三個工作日內通過郵件服務反饋給客戶評估表格。企業或用戶在接收到表格后，可登陸系統進行專家咨詢，對生產物流系統存在的問題與專家進行交流；或是通過系統在線診斷向系統提出后續評估問題解決方案的服務。其流程如圖4所示。

圖4 在線評估和診斷流程

2.4 在線仿真

生產物流在線物流作業流程仿真服務是企業向系統提交仿真需求，平臺管理員審核需求信息，然后根據需求在線向服務用戶索取仿真所需的數據，系統在接收到完整數據信息后在規定的工作日內為用戶提供仿真結果。流程如圖5所示。

圖5 在線仿真流程

3 總體設計

3.1 架構設計

生產物流仿真評估系統為制造企業和其它用戶提供生產物流系統的在線評估和技術咨詢服務。制造企業或其他用戶可以通過Internet登錄生產物流仿真評估公共服務系統，訪問系統的數據中心，通過系統查詢生產物流的各種指標，根據系統提供的在線評估服務進行生產物流的評估和診斷，獲取生產物流的評估報告，為企業結構的優化和升級提供依據；同時用戶還可以通過系統獲取在線交流和生產物流優化專家在線咨詢等服務。系統網絡架構如圖6 所示。

圖6 系統的網絡總體架構圖

系統采用B/S 架構，基于maven 項目管理工具和java ssh 框 架[11]，數 據 庫 采 用MySql 數 據 庫 ，應 用SpringMVC、Spring、JPA、JSP、Spring Data JPA、QueryDSL 等技術開發，操作簡單，性能穩定，安全性高，擴展性強。

3.2 功能設計

系統功能設計主要包括5個功能模塊，分別為新聞信息管理、生產物流評估指標管理、用戶管理、服務申請管理、在線評估管理。按照結構化設計方法，將系統從功能上進行子系統的劃分，得到系統的總體功能結構圖，如圖7所示。

（1）新聞信息管理。管理員通過后臺向前臺發布制造企業生產物流行業發展動態、最新行業信息、生產物流評估案例等，及時更新相關資訊和公告，通過系統向企業推薦技術服務解決方案或優秀產品。對錯誤或虛假信息，管理員有修改或刪除的操作權限。

圖7 系統總功能圖

（2）指標管理。功能包括指標庫管理和評估題目管理。指標庫管理是制造企業生產物流系統各級評估指標的建立、維護、發布；評估題目的管理則包括題目的上傳、預覽、修改和刪除。

（3）用戶管理。用戶注冊登錄，必填信息包括用戶名、密碼和E-mail 等信息，用戶注冊完畢，等待后臺管理員的審核；用戶信息維護是對用戶注冊信息的修改；用戶服務信息維護是對服務信息的修改、取消；用戶完成登錄后，點擊前臺技術服務申請，填寫相應的申請信息，提交申請信息；用戶完成服務申請后，點擊在線評估，填寫評估卷，提交問卷，生成評估信息；用戶填寫服務意見提交，以服務意見表的形式向系統反饋服務意見。

（4）服務申請管理。包括申請信息管理、申請信息瀏覽和設置申請狀態。申請信息的管理主要是用戶申請基礎信息的查詢、增加、修改、刪除等；申請信息瀏覽是后臺管理員可瀏覽申請信息，查看申請的詳細信息；設置申請狀態則是管理員對用戶的申請信息進行審核，對錯誤或虛假信息，可設置申請為“未通過”、“正在審核”、“審核通過”等狀態。

（5）在線評估管理。包括評估信息管理、設置評估狀態、評估卷管理和評估報告管理。評估信息的管理主要是評估信息的查詢、增加、修改、刪除等；評估卷管理主要是評估卷的查詢、增加、刪除；設置評估狀態是管理員對用戶的評估狀態進行管理；評估報告管理主要是對評估卷形成的報告進行管理，包括報告的增加、修改、刪除。

3.3 數據庫設計

系統基于第三范式進行數據庫設計[12]，根據系統功能設計的數據庫表主要有7 張，其詳細信息見表1。將User 表與Apply 表、Requisition 表、Evaluate 表、Survey 表和Answer 表建立聯系，系統的ER 圖如圖8所示。

表1 系統數據庫表信息

圖8 系統ER圖

4 系統實現

4.1 主界面

系統主界面如圖9 所示，主要由兩大部分構成，即前臺注冊用戶使用與后臺管理員信息管理。

圖9 系統主界面

4.2 指標預覽功能

用戶根據系統對行業和評估的設置進入指標的分級預覽功能，例如將行業設置為汽車生產制造行業，根據制造行業的分類，設置評估類為汽車原材料生產、汽車零部件加工、汽車整車組裝生產這三個評估類別，用戶可根據自己的需求選擇評估類別。而每個評估類別又將評估指標分為三級，用戶可選擇分級指標進行預覽；進入指標預覽界面后，用戶可大概了解評估的指標有哪些，如果想對指標進行詳細了解，可選擇指標預覽按鈕，進入指標詳細預覽界面，對每個指標從權重系數、來源、解析、評估重點等方面進行詳細闡述。系統指標預覽頁面如圖10 所示。

圖10 系統指標預覽

4.3 在線評估

用戶登錄系統后，選擇在線評估服務，根據系統提供的在線評估問卷，選擇評估問卷，并在規定的時間內完成評估問卷，提交問卷。問卷提交后用戶進入問卷詳細解答頁面可查閱問卷題目相應的答案和自己的解答。用戶可在會員中心查看自己的在線評估歷史記錄并查看評估報告。在線評估頁面如圖11所示。

圖11 在線評估

4.4 評估指標管理

系統根據不同行業、不同評估類別、不同級別對指標進行管理。管理員可在線預覽指標的詳細信息，對指標進行刪除和屬性的修改，也可以根據評估類別和評估級別對指標進行添加，還可以通過指標導入功能，下載指標模板，一次性添加大量指標。評估指標管理頁面如圖12所示。

圖12 評估指標管理

4.5 評估問卷管理

包含問卷分類管理和問卷的創建。根據問卷分類對問卷進行管理，問卷的狀態分為未上線、上線和下線。對未上線的問卷可對其進行內容和屬性的修改。修改完成的問卷可進行上線，只有上線后的問卷才能被前臺用戶使用，上線后的問卷將不可進行更改。若問卷被廢棄或是有錯誤可對問卷進行下線處理，下線后的問卷將不被前臺采用。評估問卷的創建方式分為自動組卷和手動組卷。評估問卷管理頁面如圖13所示。

圖13 評估問卷管理

4.6 評估報告管理

用戶提交問卷后，系統對評估問卷進行編號，每份問卷對應不同的編號，編號由用戶注冊名和在線評估時間組成。管理員可通過編號找到用戶的評估問卷，并對問卷進行在線檢查，還可同時對問卷進行評估報告的添加或導入。相關頁面如圖14、圖15所示。

圖14 評估報告管理

圖15 評估報告預覽

5 結語

本系統的實施能夠為生產制造企業提供仿真和評估服務，降低企業的生產成本，同時能夠整合社會資源、避免重復投資造成資源浪費。目前系統對生產物流流程的深度分析及優化尚需要專業人員在線下進行輔助仿真診斷，后期考慮對生產流程等進行再提取并構建專家診斷系統，進行深度的評估診斷來優化企業的內部結構和流程，從而提高企業的生產效率。同時，隨著國家軟硬件國產化的號召，未來將更加深入研究適合企業的國產物流仿真軟件。