上海港口物流研究论文

港口将成为国际贸易的运输中心与物流平台,港口物流将成为物流平台上的重要组成部分。下面是由我整理的港口物流管理论文，谢谢你的阅读。

港口物流控制系统可靠性分析

摘 要：控制系统是干散货码头 物流系统的核心，干散货散码头物流系统中含有众多大型设备，各设备之间要进行频繁的数据交换，同时中控室要对各设备运行情况进行监视，来实现工艺所要求的各环节的必要联锁控制。为了对各装卸和运输设备进行有效控制并实现作业流程的作业控制、最大程度地发挥这些设备的效能，所以干散货码头控制系统必须具有高可靠性。

关键词：港口;物流控制;系统

1 干散货码头物流控制系统的构成

干散货码头物流控制系统主要由可编程序控制器(PLC)，交换机、 网络服务器、监控操作站、有线和无线数据传输网络组成。主要完成码头物流系统工艺流程操作所要求的流程选择确认，顺序启动、顺序停止、故障停止、紧急停止和流程切换以及控制系统操作、监控和信息 管理等功能。

目前，在干散货码头物流控制系统中从各装卸设备的单机到中控系统均采用PLC作为控制核心部件，它的主要功能是通过 软件编程的 方法 实现对作业流程的自动控制，检测受控对象的状态并发出控制指令。其控制系统网络可分为三层。

信息层：一般由以太网组成，完成数据的采集及生产作业操作和监控功能。

自动化和控制层：由控制网构成，实现实时I/O控制、控制器互锁和报文传送。

设备层：通过现场传感器测出需要监测控制的各种现场设备，并以开关信号等方式传送至现场模块， 计算机通过调整执行器来具体实现控制功能，控制器通过现场输出模块与各种执行器连接，输出直接驱动执行机构，由此来直接控制电机起停、正转、反转和现场的各种开关和电动挡板。

干散货码头控制系统组成设备大多为电子产品，所以与 机械系统一样，控制系统也属于可修复系统。在实际工程 应用中定量描述电子产品可靠性的指标有很多，常用的主要有可靠度、有效度、故障率、平均维修时间、平均无故障时间等。要分析干散货码头物流控制系统的可靠性，也必须借助一系列可靠性指标来进行。在本文中采用平均无故障时间、平均维修时间、有效度作为反映干散货码头物流控制系统可靠性的指标。

干散货码头物流控制系统是一个复杂的可修复系统，系统中采用软、硬件结合的故障诊断和同步恢复、定位技术的先进技术来实现不中断生产情况下的 修理 或更换，从而保证控制系统的长期可靠 工作。对其可靠性分析必须从硬件和软件两方面考虑。由于干散货码头物流控制系统属于可修复系统，可采用马尔可夫可修复模型，通过系统状态之间的转移概率，来建立系统状态转移方程组，来描述控制系统的可靠性。由于干散货码头控制系统的组成设备较多，而且其组成结构也比较复杂，所以其状态转移方程组的阶数会很高，从而可能无法求解，甚至可能无法建立状态转移方程组。然而系统可靠性框图法比较简单，仅要求已知各组成单元的可靠性参数指标。对于干散货码头物流控制系统，结合这两种可靠性分析方法的特点，可先用马尔可夫模型法对系统各部件进行可靠性分析得出可靠性参数，然后用可靠性框图法对整个系统的可靠性进行模型化简，最后得出整个控制系的可靠性参数指标。

2 干散货码头物流控制系统可靠性分析

在干散货码头控制系统中，软件系统的 不仅受到各个功能 模块 的影响，同时也取决于这些 是否被执行，因此可以看出，软件系统的 与程序的逻辑流有关，而逻辑流程代表了模块间的转移，这个转移过程同样可以用马尔可夫过程来表示。

矩阵R是由模块可靠度R?i 组成的对角线矩阵，矩阵?P?中的元素P??ij? 是逻辑流程由模块i转移到模块j的概率。

对于干散货码头物流控制系统，任何子系统的失效都会导致整个控制系统无法正常工作，即要求控制系统中每一子系统均正常工作时整个控制系统才能正常工作，显然，干散货码头物流控制系统这特性符合系统可靠性分析模型中串 联系统的定义。所以，在对干散货码头物流控制系统进行分析时，看以将其看做由各功能模块组成的子系统串联而成，因此可以采用串联系统可靠性分析模型对干散货码头物流控制系统进行可靠性计算。而干散货码头物流控制系统由系统网络子系统、PLC硬件子系统、供电及驱动电路子系统和软件系统四个系统组成，各子系统的可靠度为 R?j，j=1,2,3,4则整个物流控制系统的可靠度R为

3 提高干散货码头物流控制系统可靠性的方法

干散货码头物流控制系统是一个复杂系统，所以在设计前有必要对设计的系统进行严格的可行性考查论证，从而避免因为对系统的可行性， 经济性和先进性缺乏科学的考查分析而给系统设计带来缺陷，最后导致控制系统工作的不可靠。对于投入使用的干散货码头物流控制系统，在分析其故障特性的基础上，可以得出提高系统可靠性的方法。

干散货码头物流控制系统的故障特性

提高码头物流控制系统的可靠性也就是要减少系统的故障，而引起故障的因素来自系统内部和外部两个方面:

内部因素：元器件失效，电路开路或短路等，另外还包括软件设计中的问题。

外部因素： 环境温度、湿度、电源的波动、电磁干扰、冲击、振动、腐蚀等。

干散货码头物流控制系统是一个计算机产品，通过硬件系统和软件系统的共同作用才能完成各项规定的功能，因此，必须从硬件和软件两方面入手分析其故障特性，同时，硬件系统和软件系统的故障特性是有区别的。

(1)硬件故障特性。

干散货码头物流控制系统的硬件故障按出现的时间可分为以下三类：早期故障期、随机故障期和耗损故障期。

早期故障主要由控制系统选用的元器件老化不够、设计制造中的错误、运输存放时的损坏等原因造成。在这一期间，干散货码头物流控制系统的故障率随着时间的增长而逐渐减少。

在偶然故障期内，干散货码头物流控制系统故障率趋于稳定，整个控制系统处于正常工作状态期，此时控制系统故障率基本保持常数且不随时间变化而变化。同时，在此期间干散货码头物流控制系统出现的故障是随机的。

在耗损故障期内，由于干散货码头物流控制系统经过了长时间的运行、系统中的元器件已老化，此时整个控制系统的故障率保持在一个较高水平。

(2)软件故障特性。

干散货码头物流控制系统的软件系统由应用软件和系统软件组成。其中，应用软件为完成用户所需功能而开发的软件，一般是根据用户领域或者设计部门提供的控制方案设计开发而成。而系统软件则是支持干散货码头物流控制系统本身工作的软件，同时可以帮助用户开发应用软件，比如码头物流控制系统过程控制单元中的各种功能模块。

干散货码头物流控制系统软件故障一般发生在两个时期，即早期故障期和成熟期。在早期故障内，控制系统发生故障主要是由于软件设计中残留的逻辑错误所致。而进入成熟期后，软件的故障率较小甚至可能接近于零。

干散货码头物流控制系统设计的设备选型

系统的可靠性是设计出来的，生产出来的，管理出来的。系统设计一旦完成，并按设计预定的要求制造出来后，其固有可靠性就确定了。提高系统固有可靠性最直接的方法就是保证系统组成单元的可靠性。

干散货码头物流控制系统多数是在潮湿、多尘、高温、强电磁、强腐蚀、高频干扰等复杂恶劣环境下工作的，因此不仅对控制系统本身，同时也对控制系统中现场执行、检测、供电等各种设备的可靠性和先进性提出了严格的要求。根据以上特点，在选择干散货码头物流控制系统组成设备时应注意以下几点:

(1)对于计算机，要选择实时性好，具有高性能的实时多重任务的处理系统，而且要有完善的中断系统和实时时钟功能，特别要选用CPU主频高的机型，以便于实时多任务的快速处理。

(2)要选技术指标先进、质量好、环境适应性和抗干扰能力强、可靠性高即平均无故障时间大、平均维修时间小的设备，以保证系统能在强干扰等恶劣的环境下长期能够可靠运行。

(3)常规仪表质量的优劣对于控制系统能否长期良好可靠运行有着决定性的作用。因此，要选择具有完善的输入/输出通道和方便的通讯接口，以及丰富的输入/输出通讯指令的设备。

综上所述，在干散货码头物流控制系统设备选型时，应该充分注意选择性能指标质量优良，抗干扰力强、稳定可靠的设备，从而使整个控制系统处能够在良好的状态下稳定运行，完成规定的功能。

干散货码头物流控制系统抗干扰设计

由于干散货码头物流控制系统所处环境较恶劣，所有各种噪声都有可能对控制系统产生严重干扰，从而影响整个控制系统或是局部系统的稳定性和可靠性。干散货码头物流控制系统的干扰主要来自以下三方面:

(1)系统环境的干扰：主要包括控制系统设备安装，通道连接导线铺设的不合理，信号传输、机柜、机房屏蔽不佳，接地不良，以及高温、潮湿多尘、腐蚀气体，造成接触不良，断线、漏电以及电磁感应、公共阻抗耦合等串扰。

(2)系统噪声的干扰：包括控制系统所有组成设备自身的元器件材料、性能存在某些缺陷或是由于控制系统内部线路设计、安装、工艺不合理而产生的物理噪声，同时也包括给控制系统供电的交直流电源因质量不佳而产生的交流纹波、直流电平漂移及内部变压器、继电器开关、电感等产生的电磁干扰。

(3)外部的干扰：主要是由控制系统外的变压器、强电流的交流电机、强电网以及雷电、天线电波、高频超声设备等产生的辐射、电磁、脉冲等干扰。

4 结语

本文从硬件系统和软件系统

两方面对干散货码头物流控制系统的可靠性进行了研究，硬件系统可靠性分析方法与机械系统相似，重点介绍了软件系统可靠性分析方法，并在此基础上 总结 了提高干散货码头物流控制系统可靠性的一些设计方法和 措施 ，如冗余设计、抗干扰设计等。

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随着经济环境和市场条件的变化，越来越多的企业从降低成本、提高物流作业效率等方面出发进行物流外包，聘请第三方物流企业管理现有物流资产、提高货物管理水平、组织材料回运、进行市场分销等。按照加入WTO的承诺，我国在2004年底已经全面放开物流市场，国外实力雄厚的综合物流公司纷纷加速向我国物流市场的扩张，抢占市场份额，我国的物流企业面临前所未有的严峻挑战。而且在零售供应链的“快速反应”(Quick Reaction)压力下，导致了运送的频率增加和订单规模减小，这迫使供应商必须加大利用外包物流的力度，以分享服务的形式减少成本，这就给第三方物流企业带来了机遇和挑战。 第三方物流企业客户特点 加强客户关系管理有助于第三方物流企业提高对客户的服务水平，为客户提供高质量、低成本的物流服务，使客户的价值最大化，提高客户满意度，这对以客户为驱动的第三方物流企业而言是很重要的。通过与客户之间建立起长期、良好的合作关系，通过满意的客户介绍和推荐，企业将会挖掘更多的潜在客户，获得更多的物流服务项目，与此同时也就提高了第三方物流企业的市场知名度和美誉度，提高了第三方物流企业的竞争力。 企业在制定客户关系管理决策时，应对企业的客户群体进行分析，知道客户的特点，而第三方物流企业的客户与传统产业或服务企业的客户相比具有以下特点： （一）第三方物流企业客户的双重性 传统企业的客户关系管理一般是一维的，即一对一或者面对面地与单个客户交流，不涉及第三方的参与。但第三方物流企业则不同，它是为供应方和需求方提供物料运输、仓库存储、产品配送等各项物流服务是处于供应方和需求方之间的连接纽带，所以第三方物流企业进行一项服务要同时面对两个或两个以上服务对象，也就是介于买者和卖者之间的“第三者”。在供应链条上，是介于供应商和制造商之间，或供应商与零售商之间的“第三者”，一方面要服务于供应商，另一方面还要服务于制造商或者是零售商，因此可能出现两种情况： 1.双合同客户。第三方物流企业同时面对两个或两个以上基于合同基础上的客户，这时第三方物流企业就要通过自己优质的服务同时满足他们的需要，使顾客满意，提高自身客户的忠诚度。 2.单合同客户。第三方物流企业拥有一个建立在合同基础上的客户，但还面对一个即将建立合同的潜在客户。此时，企业一方面要满足这个现实客户，另一方面要考虑利用这个业务机会获得潜在客户的认同，使其成为现实客户。 由以上分析可以看出，任何一个客户(现实客户和潜在客户)的不满意都可能导致双倍客户的流失。例如，对于轿车整车第三方物流企业来说，一个客户是轿车制造商，另一个客户或潜在客户是轿车零售商，如果不能满足制造商的需要，将会失去零售商客户。因此第三方物流企业存在“三角”客户关系，（二）第三方物流企业客户的变化性 第三方物流企业客户数量相对较少且变化率大。传统企业的客户多是分散的个人而且数量较多，而第三方物流企业的客户是较大的生产企业或零售企业，其客户数量相对集中且较少。 第三方物流企业在服务过程中，一旦不能满足其双重客户中的任何一方，通过客户间的彼此交流，将会失去网络上的其他客户。由于每个客户都有相关联的企业，于是通过客户信息的传递，第三方物流企业将会失去其他企业的忠诚，导致大量客户流失，可以用图2来表示这个过程。反之，将会以较大速率获得客户的忠诚。 第三方物流企业客户关系管理的框架设计 根据上述第三方物流企业客户的特点，可以得出第三方物流企业客户关系管理（CRM）的一个简单的框架图。如图3所示。它可以分为三个部分： 构成运营型CRM。实现企业服务自动化，存取与客户及网络客户有关的信息，包括客户所需的服务列表和客户及网络客户的基本信息(内部各部门的相关信息)，这是物流企业整个CRM 系统的基础，包括生产商及其供应商基本档案、生产商与供应商合作情况，物流流向的跟踪记录等。第三方物流企业应该确保这些信息的及时收集和全面管理。 数据分析。在不同的数据子集和不同的抽象层上进行数据分析，并把分析的结果存入客户数据库及网络客户数据库中，结合数据库及数据挖掘技术，对前面收集到的数据运用各种分析方法(如时间序列分析、组合分析、潜在客户分析等等)产生统计结果，作出分析报告，为相关部门及整个系统运行提供集成的、面向主体的统一数据分析结果，并根据实际情况的变化，及时调整企业的决策，从而避免出现由于盲目投资造成的资源浪费现象。 决策引擎。企业决策者作出适合客户的服务模式，建立决策支持系统子模块，结合上面的分析结果，作出具体客户的服务模式或客户组合服务模式，客户服务模块是CRM系统的重要组成部分，从而针对不同的客户采取不同的服务模式，针对同一个客户在不同的时间采取不同的服务模式。比如，由于货物在运输途中遇到意外的情况，货物可能延迟到达目的地，提前告诉客户做好准备，方便客户安排生产活动，从而体现好的客户关怀，并对物流服务反馈信息和客户抱怨情况等收集、整理和分析活动，从而做出合理的响应，进一步提高物流服务的质量，对物流的全过程进行有效控制。同时支持和改善所有与物流过程有关的人员的协同工作，争取尽可能早一点把货物送到目的地。 第三方物流企业客户关系管理的实施建议 （一）形成适合CRM实施的文化体系 调整企业经营管理理念，形成一个适合CRM实施的企业文化体系。大多数的物流企业的以客户为中心的理念可能只停留在表面上，并没有成为企业的核心能力，这样就需要企业上下各级人员首先要学习并运用这一理念，形成一种一切以客户为中心的，以及由此而衍生出的重视客户利益、关注客户个性需求的经营思路等企业文化特征，从而使全体员工树立为客户提供优质服务的意识，再落实到工作的每个环节中去。 （二）进行客户细分 传统的客户细分标准有：客户的规模、客户的地理位置等，但客户的价值是更适合以客户资源价值和企业利润最大化为目的的客户关系管理的细分标准。根据客户价值可将企业的客户分为三类：第一类，重点客户，约占企业客户总量的5%，对企业的价值贡献率(其贡献的价值占企业总价值的百分比)为80% ；第二类，普通客户，约占企业客户总量的15%，对企业的价值贡献率为l5% ；第三类，小客户，除以上两类客户以外的客户群体，对企业的价值贡献率仅5%。物流企业可针对不同的客户实施不同的客户关系管理策略。 （三）正确理解客户资源 正确理解客户资源，就是要如何得到客户、留住客户以及如何最大化客户价值，从而进一步巩固客户群。国外的物流企业把客户作为一种策略性的资产来进行运营，十分注重对优质客户的培养和保持，因为赢得一个新客户的成本大约是留住一个老客户的6～8倍，而且新客户的忠诚度低，难以接触和保持。因此，第三方物流企业应针对性地对客户提供个性化的服务。个性化物流服务，是提升客户忠诚度的有效途径。由于不同客户的产品特性、采购策略、市场策略、客户服务政策等都不相同，因此无论是服务内容、服务方式还是响应速度上的要求，都呈现出很强的个性化特征。第三方物流企业要根据不同的客户，为其量身定制地提供仓储、运输以及从原材料到产成品的存储、分拨、包装、加工、配送、结算、信息处理等一系列物流服务，满足其个性化的物流需求。针对不同的客户采取不同的服务模式，对同一客户在不同时间采用不同的服务模式，因为CRM是强调以客户为中心的管理理念，将客户而非中心服务放在提高企业竞争力的中心位置。 （四）提高客户忠诚度 物流企业不仅要熟悉自己的客户，还应该了解客户的客户(即网络客户)及他们今后的发展目标。这样既能提高自己客户的忠诚度，还可以挖掘潜在客户。如果物流企业能够建立一套CRM 体系，为每个客户建立一套个性化档案，建立和维护好客户数据库，就能够针对每一个客户实行个性化的服务，从而提高服务质量，增强客户的忠诚度。比如一家仓储公司可能会使用几种不同的纸箱重新包装一种普通消费者洗餐具用的洗洁精，以支持各种促销方案和各种等级的贸易要求。而且与银行业和电信业等其他行业相比，第三方物流企业的客户数量要少得多，这就使得这一方案的实行具有可行性。另外，努力推出新的服务项目，提高客户的满意度也是提高客户忠诚度的很重要的方面。 综上所述，客户是企业利润的源泉。随着市场的不断开放，竞争的日益激烈，第三方物流企业只有树立“以客户为导向” 的经营理念，以“满足客户需求” 为前提来组织企业的物流活动，并借助先进的管理思想和手段合理利用客户资源，有效地对内部资源和外部资源进行整合，才能在日益严峻的物流市场中生存并发展。

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