施工企业自建搅拌站生产管理信息系统的设计和应用
摘要：基于多级服务器体系架构设计了一套施工企业自建搅拌站生产管理信息系统，对系统的主要功能模块进行了分析，并对系统实施过程中的关键技术进行了阐述，实践证明该系统具有可靠性、通用性、灵活性等特点。
关键词：搅拌站 施工企业 管理信息系统
0 引言
在远离城市的施工现场，施工企业自建搅拌站仍然是混凝土供应的主力军。与商混站相比，自建站设备不统一，网络环境不理想，信息化程度普遍较低，生产组织手段落后，质量和成本控制手段缺乏，严重影响工程的进度、质量和成本。在这种情况下，施工企业自建搅拌站生产管理信息系统应运而生。
1 系统架构与实现技术
系统由搅拌站和企业两个子系统组成多级服务器体系。搅拌站子系统的服务器设置在搅拌站现场，负责与搅拌站工控系统和电子汽车衡连接，处理搅拌站和项目部日常生产管理业务。企业子系统的服务器设置在企业总部，接收搅拌站子系统数据，管理所有项目混凝土施工，生成企业级报表。技术架构上以B/S为主，.net三层体系结构。开发工具采用C#.net，用户界面采用ASP+Ajax技术设计客户端支持IE8及后续版本浏览器。
2 功能模块设计
①基础设置：由企业服务器定义统一的混凝土标号、材料库、数据字典等基础数据，供各搅拌站服务器同步。
②系统管理：管理组织机构、用户，角色、模块、流程，进行日常管理，同步、备份、日志。
③物料管理：维护原材料供应商和采购合同，进行原材料验收和盘点、料仓监控，分批次原材料委托检验，原料追溯等。原材料的验收要考虑正常过磅验收、收方验收及异常情况下的收料补录及监控。
④工程管理：录入工程分解结构，定期收方、收混凝土，查看工号明细。
⑤生产管理：维护外购混凝土加工合同，下达生产任务，接收施工配合比，调度运输车辆，下达搅拌指令，监控搅拌生产和车辆运输状态，查询生产记录和投料误差。
⑥机楼管理：维护拌机等主要生产设备信息，管理信息系统与硬件设备的软件接口。
⑦试验管理：录入原材料检验结果，管理理论配合比和施工配合比，关联生产任务和施工配合比。
⑧劳务管理：维护劳务队伍和劳务合同，以便对劳务队伍进行混凝土节超核算。
⑨核算管理：自动生成原材料及混凝土核算报表，并在两级服务器间同步。
⑩对账管理：定期生成原材料采购、混凝土加工、劳务队伍混凝土消耗节超的统计对账单，辅助结算。
3 系统关键技术研究
3.1 与硬件设备的数据通讯
与信息系统连接的主要是两类设备，一类是混凝土生产设备，主要是与搅拌楼工控系统通讯，一类是电子汽车衡等称量设备。由于搅拌站工控系统和电子汽车衡的数据接口种类繁多，格式不统一，系统设计时存在一定的难度。在B/S架构下，由于客户端为浏览器，借助浏览器插件将各类接口统一后进行通讯。经过研究分析各类搅拌站工控系统的特点和通讯机制，采用统一简便的方法实现通讯接口。电子汽车衡是搅拌站现场普遍配置的计量设备，其控制核心是称重仪表。目前的称重仪表均配置了相应的接口，在B/S架构下，采用浏览器插件的形式实现数据的接收、转换和实时显示。
3.2 物资核算体系设计
建立多级服务器环境下的自建搅拌站信息化核算体系，设计满足以下要求：
①将复杂的工程部位分解为构筑物、分部、分项、浇筑部位四级，同时考虑连续性工号及大批量预制工号的设置问题。从应用实践来看，已经可以满足工程需要。
②核算基础数据包括损耗指标体系、材料库、配比库、任务库等，经过仔细斟酌确定数据结构和精度，既要满足精细化管理的要求，也要考虑数据的关联性和系统性能。基础数据、核算口径和时间段在系统内保持一致，满足数据汇总的需要。为确保核算结果的准确，核算基础数据要从生产过程和物料验收过程中采集，核算数据的生成过程清晰、环环相扣。
③系统在日常生产、收料、盘点、核算过程中产生大量的数据，核算过程也涉及大量集中的数据运算，如设计不得当，将造成性能下降。因而，对数据库进行精细设计，避免多重嵌套，使用存储过程完成重复性的运算，优化服务器性能。
④为了避免手工核算时物资部门大包大揽的弊端，需要对核算流程进行优化和改造，建立各业务部门各负其责的核算流程，充分利用信息化的优势，实现信息共享，计算工作完全由计算机承担，简化了人工操作并易于培训。
⑤建立统一的信息化核算体系，实现自拌混凝土和外购商品混凝土的统一管理和核算。
⑥建立一套同步机制，实现报表数据在多级服务器体系下的上传同步和基础数据的下行同步，其关键是做好状态控制，避免报表在上下级服务器间传送、审核、退回修改过程中出现不一致。
3.3 信息化质量控制技术
主要从原材料质量控制、生产过程控制两个方面对混凝土质量进行控制。
①在原材料质量控制方面，原材料进料时记录每车原材料的批次号，通过统计每批进料数量避免原材料检验的延误。将试验委托单与进料车次挂钩，自动按照进料车次数量计算每批次原材料代表数量。改变原有的手工委托检验为通过网络传递委托单及试验结果并记录在案。
对于检验合格的原材料建立物资追溯表，利用生产系统中的浇筑令、配合比追溯原材料投入使用的混凝土浇筑部位。物资追溯能够从原材料数量验收、委托试验、质量检验到投入生产的整个过程，实时显示原材料批号及质量检验状况，避免不合格的原材料投入生产。
②在生产过程控制方面，一是记录搅拌机料秤的校秤记录，保证按照规定的周期进行校称。二是监控每盘生产数据，服务器实时接收搅拌站工控系统的每盘生产记录和投料误差，误差超标时报警，实现生产过程的远程监控。
4 应用与展望
4.1 应用情况
该系统已在中铁上海工程局一公司当涂九山大桥、成贵铁路等项目得到应用，商混核算管理模块已在中铁上海工程局一公司全面推广应用。通过实践发现，使用该系统项目部能够有效管理和监控搅拌站日常生产、进料、核算等各项业务工作，企业能够即时监控各项目施工生产进度、质量状况和成本节超，实现了后台管控和精细化管理。
4.2 前景
近几年来，国家基本建设规模不断扩大，随着全社会信息化的不断深入，工程建设信息化必然在施工生产中发挥更大的作用。本系统的设计开发在施工企业现场管理信息化方面做出了有益的尝试，满足建设方的进度、质量、效益、创新的建设管理需求，符合“信息化与工业化融合”的政策导向，顺应了信息化社会的趋势，市场前景广阔。
5 结语
本系统的设计和应用的意义主要体现在：
①采用软件和网络技术加快混凝土工程施工组织流程，提升企业施工管理水平。
②系统通过对混凝土生产的事前、事中、事后各个控制环节的信息化技术研究，达到确保混凝土生产质量的作用。
③实现成本的精细化管理，加强企业对项目部成本的集中管控。
④为施工企业基层信息化做出有益尝试，为施工企业项目信息化走出一条新路。
参考文献：
[1]王刚.基于单片机的混凝土搅拌站系统设计[D].西安工程大学，2011.
[2]陈彦博.混凝土搅拌站控制系统设计[D].辽宁科技大学，2012.
[3]艾小松.混凝土搅拌站智能控制系统[D].中南大学，2008.