依托智能工廠建設，貴冶專用鐵路的改變

李 佩

（江西銅業(yè)集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

智能工廠，主要是利用各種現代化的技術，實現工廠的辦公、管理及生產自動化，達到加強及規(guī)范企業(yè)管理、減少工作失誤、堵塞各種漏洞、提高工作效率、進行安全生產、提供決策參考、加強外界聯系、拓寬國際市場的目的［1］。如今，工業(yè)“4.0”時代，貴溪冶煉廠作為國內單產規(guī)模最大技術最先進的閃速煉銅工廠，用信息化支撐傳統(tǒng)產業(yè)升級轉型，提高資源利用率，實現安全生產與清潔生產，貴冶鐵路編組站也應緊跟企業(yè)發(fā)展趨勢，加快專用鐵路建設及技術升級改造，本文根據工廠智能化特征及要求，提出了一些改進措施，將信息化和工業(yè)化相融合，有利于轉變經濟發(fā)展方式，走綠色、環(huán)保、可持續(xù)的發(fā)展路線。

2 鐵路編組站運轉現狀

2.1 半自動化

雖然鐵路編組站各個工段生產運行操作過程中使用了物流信息系統(tǒng)功能，但處于半自動化生產狀態(tài)。由于開發(fā)物流信息系統(tǒng)初期并沒有將源頭（事業(yè)貿易部）接收各類信息通過物流管理平臺發(fā)送各個下屬相關的部門，當車輛集中到達，物流信息傳遞滯后時，鐵路編組站作為原材料進廠的第一道關口，產品外發(fā)的最后一道關口，大批車輛聚集，以車代庫的現象必定發(fā)生，不利于進行生產組織并導致延時費用急劇上升。當前貴冶鐵路編組站仍不能充分發(fā)揮互聯網的作用，使用各種信息傳感設備，實時采集各種需要的數據信息，實現人、設備和系統(tǒng)三者之間的智能化、交互式無縫連接，無法從全局角度實現整體優(yōu)化。

2.2 紙質化

目前，鐵路編組站仍沒有擺脫紙質作業(yè)模式，實際作業(yè)中仍使用物流信息系統(tǒng)和生產作業(yè)大表兩種作業(yè)方式共同進行，不僅造成資源浪費、生產成本增加，也不利于信息存儲與查找，同時紙質作業(yè)大表屬于人工手動填寫容易造成工作上的信息傳遞失誤，不利于后續(xù)的信息整理、統(tǒng)計、計算，降低信息的準確性和工作效率，不利于走綠色環(huán)保之路。

2.3 可視化

鐵路編組站在線路及大部分生產崗位安裝了高清攝像頭，車站值班員可通過大屏幕顯示的現場工作實際進度下達編制計劃，但仍有很多監(jiān)控死角。比如現場的貨檢員不能通過辦公室的電腦監(jiān)控精礦倉內線路及卸車情況，不能為作業(yè)人員提供一個完全可視的現場情景。例如在精礦倉股道清掃到二次車皮送達倉位之間有一定的時間間隔，備料行車在帶料過程中容易造成銅精礦撒落到股道上，因此在取送車前現場貨檢員須再次檢查股道，造成重復工作，降低工作效率，影響車輛周轉，延長了貨車在廠停留時間。

3 主要工作進展

貴冶鐵路編組站運用信息化改造傳統(tǒng)生產工藝、提高資源利用率、加快車輛周轉，為降低貨車延時做出了重要貢獻，運用信息技術促進企業(yè)專用線發(fā)展進步已成為重要手段。

3.1 通過優(yōu)化物流信息系統(tǒng)的生產管控，支撐工廠精益生產

現有的物流信息平臺是由貴溪冶煉廠統(tǒng)一搭建，主要是為了便于貴溪冶煉廠與集團公司之間實現信息共享，進而更好為生產組織及決策提供良好的依據。但由于目前物流信息平臺未完全實現各部門單位的資源共享。因此，為充分利用物流信息系統(tǒng)統(tǒng)籌安排，優(yōu)化運輸組織，將現有的物流系統(tǒng)和公司ERP 系統(tǒng)銜接就顯得尤為迫切。

在列車集中到達的情況下，應充分發(fā)揮信息交換的功能，易于實現物流信息共享。由于當前企業(yè)專用鐵路運作過程中物流一體化的概念不強，進廠物料采購外發(fā)產品的銷售及配送由公司其他部門管理，各部門之間溝通不暢，造成信息滯后，使得管理成本增加。例如在銅精礦編組進倉過程中時常會發(fā)現當銅精礦集中到達，短時間內供給過多導致“以車代庫”現象。而由于陽極銅配料所需批次的銅精礦未及時到達而產生供給緊張的現象也時有發(fā)生。這都是各單位對供給需求信息掌握不清楚、互相溝通不順暢、供方不了解需方的情況變化、對于配送數量把握不準確，所產生供應鏈中的“需求變異放大”現象,這種現象也叫“長鞭效應”。當供應鏈的上游企業(yè)進行供應決定時，需求信息的不真實性會沿著供應鏈逆流而上，使發(fā)貨量產生了逐漸放大的現象，到達源頭供應商時，其獲得的需求信息與現實消費市場中顧客需求信息存在很大的偏差，需求變異將實際需求量放大［2］。貴冶鐵路編組站多年來的統(tǒng)計數據充分印證了這一點。

依托工廠智能化改造，應構建的江銅貴溪冶煉廠供應鏈系統(tǒng)設置了預告管理節(jié)點，可直接查詢公司ERP 系統(tǒng)中來料品名及車數和發(fā)貨預告信息，便于進行有效地信息溝通，實現了層層物流信息共享。生產組織決策者可直接在江銅貴溪冶煉廠供應鏈系統(tǒng)中的預告管理節(jié)點上查詢即將到達的來料品名及車數和發(fā)貨預告信息，再根據站場內車輛分布情況、站場及廠區(qū)貨物分布情況、各生產作業(yè)點傳來的生產作業(yè)信息情況合理安排編組，有效地進行信息溝通。當列車集中到達時，將上下游信息進行有效地連接，實現信息共享，對各個部門的工作進展情況有詳細的了解與掌握，有效地避免供需信息不真實造成需求偏差，進行精準配送，減少“以車代庫”現象。對于傳統(tǒng)的人、車輛和線路的單向運輸交互，智能化的應用大大提高了物流信息平臺運營的協調性和安全性［3］。使得采購、運輸、生產、管理、銷售、財務等各層面的協作更加有序順暢。

3.2 通過優(yōu)化生產設備，支撐工廠資源配置智能化

建立適應編組站貨物運輸的物流信息系統(tǒng)，對機車平面無線指揮系統(tǒng)進行數字化改造，在機車上使用RTK 衛(wèi)星定位技術，行車指揮人員可以直接通過大屏看到機車車輛的運行狀態(tài)，并及時發(fā)現故障信息等，同時值班員可以將調車計劃通過數傳電臺，通過平面調度指揮系統(tǒng)傳輸到機車車輛上，再由機車車輛傳輸到漢顯手持機，優(yōu)化物流信息平臺能夠交互人、車輛、線路之間的關系，作業(yè)人員可實時監(jiān)控線路情況和車輛，通過綜合信息自動生成作業(yè)計劃，實現信息流、物資流、資金流三流合一。

購置車號識別系統(tǒng)，自動識別車輛編號，及時掌握車輛所處位置。鐵路車號自動識別系統(tǒng)是在貨車上安裝電子標簽相當于每輛車的“身份證”，在區(qū)段軌道間的地面安置識別設備。對當運行的機車車輛經過時，地面天線感應到車輪傳感器，接受信號反射回電子標簽信息傳送到服務器讀取識別后再自動傳送到物流信息系統(tǒng)，省去人工對車號這一繁瑣工序。同時車號識別系統(tǒng)還可對貨車、集裝箱進行實時追蹤，如安排銅精礦進入適當的貨位線進行卸載、集裝箱裝卸等工作，時時掌握卸車動態(tài)，對車號及車輛重量和狀態(tài)等數據實現自動采集；在某一區(qū)域設置無人值守軌道衡，用于銅精礦、集裝箱、硫酸、尾礦等貨物和空車重量數據的采集，空重車自動采集數據，自動上傳系統(tǒng)，取消人工錄入過程，可有效地避免重車空出的貨運事故，大幅度壓縮過磅時間，大幅度提高作業(yè)效率。

實現無人值守道口，取消傳統(tǒng)的人工看守道口。傳統(tǒng)的人工看守除了增加了人工成本外，還增加了安全事故風險。由于人工看守道口存在因人員疏忽而出現火車臨近，道口防護攔卻未及時攔護導致安全事故的可能。無人值守道口是在離道口安全距離的兩端安裝傳感器，當運行的機車車輛經過傳感器時，檢測到機車車輛到達道口，其信號輸出至道口控制器，道口道閘會攔下，聲光報警器會發(fā)出聲光進行報警，道口信號燈為紅色，防止車輛行人通過，避免安全事故發(fā)生。同理，當機車車輛通過區(qū)段的另一端，傳感器檢測到離開道口附近的信號，道口道閘抬起，道口信號燈為綠色，道口恢復正常通行，完全取消人工值守。通過優(yōu)化生產設備，提高技術、信息化應用能力，實現提質增效，支撐工廠資源配置智能化［4］。

3.3 通過優(yōu)化調度系統(tǒng)，支撐工廠節(jié)能增效

優(yōu)化作業(yè)調度系統(tǒng)。調度員可以直接通過調度中心的監(jiān)控視屏，掌握列車在區(qū)段的運行情況、列車在車站的到發(fā)情況、股道的占用情況、進路的開放情況、道岔與信號的協調等運行信息［5］。根據作業(yè)路徑、站場內車輛分布情況、站場及廠區(qū)貨物分布情況、各生產作業(yè)點傳來的生產作業(yè)信息、機車車輛位置、車輛所載貨物情況、貨位線分布情況及預計位置制定出科學合理的調車作業(yè)計劃。充分利用GPS、北斗和JS 地圖技術，搭建車輛跟蹤管理系統(tǒng)，實時顯示車輛的位置；可以隨目標移動，使目標始終保持在屏幕上，為物流決策提供即時的信息。與傳統(tǒng)人工制定計劃相比，更為省時、省力，同時消除在工作過程中不確定性因素對作業(yè)計劃變更而產生的事故風險，實現精準裝卸、靶向裝卸。

依托智能工廠的建設，優(yōu)化調度系統(tǒng)，完全實現資源共享、網絡化作業(yè)、集中調度，可以提高編制計劃的準確率。發(fā)展智能化借助于MES 系統(tǒng)，使計劃、生產、資源三者密切配合，及時掌握物料及成品的綜合運輸信息和生產現場的情況，實現供應鏈與生產系統(tǒng)的最優(yōu)匹配，有利于車站領導和值班員及時做出準確的判斷，保證生產計劃合理及快速的修正，使生產資源得以高效利用，安全生產得以順利進行。

現場車輛信息及時更新到物流信息系統(tǒng)中，管理者和決策者隨時掌握車皮在廠停留時間，便于及時計算出火車車皮在廠延時費用，取消人工計算繁瑣的過程，將差錯率降至最低。廠區(qū)貨檢員借助于智能化改造，取消人工卸車作業(yè)小票，通過信息傳輸，相關作業(yè)人員可在工業(yè)平板上實時掌握卸車車皮的品名、類別、車號等信息，減少作業(yè)環(huán)節(jié)，完全進入無紙化時代，提高運輸組織效率［6］。

4 結語

在工業(yè)“4.0”時代，智能化是企業(yè)發(fā)展的必經之路。貴冶鐵路編組站的發(fā)展應依托貴溪冶煉廠智能工廠的建設，從硬件軟件兩方面，實現可視化、無紙化、自動化、網絡化，充分利用互聯網功能，用各種信息傳感設備，實時采集各作業(yè)點的相關信息，實現人、設備和系統(tǒng)三者之間的無縫對接，用信息化、智能化支撐傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級，提高資源利用率，實現安全生產、高效生產，走降本增效、可持續(xù)發(fā)展的道路。