孵化场生产管理系统的构建与集成

摘要：在对生产业务深入分析的基础上，构建了一个通过集成接口可与鸡场生产系统集成运行的孵化场生产管理系统。该系统以生产管理为核心，支持计划、设备、蛋库、物料和销售等管理，并利用稻莶挚夂褪据挖掘技术实现报表生产和生产分析。该系统的应用将实现养殖企业集约化的业务管控，提高了养殖效益。

关键词：孵化；生产管理；信息系统；系统集成

中图分类号：TP315；S831 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）22-5954-04

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.22.056

The Construction and Integration of Hatchery Production Management System

CHEN Yan-long，JIANG Ai-de

（Department of Information Engineering， Henan University of Animal husbandry and Economy， Zhengzhou 450011， China）

Abstract： This paper on the basis of in-depth analysis of the production business， build a through integrated interface with chicken hatchery production and management of the production system integration operation system. The system is based on production management as the core， supporting plan， equipment， egg library， materials and sales management， and by using the data warehouse and data mining technology to achieve production and production analysis report. The application of the system will realize intensive business controls to breeding enterprises， improve the breeding benefit.

Key words： hatching； production management； information system； system integration

目前，中国规模化养殖从追求数量转向高生产效率和高产品质量的重要转型时期。现代化孵化技术是中国养殖业迅速发展的一个重要标志[1，2]。鸡的现代化孵化技术有严格的工艺流程[3，4]作为指导，自动化的孵化设备提供支持，但大量生产数据的管理仍处于使用电子表格处理的低水平阶段。

本研究旨在基于面向对象的思想[5]设计孵化场生产管理系统，来实现孵化生产的信息化管理，在生产数据及时、准确采集的基础上，利用数据仓库和数据挖掘技术[6，7]，开展生产分析，帮助各级领导合理安排生产、科学配置资源。该系统设计时充分考虑了与项目组设计的种鸡场智能生产管理系统进行集成的问题，系统既可单独运行，也可与鸡场生产管理系统集成运行。

1 孵化场生产管理

在系统开发的需求分析阶段，业务流程的分析可以了解该业务的具体处理过程，发现和处理系统调查中的错误和疏漏，优化业务处理流程，确定信息系统的界限[8]。孵化场的各项管理业务中，孵化生产是其核心，流程如图1所示。其中，可以利用信息系统处理的环节有：①孵化计划。计划的制定、存档、执行情况等的管理，可以用信息系统方便、高效地实现；②种蛋存储。孵化生产所需的种蛋，需要按照严格的程序进行消毒、存放，使用信息系统可以提高其管理效率；③入孵。对于每批次的孵化，都需要建立相应的文档，记录诸如该批次的入孵时间，孵化类型是育种、种用还是商品，种蛋的相关信息，入孵种蛋的数量等信息；④孵化。孵化过程包括温湿度控制、转蛋、通风、照蛋等。其中，现代化的孵化机可以自动控制温度、湿度、通风量、转蛋次数、超温报警等，但照蛋工作中产生的数据孵化机则无法自动管理，可以用信息系统来实现；⑤出雏。包括雏鸡的分级、鉴别、预防接种等，这些工作中产生的数据，如健雏数、残弱死数、公母数、防疫情况等，在孵化管理中都非常有用；⑥销售。使用信息系统对销售环节进行管理非常方便且高效；⑦报表与分析。根据管理需要生成各种生产报表，并对生产指标进行图表分析。

因此，系统设计时充分考虑与鸡场生产管理系统的集成，系统利用面向对象的开发思想，将每批次的孵化生产抽象成一个对象，可用信息系统处理的每项生产活动抽象成该对象的一个事件，系统通过对事件的管理来实现孵化生产过程的管理。

2 孵化场生产管理系统的构建

2.1 系统结构

系统对孵化场的整个生产过程进行全程跟踪管理，实时记录每个生产环节的数据，同时备份数据到数据库管理中心，为后期的各项管理和生产分析提供支持。孵化场生产管理系统架构如图2所示。

数据采集层实现孵化生产、孵化设备、种蛋、物料和销售等数据的实时采集，并提供数据采集层集成接口。其中，种蛋数据可以从鸡场生产管理系统中自动读取，数据层的集成要考虑该系统与鸡场生产管理系统在种蛋、物料、销售等相关数据的统一编码和数据存储问题。

管理系统层即业务处理层、数据汇聚层，其主要作用：①将数据采集层采集的不同业务数据按照统一的规则进行分类存放，形成统一可用的数据。该系统涉及的管理业务有：计划管理、生产管理、设备管理、蛋库管理、物料管理和销售管理等；②与企业已有IT系统进行横向集成，以期实现集成化的业务管控。规模化的养殖企业，既有孵化场也有众多养鸡场，系统的实施考虑与鸡场生产系统的集成。管理层集成接口解决该系统在生产管理、物料管理、蛋库管理和销售管理等业务与鸡场生产系统的集成应用，以实现养殖企业集约化的业务管控。

决策分析层综合分析业务数据，实现孵化生产专业应用数据和经营管理数据的共享与交换，为各级管理者提供决策支持。例如，通过孵化效率的分析，查找孵化生产中的薄弱环节，从而有针对性地采取措施；通过种蛋受精率分析，Y果异常的，根据种蛋批次号使用鸡场生产管理系统进行追溯，查找鸡群养殖中的问题，进而改进养殖生产，这可以通过决策层集成接口来实现。

2.2 系统功能

从图2可以看出，系统具有计划管理、生产管理、设备管理、蛋库管理、物料管理和销售管理等6个功能模块。其中生产管理是其核心部分，其他各功能模块均是服务于生场管理。计划管理、设备管理、蛋库管理为生产的准时开展提供前期准备；物料管理为生产的顺利进行提供物资支持；销售管理为生产的产品（雏鸡或毛蛋）提供销售服务。同时，设备管理、蛋库管理和物料管理又可为成本的核算提供数据支持。核心功能生产管理既提供对孵化生产活动过去事件的查询、现在生产状态数据的采集和未来生产活动的提示，又可以根据已经采集到的生产数据按需求生成生产报表、进行生产分析，如图3所示。

1）数据采集。从每批次孵化生产的新建入孵、照蛋、出雏、鉴别、防疫、雏群变动和转销售等7个事件中，及时、准确地采集孵化生产中产生的原始数据，是系统实施生产管理，进行生产状况分析的基础，其重要性不言而喻。

2）事件查询。根据需要可以对过去已经发生的生产事件按照不同检索条件进行查询，并支持查询结果的文档输出与打印，其查询既可针对某批次生产开展，也可对满足条件的多批生产进行。

3）生产提示。系统自动读取孵化生产的当前状态数据，与孵化标准进行对比分析，主动给出生产提示信息。如，通过当前日期与生产标准中的照蛋时间对比分析，系统可提前一天给出照蛋提示信息。

4）报表生成。根据数据采集模块采集的生产数据，系统可以生成孵化生产报表和孵化结算报表，孵化生产报表用来反映孵化场在某一时间内的孵化生产情况；孵化结算报表则体现孵化生产成本和收益的问题，但此处只包含部分生产成本，并不包含人员工资、固定资产折旧等内容，可以为财务系统提供成本结算支持。

5）生产分析。系统提供以图表方式来进行孵化生产效益、孵化生产效率和种蛋受精率等3个方面的分析。其中，种蛋受精率异常的分析结果，要反馈种鸡场，如果种鸡场使用项目组开发的种鸡场智能生产管理系统，则可通过集成接口自动反馈，否则以文件形式反馈种鸡场。

2.3 数据库设计

数据库设计可以分为概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计3个阶段[9，10]。概念结构设计阶段是整个数据库设计的关键，依照需求分析中确定的信息需求，对用户信息加以分类、聚集和概括，建立一个与具体计算机和数据库管理系统独立的概念模型，通常使用E-R图。逻辑结构设计阶段的任务就是将E-R概念模型按照转换规则，转换成关系数据模型，然后利用范式理论进行优化，关系模式至少满足第三范式，孵化场生产管理系统主要数据表关系如图4所示。物理结构设计则考虑数据库在物理结构上的存储和存取方法，该系统结合SQL Server 2008数据库管理系统，确定数据表字段、字段类型及表中的各种约束、索引等。

3 讨论

1）生产分析指标。①生产效率指标。对于每批次的孵化生产，系统从出雏和雏后两个阶段来评价生产效率，出雏阶段的指标有：出雏健雏率、入孵蛋健雏率、入孵蛋出雏率、出雏死亡率、出雏误差率等，这些指标可以反映每批次孵化的生产效率。雏后阶段的指标有：出雏后死亡率、出雏后误差率等，主要反映雏后的管理效率。从数据库存储的大量生产数据中，对每一台孵化设备和每一品种种蛋的孵化效率进行挖掘分析，可以发现设备是否存在问题或品种是否存在缺陷。

②种蛋受精率。孵化结束后，通过种蛋受精率分析可以反映种蛋的生产情况，异常结果要反馈种鸡场。孵化生产中，箱体式孵化技术[2]一般不照蛋，巷道式孵化技术通常要照蛋，也就是说系统运行中可能没有照蛋数据，需从出雏数据推算种蛋受精率。系统可自动判断照蛋情况，从以下两种算法进行选择。

算法一：种蛋受精率=（入孵种蛋数-无精数）/入孵种蛋数×100%；

算法二：种蛋受精率=[（健雏数+残弱死）/ 0.924 75]/入孵种蛋数×100%。

③生产效益指标。反映孵化生产的经济效益，系统不能算出每批次孵化生产的所有成本，因而使用每枚种蛋毛收益来衡量每批次孵化的生产效益，具体算法如下：

每枚种蛋毛收益=[（雏鸡收入+毛蛋收入）-（种蛋支出+疫苗支出）]/入库种蛋数。

由于孵化的结果可能有健雏、毛蛋、弱雏、死雏等，也可能市场前景变化，孵化提前终止，孵化结果全是毛蛋，所以把收益分摊到种蛋比较合理，而不是健雏。

2）系统的集成性。孵化场的生产与鸡场的生产存在一定的联系，系统在设计实施的过程中充分考虑了与鸡场生产系统的集成问题。从种蛋基本信息的采集、雏鸡基本信息的输出到蛋库管理、物料管理、销售管理，再到受精率异常的反馈都可以通过集成接口实现和鸡场系统的信息互通。

3）系统的智能性。规模化孵化场往往有很多批次的孵化同时进行，因此每批生产都处于不同的生产阶段。系统在输入孵化的初始信息后，会每天根据孵化标准自动对这些信息进行检索计算，并将明日的工作分类列出生成生产任务表，方便用户提前安排生产，显著提高了系统的智能性，避免了生产中的工作失误。

4 小结

本研究在孵化场生产业务分析的基础上，统筹考虑与鸡场生产系统集成的前提下，完成了孵化场生产管理系统的构建，系统实现了对计划、生产、设备、种蛋、物料、销售等数据的管理，进而实现数据统计、报表生产及生产指标的图形分析，为孵化场的精细化生产提供平台支持。

参考文献：

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