疏 通 " 大 动 脉"

-- 上 海 集 装 箱 码 头(SCT)
生 产 系 统(OPS)开 发、
应 用 侧 记

 

赵 红 权


---- 运 输 业 一 贯 被 称 为 经 济 发 展 的 大 动 脉, 它 从 形 式 到 内 容, 从 结 构 到 管 理 手 段 无 不 受 到 时 代 经 济 发 展 的 影 响 和 制 约, 同 时 又 反 作 用 于 经 济 的 发 展。 这 已 被 无 数 的 事 实 所 验 证。

----自 古 至 今, 海 运 始 终 都 是 航 运 的 主 要 形 式, 至 今 具 有 其 他 形 式 无 法 替 代 的 优 势。 而 作 为 海 上 交 通 运 输 网 络 枢 纽 的 港 口, 目 前 又 是 怎 样 的 现 状 呢, 以 何 种 方 式 来 适 应 外 界 迅 速 变 化 对 其 提 出 的 要 求 呢 ? 计 算 机 技 术 在 其 中 发 挥 了 怎 样 的 作 用 呢 ? 其 计 算 机 系 统 又 是 如 何 建 立 的 ? 应 用 效 果 如 何 ? 带 着 这 些 问 题, 我 们 参 观 了 上 海 集 装 箱 码 头 有 限 公 司 计 算 机 网 络 系 统 的 中 控 室 并 走 访 了 该 公 司 营 运 操 作 部 助 理 经 理 张 履 生 先 生。

背 景

 

----1993 年, 为 适 应 经 济 发 展 对 港 口 管 理 提 出 的 要 求, 上 海 港 务 局 所 属 上 海 港 集 装 箱 综 合 发 展 公 司 与 香 港 和 记 黄 埔 上 海 港 口 投 资 有 限 公 司 共 同 投 资56 亿 元 组 建 了 上 海 集 装 箱 码 头 有 限 公 司(SCT, Shanghai Container Terminals), 集 中 管 理 上 海 具 有 国 际 集 装 箱 业 务 的 三 个 码 头: 军 工 路 码 头、 张 华 浜 码 头、 宝 山 码 头 的 集 装 箱 业 务, 合 资 经 营 期 为50 年。 这 三 个 码 头 均 座 落 于 上 海 港 船 舶 进 出 方 便 的 黄 浦 江 河 口 附 近。

----SCT 总 占 地 面 积83 万 平 方 米, 集 装 箱 泊 位 线 总 长2281 米, 码 头 前 沿 最 大 水 深 -12.5 米, 集 装 箱 岸 边 吊 达16 台, 集 装 箱 场 地 轮 胎 吊 为52 台, 可 停 靠 第 三 代 全 集 装 箱 船;1997 年, 年 吞 吐 能 力 为170 万TEU( 标 准 箱), 是 我 国 目 前 吞 吐 量 最 大 的 集 装 箱 码 头。 主 要 从 事 国 际 集 装 箱 装 卸、 储 运、 转 运、 洗 箱、 船 舶 代 理、 货 运 代 理、 内 地 货 物 在 上 海 的 储 存 和 货 中 转 站 的 经 营、 提 供 电 子 数 据 交 换 服 务 等 多 项 内 容。

----由 于 码 头 吞 吐 量 的 快 速 增 长, 创 建 初 期 采 用 世 界 银 行 贷 款 购 进 的 主 机/ 终 端 形 式 的 计 算 机 系 统 很 难 继 续 支 撑 迅 速 增 大 的 业 务 量 和 不 断 完 善、 丰 富 的 服 务 手 段, 需 要 以 更 先 进 的 系 统 取 而 代 之。

----在 对 自 身 的 生 存 及 发 展 的 需 求 的 分 析 基 础 上, 他 们 制 订 了 长 远 但 切 实 可 行 的 系 统 发 展 规 划, 根 据 生 产、 经 营 管 理、 决 策 的 由 下 至 上 的 管 理 环 节 分 为 三 个 阶 段。 第 一 步, 针 对 最 底 层 的 生 产 操 作 层 的 生 产 系 统OPS, 开 发 过 程 历 时 两 年 多, 于1998 年 初 完 成, 目 前 已 进 入 较 成 熟 阶 段( 本 文 介 绍 的 即 是 这 一 部 分); 第 二 步, 经 营 管 理 层, 包 括 生 产 收 费、 统 计、 数 据 仓 库 等; 目 前 尚 处 于 开 发 阶 段; 第 三 步, 为 决 策 提 供 支 持 的 辅 助 决 策 层, 在 第 二 层 实 现 后 将 投 入 开 发, 是 整 个 计 算 机 管 理 系 统 的 最 高 一 层。

系 统 选 型 与 实 现

 

----相 应 的 规 划 制 定 好 后, 于1995 年 开 始 进 行 产 品 的 招 标, 最 终 在 综 合 考 虑 了 产 品 的 性 价 比 及 代 理 商 等 多 方 面 因 素 后, 在 参 与 竞 标 的IBM、DEC、Sun 及HP 等 多 家 实 力 雄 厚 的 厂 商 中 选 中 了HP9000 系 列 小 型 机,3Com 的 网 络 设 备, 应 用Oracle 并 行 数 据 库, 开 发 工 具 采 用Oracle Design 2000 和Oracle Develop 2000。 由 于 码 头 生 产 操 作 和 管 理 流 程 具 有 不 同 于 一 般 作 业 流 程 的 鲜 明 特 点: 不 间 断 操 作, 涉 及 环 节 多、 影 响 因 素 多, 不 同 环 节 采 用 不 同 的 信 息 通 信 和 管 理 手 段, 是 一 个 多 维 的、 立 体 的 生 产 管 理 系 统; 要 保 证 高 可 靠 性、 可 用 性、 作 业 人 员 易 掌 握 的 可 视 化 图 形 操 作 等 基 本 特 性 的 实 现, 真 正 做 到 实 用、 可 靠、 易 用, 该 生 产 系 统OPS 必 须 由 了 解 码 头 作 业 特 点、 熟 悉 作 业 流 程 的SCT 员 工 自 行 研 制 开 发。

----同 其 他 所 有 应 用 系 统 的 开 发 过 程 一 样,OPS 的 开 发 也 经 历 了 许 多 艰 辛。 首 先, 由 于 参 与 开 发 的 大 多 数 人 员 过 去 只 使 用 过NEC 系 统, 从 未 接 触 过Unix 和Oracle 数 据 库, 只 有 边 干 边 学, 所 下 功 夫 可 想 而 知。 其 次, 同 任 何 一 套 成 功 的 应 用 系 统 一 样, 需 要 硬 件、 软 件 供 应 商、 用 户 及 有 关 开 发 人 员 等 几 方 的 通 力 合 作 和 默 契 配 合。 其 中, 作 为 主 要 硬 件 产 品 供 应 商, 以 一 流 的 服 务 而 著 称 的HP 在 设 备 性 能 测 试 方 面 做 了 大 量 工 作;Oracle 公 司 对 开 发 人 员 进 行 了 详 尽 的 产 品 培 训; 为 达 到 事 半 功 倍 的 效 果, 公 司 还 请 来 澳 大 利 亚 专 家 讲 授OPS 的 开 发 方 法 和 开 发 策 略。 为 了 有 利 于 开 发 目 标 的 实 现,SCT 的 开 发 人 员 将 整 个 过 程 划 分 成 若 干 个 阶 段, 每 个 阶 段 都 有 一 个 相 应 的 目 标, 定 期 统 计 各 个 阶 段 工 作 量 的 百 分 比, 每 天 公 开 进 度。

----另 外, 由 于 认 识 到 集 装 箱 码 头 生 产 操 作 流 程 的 诸 多 独 特 性, 而 开 发 人 员 又 不 可 能 直 接 面 对 最 终 用 户-- 第 一 线 上 的 操 作 员, 为 缩 小 这 二 者 间 的 差 距, 选 择 熟 悉 生 产 流 程 又 略 懂 计 算 机 知 识 的 员 工 组 成 用 户 小 组, 充 任 二 者 间 信 息 沟 通 的 桥 梁。 操 作 人 员 的 需 求 通 过 用 户 小 组 集 中 起 来 反 馈 给 开 发 人 员, 而 开 发 人 员 的 一 些 实 现 需 求 的 想 法 又 通 过 他 们 回 传 到 用 户, 小 到 完 成 每 一 个 环 节 的 程 序 段, 大 到 每 一 个 系 统 模 块 的 实 现, 无 不 经 过 反 复 磨 合。 而 系 统 投 入 运 行 前, 对 最 终 用 户 的 培 训 也 由 开 发 人 员 和 用 户 小 组 共 同 完 成。 事 实 证 明, 这 种 做 法 由 于 切 合 实 际 而 非 常 有 效, 大 大 地 提 高 了 系 统 的 有 效 性。

----为 了 加 快 整 个 系 统 的 实 施, 他 们 采 取 了 建 立 辅 助 工 程-- 监 控 系 统 的 方 法, 即 通 过 联 网 在 三 个 码 头 间 不 仅 实 现 数 字 信 息 的 共 享, 而 且 通 过 闭 路 电 视 共 享 视 频 信 息, 从 任 一 个 码 头 都 可 以 实 时 看 到 每 个 码 头 的 作 业 情 况。 以 后 的 实 践 表 明 这 一 做 法 极 有 助 于 生 产 的 宏 观 管 理。

----此 外, 正 在 准 备 实 施 的 另 一 项 措 施 是 通 过 在 信 息 采 集 方 面 采 用 无 线 终 端, 计 划 在 凡 有 配 电 设 施( 如 闸 口、 道 口 等) 的 地 方 均 配 备 微 机, 将 数 据 录 入 员 安 置 到 流 动 的 机 器 现 场 中, 通 过 无 线 数 据 传 输 系 统 来 实 现 生 产 操 作 流 程 的 全 面 计 算 机 化。 以 前 这 一 过 程 是 采 用 对 讲 机 来 实 现 的。 新 的 做 法 既 健 全 了 操 作 层, 同 时 也 加 强 了 实 时 的 控 制 和 管 理。

----整 个 系 统 开 发 完 毕 后, 先 以 吞 吐 量 最 小 的 宝 山 码 头 为 试 点, 及 时 解 决 发 现 的 问 题, 不 断 完 善 后 推 广 到 其 他 两 个 较 大 的 码 头。 系 统 在 每 两 个 码 头 间 推 广 的 间 隔 周 期 达 到 两 个 月 左 右。

系 统 功 能 及 结 构

 

----上 海 集 装 箱 码 头 生 产 系 统 采 用 全 图 形 化 船 舶 配 载 系 统、 堆 场 监 控 系 统, 同 时 配 备IC 卡、 集 群 电 话 系 统、 闭 路 监 视 系 统 等 技 术 手 段, 使 整 个 码 头 生 产 处 在 一 个 高 效、 有 序、 可 控 的 生 产 环 境 中, 无 线 终 端 系 统 进 一 步 提 高 了 码 头 的 实 时 作 业 信 息 的 处 理。

----它 覆 盖 了 集 装 箱 码 头 生 产 现 场 作 业 的 全 过 程, 包 括 从 船 舶 计 划 的 安 排 到 船 舶 作 业 的 实 施; 从 提 箱、 进 场 计 划 的 受 理 到 提 箱、 进 箱 的 实 施, 从 拆 箱、 进 货 计 划 的 安 排 到 进 货、 提 货 的 实 施 以 及 费 收、 统 计 等 作 业。

----1. 码 头 生 产 作 业 流 程

图1 码 头 作 业 流 程 图

----2. 网 络 结 构

图2 网 络 拓 扑 图

----3. 各 子 系 统 主 要 功 能

----OPS 系 统 各 子 系 统 的 功 能 如 下:

图3 OPS 结 构图

----船 舶 计 划 系 统 负 责 全 公 司 月 度、 昼 夜 生 产 计 划 的 安 排, 包 括 船 舶 月 度 生 产 计 划、 昼 夜 生 产 计 划、 船 舶 靠 离 计 划 的 安 排、 出 口 箱 进 箱 计 划 的 安 排。

---- 配 载 计 划 系 统 负 责 船 舶 装 卸 船 前 后 的 资 料 处 理 和 校 对、 制 定 出 口 箱 的 进 场 要 求、 船 舶 积 载 计 划 及 船 舶 作 业 计 划 的 安 排。

---- 堆 场 管 理 系 统 负 责 进 场 箱 的 堆 放 计 划 安 排、 空 箱 用 箱 计 划 安 排、 箱 区 整 理 计 划 安 排、 箱 务 的 管 理 及 疏 港 计 划 的 安 排。

---- 检 查 口 管 理 系 统 办 理 进 出 场 箱 手 续。

---- 作 业 监 控 调 度 系 统 结 合 闭 路 电 视 监 控 系 统 了 解 掌 握 码 头 现 场 实 际 作 业 情 况, 进 行 现 场 生 产 组 织 和 实 施。

---- 作 业 受 理 服 务 系 统 根 据 用 户 要 求, 安 排 三 家 码 头 的 各 类 提 箱、 提 货、 验 箱 和 进 箱、 进 货 计 划。

----CFS 管 理 系 统 根 据 进 货、 提 货 计 划 实 施 进 货、 提 货 作 业 及CFS 仓 库 的 管 理。

---- 资 料 处 理 系 统 生 产 系 统 各 类 资 料 及 单 证 的 处 理。

----EDI 数 据 交 换 系 统 与 外 界( 船 公 司、 代 理、 货 主 等) 进 行EDI 数 据 交 换。

---- 查 询 系 统 通 过Internet 为 船 公 司 及 其 代 理 提 供 其 所 需 的 船、 箱、 货 的 在 港 信 息。

---- 费 收 系 统 收 取 装 卸 船、 进 出 场 等 各 项 作 业 费 用 及 账 务 管 理。

---- 无 线 终 端 系 统 现 场 作 业 人 员 根 据 作 业 指 令 进 行 装 卸 船 作 业 的 确 认 和 收 发 箱 确 认。( 尚 未 投 入 使 用; 目 前, 由 现 场 人 员 通 过 对 讲 机 将 作 业 信 息 反 馈 到 中 央 控 制 室, 预 计 以 无 线 终 端 现 场 录 入 替 代 对 讲 机 以 提 高 准 确 性 和 可 靠 性)。

---- 统 计 分 析 系 统 根 据 公 司 统 计 指 标, 建 立 起 公 司 统 计 分 析 系 统, 为 公 司 决 策 层、 管 理 层 提 供 决 策、 管 理 依 据( 尚 未 投 入 使 用)。

---- 系 统 特 点

----(1) 高 可 靠 性 和 可 用 性

---- 在 高 可 靠 性 和 可 用 性 方 面 采 用 了 当 今 世 界 上 最 先 进 的" 应 用 间 的 切 换" 技 术, 当 一 台 计 算 机 发 生 故 障 时, 正 在 运 行 的 应 用 会 自 动 地 转 换 到 另 一 台 计 算 机 上, 做 到 对 用 户 完 全 透 明, 没 有 时 间 间 隔, 保 证 了 码 头 生 产 的 无 间 断 连 续 运 行。

----(2) 智 能 化

---- 进 出 场 箱 的 计 划 在 系 统 中 产 生 后, 客 户 进 入 检 查 口 办 理 手 续 时, 进 场 箱 的 选 位, 出 场 箱 的 选 箱 均 由 生 产 系 统 根 据 计 划 安 排, 通 过 一 定 的 规 则 自 动 提 供, 大 大 提 高 了 集 卡 进 出 检 查 口 的 通 过 能 力、 堆 场 利 用 率 及 装 卸 船 效 率。

---- 集 卡 进 出 检 查 口 的 通 过 能 力,1996 年 检 查 口 每 条 通 道 办 理 一 箱 手 续 需 花 费 时 间3 分 钟 左 右。1998 年 采 用 OPS 后 同 样 办 理 一 箱 手 续 只 需1.5 分 钟 左 右, 各 通 道 的 通 过 能 力 提 高 了 一 倍。

---- 堆 场 利 用 率 在1996 年 码 头 改 建 后 的 基 础 上 提 高 了10.67 %, 箱 区 堆 存 能 力 超 过 了 改 建 后 码 头 堆 场 设 计 能 力180 万TEU, 达 到1998 年 的202 万TEU, 每 年 吞 吐 量 平 均 以15 % 的 速 度 增 长。

---- 由 于 装 卸 船 效 率 的 提 高, 减 少 了 船 舶 停 泊 时 间, 提 高 了 泊 位 利 用 率, 加 快 了 船 舶 周 转 速 度。1996 年 的 靠 泊 艘 次 为6130 艘 次, 泊 位 利 用 率 为72.35 %,1998 年1 月 ~11 月 靠 泊 艘 次 为11671 艘 次, 泊 位 利 用 率79.5 %。 即 艘 次 大 幅 度 增 加 后, 泊 位 利 用 率 也 增 加 了7.15 %。

----(3) 数 据 图 形 化

---- 数 据 图 形 化 是 生 产 系 统 的 另 一 特 点, 即 将 枯 燥 的 数 字 转 化 为 易 为 业 务 人 员 理 解 的、 直 观 的 图 形 方 式, 用 图 形 方 式 来 反 映 码 头 生 产 的 现 实 情 况, 业 务 人 员 只 要 用 鼠 标 进 行" 拖 拉" 操 作, 系 统 就 会 自 动 按 业 务 规 则 完 成 计 划 的 安 排、 机 械 的 调 度 和 出 口 船 舶 的 积 载 等 业 务 操 作, 大 大 提 高 了 操 作 人 员 的 工 作 效 率 及 质 量, 提 高 了 船 舶 作 业 装 卸 效 率。

图4 军 工 码 头 堆 场 平 面 图

----(4) 灵 活 的 条 件 查 询;

----(5) 完 全 的 作 业 控 制;

----(6) 详 尽 的 原 始 作 业 数 据;

----(7) EDI 数 据 交 换。