某鋼鐵廠原料場(chǎng)物料跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

石曉娟

【摘要】簡要介紹了鋼鐵廠原料場(chǎng)物料跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)，說明了一種在不做專項(xiàng)大量投資的情況下，緊密依靠現(xiàn)有設(shè)備及管理人員， 通過管理流程優(yōu)化及軟件開發(fā)而盡實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)思路。

【關(guān)鍵詞】物料跟蹤系統(tǒng);鋼鐵企業(yè);原料場(chǎng);混勻料;皮帶

引言

鋼鐵企業(yè)的原料管理是企業(yè)生產(chǎn)管理的重要環(huán)節(jié)，現(xiàn)代化管理需要能夠及時(shí)準(zhǔn)確的跟蹤、追蹤、儲(chǔ)存和分析所有供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)，包括物流、質(zhì)量、礦石類型及其他信息。同時(shí)提供具體地點(diǎn)，并直觀展示關(guān)鍵生產(chǎn)信息的準(zhǔn)實(shí)時(shí)情形，使企業(yè)能夠及時(shí)調(diào)整并實(shí)施供應(yīng)鏈內(nèi)的生產(chǎn)計(jì)劃，以確保安全、效率及可靠性。而要實(shí)現(xiàn)上述功能，物料跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施是必要的手段。本文以某大型國有鋼廠原料場(chǎng)為例，說明了一種在不做專項(xiàng)大量投資的情況下，緊密依靠現(xiàn)有設(shè)備及管理人員，通過管理流程優(yōu)化及軟件開發(fā)而盡實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)思路。

1.系統(tǒng)工藝現(xiàn)狀

第一料場(chǎng)目前皮帶流程由操作工選定啟動(dòng)停止，物料來源去向由調(diào)度指定。第一料場(chǎng)控制范圍到出口皮帶為止，送往高爐燒結(jié)等最終用戶料倉皮帶流程由其他系統(tǒng)控制（見圖1）。

圖1

1.1 汽車/火車受卸倉部分

受卸倉收料不屬料場(chǎng)主控控制范圍，但原料調(diào)度掌握各料倉料種情況，調(diào)度根據(jù)料倉料種實(shí)際情況指揮料場(chǎng)主控通過皮帶流程將物料送入A，B料條分料格存儲(chǔ)，皮帶流程起停由料場(chǎng)主控控制，但物料最終進(jìn)入料條的具體料倉號(hào)，是由現(xiàn)場(chǎng)操作人員通過放料車手動(dòng)控制的，放料車對(duì)應(yīng)料格信息現(xiàn)未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤。

1.2 A，B儲(chǔ)料條

物料分料種按料格存儲(chǔ)在A，B儲(chǔ)料條中，目前每個(gè)料格所存物料料種基本固定，調(diào)度根據(jù)料倉料種實(shí)際情況指揮料場(chǎng)主控通過皮帶流程將物料送入配料料倉中，其中從具體料格中取料依靠現(xiàn)場(chǎng)操作人員通過取料機(jī)手動(dòng)控制，物料進(jìn)入具體配料料倉號(hào)同樣依靠現(xiàn)場(chǎng)操作人員通過放料車手動(dòng)控制，指令由調(diào)度發(fā)出，料場(chǎng)主控只負(fù)責(zé)流程起停。取料機(jī)對(duì)應(yīng)料格及流程對(duì)應(yīng)配料料倉信息現(xiàn)未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤。

1.3 配料料倉

配料料倉所存儲(chǔ)的料種種類不固定，具體情況調(diào)度掌握，原料主控現(xiàn)也可在控制畫面上手動(dòng)選擇各料倉料種以輔助配料操作，混勻料的配比由調(diào)度計(jì)算，由操作工輸入進(jìn)主控混勻料控制畫面，由程序控制自動(dòng)完成混勻過程，混勻料的配比及累計(jì)重量現(xiàn)在一級(jí)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)和查詢?；靹蛄闲纬珊笸ㄟ^皮帶流程送至混勻料條分料堆存儲(chǔ)，具體放置混勻料條料堆位置由現(xiàn)場(chǎng)操作人員通過放料車手動(dòng)控制，具體情況調(diào)度掌握，放料車對(duì)應(yīng)料堆信息現(xiàn)未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤。

1.4 混勻料堆

混勻料分料種存儲(chǔ)在混勻料條中，調(diào)度根據(jù)料種實(shí)際情況指揮料場(chǎng)主控通過皮帶流程將物料送至高爐燒結(jié)等崗位接受流程，物料中間經(jīng)過皮帶秤?；靹蛄蠌幕靹蛄蠗l進(jìn)入皮帶流程依靠現(xiàn)場(chǎng)操作人員通過取料機(jī)手動(dòng)控制，取料機(jī)對(duì)應(yīng)料格信息現(xiàn)未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤。

1.5 皮帶秤

皮帶秤目前安裝在第一原料場(chǎng)送出流程中間，當(dāng)前通過皮帶秤的料種信息調(diào)度掌握，但主控系統(tǒng)內(nèi)沒有，因此累計(jì)送出重量還未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)應(yīng)料種，同時(shí)由于未和高爐及燒結(jié)等接受流程系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，物料最終去向現(xiàn)未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤。

2.技術(shù)方案

2.1 實(shí)現(xiàn)對(duì)混勻送出料進(jìn)行跟蹤

通過在主控畫面皮帶秤處增加混勻料種選擇功能，由主控操作人員根據(jù)調(diào)度信息確定當(dāng)前稱量料種，實(shí)現(xiàn)對(duì)出口皮帶的混勻送出料進(jìn)行跟蹤及計(jì)算，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)混勻料的小時(shí)，日送出量進(jìn)行分料種查詢，并可反向積算到混勻料的各組成料種消耗查詢。

2.2 實(shí)現(xiàn)各處料倉及料條儲(chǔ)料運(yùn)行信息跟蹤

通過在調(diào)度處安裝指令終端，在主控及現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)車處安裝接受及確認(rèn)終端，形成物料跟蹤計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使整個(gè)物料調(diào)度過程在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)運(yùn)行及跟蹤，各處料倉及料條儲(chǔ)料信息在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)透明，系統(tǒng)依靠人工指令及人工確認(rèn)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)第一原料場(chǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行跟蹤，同時(shí)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算功能。

2.3 實(shí)現(xiàn)對(duì)料場(chǎng)整體運(yùn)行的自動(dòng)跟蹤

完善現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)車定位信息，使物料跟蹤系統(tǒng)能夠自動(dòng)通過一級(jí)設(shè)備信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)料場(chǎng)整體運(yùn)行的自動(dòng)跟蹤，而不是僅依靠人工確認(rèn)。在其他一級(jí)設(shè)備信號(hào)完整的基礎(chǔ)上，考慮加入高級(jí)算法及配料模型，提供流程時(shí)間計(jì)算及故障流程自動(dòng)切換功能，同時(shí)對(duì)一級(jí)控制系統(tǒng)運(yùn)行方式進(jìn)行改造，加入計(jì)算機(jī)控制模式，實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)化。同時(shí)與供應(yīng)三級(jí)或其他相關(guān)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，傳遞數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。

2.4 實(shí)現(xiàn)公司級(jí)的物料控制

與邯鋼其他料場(chǎng)控制系統(tǒng)及用戶接收流程系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)公司級(jí)的物料控制，實(shí)現(xiàn)物料從火車到用戶料倉的全流程自動(dòng)化過程，優(yōu)化中間存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)運(yùn)過程，有效降低原料成本。

3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 架構(gòu)設(shè)計(jì)

本著方案合理、功能可擴(kuò)展考慮，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)硬件配置選用兩臺(tái)HP DL580G5服務(wù)器，利用防火墻實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程用戶接入和與MES系統(tǒng)的互連。軟件配置選用Windows Server 2008 R2標(biāo)準(zhǔn)版（32位），數(shù)據(jù)庫采用SQL SERVER 2008，中間件選用RSSQL，經(jīng)中間件兩端的驅(qū)動(dòng)配置實(shí)現(xiàn)過程數(shù)據(jù)庫與SQL數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)連接。

3.2 功能設(shè)計(jì)

3.2.1 來料及貯運(yùn)信息模塊

主要以一次料場(chǎng)貨位布置圖的形式展示來料信息和一次料場(chǎng)存儲(chǔ)信息，實(shí)現(xiàn)來料種類、成分與料場(chǎng)儲(chǔ)存物料重量、堆位信息查詢，為后續(xù)質(zhì)量問題溯源提供信息支撐。

目前第一料場(chǎng)翻車機(jī)和汽車受料槽的來料信息可通過崗位的三級(jí)終端看到，但獲取質(zhì)檢信息時(shí)間較長（兩三天后），雙方的信息確認(rèn)只能依靠來料時(shí)間和種類進(jìn)行綁定，來料重量也是根據(jù)操作工卸車的數(shù)量人工報(bào)數(shù)，難以滿足實(shí)時(shí)查詢功能。

基于目前現(xiàn)狀，在不產(chǎn)生較大投資的情況下，可采用人工錄入與自動(dòng)傳輸相結(jié)合的辦法實(shí)現(xiàn)來料信息的獲取。在受卸崗位三級(jí)系統(tǒng)終端開辟人工錄入窗口，當(dāng)天的卸車重量由操作工人工錄入到對(duì)應(yīng)的物料種類中，質(zhì)檢信息依據(jù)來料時(shí)間和品名綁定到三級(jí)后自動(dòng)下發(fā)到物料跟蹤二級(jí)。

一次料場(chǎng)共有四個(gè)料條，受卸崗位（兩個(gè)翻車機(jī)和東、西汽車收料倉）通過皮帶根據(jù)物料種類送至相應(yīng)的料條和料倉，輸送和堆放信息完全可通過基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)獲取。

3.2.2 配料信息模塊

配料信息模塊主要展示配料過程中配料倉料種、料位及重量、計(jì)劃配比和實(shí)際配比對(duì)照曲線、下料量瞬時(shí)值和累計(jì)值等信息。配料物料信息獲取通過兩種渠道可以獲取，一是通過刮板機(jī)位置可以獲取，但本設(shè)計(jì)只是用于計(jì)算庫存量和不能甄別的物料。二是通過基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)獲取，但目前僅有20種物料可以甄別，其它物料沒有細(xì)分，因此對(duì)于配料成分的精準(zhǔn)化和財(cái)務(wù)成本核算存在制約因素。下步可通過細(xì)分物料代碼加以解決。

3.2.3 混勻料場(chǎng)信息模塊

混勻料堆采用兩條四堆制，依據(jù)人工錄入的五位代碼來進(jìn)行混勻堆放置點(diǎn)的確認(rèn)，料堆重量根據(jù)配料秤累加得到。五位代碼由操作工在混堆時(shí)輸入。五位代碼XXXXX含義為：第一位：由1或2組成，分別代表A料條或B料條。第二位：由1或2組成，分別代表東堆位或西堆位。其余三位：由1-999組成，代表混勻堆號(hào)。

以表格形式展示四個(gè)料堆的重量、成分。料堆重量的變化依據(jù)總重-料場(chǎng)出口秤計(jì)量得到，以一小時(shí)為刷新頻率。