基于兩化融合的企業(yè)物流智慧管理系統(tǒng)的應用研究

徐楊 周科寧

摘 要

在面向兩化融合智慧工廠框架內(nèi)，要求企業(yè)內(nèi)的所有設(shè)施、設(shè)備、車輛、原材料、產(chǎn)品、客戶、供應商在內(nèi)的各類資源都實現(xiàn)互通互聯(lián)，以滿足廠內(nèi)智慧物流的要求。本文結(jié)合企業(yè)目前存在的問題，提出企業(yè)大宗原料物流智慧管理系統(tǒng)解決方案，能夠使企業(yè)物流發(fā)運系統(tǒng)率先實現(xiàn)智慧化，減少發(fā)運計量過程人為干預，提高效率，確保企業(yè)利益不受損失。

關(guān)鍵詞

兩化融合;SAP采集;TMS物流

中圖分類號： TP315;F253.9 ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 17 . 96

Abstract

In the framework of bifocal-oriented intelligent factory， all the facilities， equipment， vehicles， raw materials， products， customers， suppliers and other resources in the enterprise are required to be interconnected to meet the requirements of intelligent logistics in the factory. Combined with the existing problems of enterprises， this paper puts forward the solution of intelligent management system of bulk raw material logistics， which can make the logistics delivery system of enterprises take the lead in realizing intelligence， reduce human intervention in the delivery measurement process， improve efficiency， and ensure the interests of the enterprise without loss.

Key words

Integration Of Informatization And Industrialization; SAP Collection; TMS Logistics

1 項目建設(shè)背景

隨著信息化和工業(yè)化的深度融合，信息技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和管理中的主要環(huán)節(jié)得到充分有效的應用，推進了企業(yè)內(nèi)運輸物流管理快速向信息化、數(shù)字化和智慧化方向發(fā)展。企業(yè)通過物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)可實現(xiàn)對物流的全面感知、可靠傳遞，企業(yè)通過建立智慧化物流管理系統(tǒng)，與其他信息化管理系統(tǒng)實施無縫對接，可實現(xiàn)全面物流信息和數(shù)據(jù)時時、處處的傳遞與交換，并實現(xiàn)物流的集中管控、智慧處理。

冀東水泥銅川有限公司是地處陜西省的一個國家多年的水泥重點骨干企業(yè)，也是全國重點扶持的60家大型水泥制造企業(yè)之一，中國建材流通協(xié)會推薦上報的全國首批30家水泥“建材下鄉(xiāng)”試點單位之一。企業(yè)現(xiàn)有C線、D線兩個生產(chǎn)區(qū)域，共有4個磅房、8臺汽車衡、4個廠門。2015年在門衛(wèi)、檢斤環(huán)節(jié)安裝了刷卡控制系統(tǒng)，水泥發(fā)運流程為：車輛進門時門衛(wèi)錄車號、品種發(fā)IC卡;司機刷卡升桿上衡，檢斤員刷卡讀取車輛信息，手工錄入付貨單號、請發(fā)噸位、稱重、保存，自動升桿，車輛下衡;司機在廠內(nèi)裝貨;出廠時司機刷卡升桿上衡，檢斤員刷卡讀取車輛信息、袋裝水泥人工錄入質(zhì)檢批號，稱重、保存打印檢斤單，自動升桿，車輛下衡;司機在門衛(wèi)交IC卡銷號，車輛出廠。原材料拉運流程為：門衛(wèi)錄車號發(fā)IC卡;司機刷卡升桿上衡，檢斤員刷卡讀取車輛信息，手工錄入采購計劃號、卸貨地點、稱重、保存，自動升桿，車輛下衡;司機在廠內(nèi)卸貨;出廠時司機刷卡升桿上衡，檢斤員刷卡讀取車輛信息，稱重、保存打印檢斤單，自動升桿，車輛下衡;司機在門衛(wèi)交IC卡銷號，車輛出廠。

2 項目建設(shè)必要性

在智慧工廠框架內(nèi)，廠內(nèi)智慧物流是聯(lián)接供應鏈、制造過程和客戶的重要環(huán)節(jié)，而廠內(nèi)智慧物流，首先要解決的就是物料和物流的問題。無論是生產(chǎn)現(xiàn)場還是廠內(nèi)物流，都將在自動化基礎(chǔ)上向智慧化發(fā)展。企業(yè)目前存在的問題是門衛(wèi)和磅房的設(shè)備較為陳舊、室內(nèi)線路老化且室內(nèi)工作環(huán)境較差、汽車衡前后讀卡器和閘機故障頻發(fā);檢斤過程中人工操作步驟較多，司機上下車次數(shù)頻繁，車輛占衡時間較長，過磅效率低且存在人為隱患。

3 項目主要建設(shè)內(nèi)容

企業(yè)因面臨廠區(qū)拆遷可能性，本次項目C線廠區(qū)保持原有EMES發(fā)運系統(tǒng)不變，在D線2個磅房進行智慧化管理系統(tǒng)改造，更換4臺汽車衡現(xiàn)有閘機讀卡系統(tǒng)，計量稱重采用無人值守方式，將進出廠信息的錄入安置在門衛(wèi)，改造磅房及門衛(wèi)隱患電源線路、門窗，增設(shè)4套視頻自動監(jiān)控系統(tǒng)。整體建設(shè)系統(tǒng)流程如圖1所示。

3.1 水泥發(fā)運無人值守

3.1.1 整合進出門管理

車輛進門：將原檢斤信息錄入的操作工作合并在門衛(wèi)，進廠門衛(wèi)完成信息錄入工作后發(fā)放IC卡。

車輛出門：司機自主進行二次稱重，確認后道閘升起車輛下衡，司機到門衛(wèi)交卡，門衛(wèi)核對IC卡信息，打印檢斤單蓋章并交予司機，車輛出廠。

門衛(wèi)除錄入原有業(yè)務(wù)內(nèi)容，增加合卡、更換水泥質(zhì)檢批號、監(jiān)裝復合等特殊業(yè)務(wù)辦理。

3.1.2 實施無人值守計量

D線廠區(qū)共有水泥及輔料進出廠和原燃材料車輛進出廠2個磅房，各2臺汽車衡，水泥發(fā)運、原燃材料等進出廠都由2個磅房的4臺汽車衡進行計量稱重。每臺汽車衡更換道閘、讀卡器、攝像機等設(shè)備，增加稱重按鈕、紅外光幕、PLC控制柜等設(shè)備，全部實現(xiàn)雙向使用、司機自助無人值守稱重。

3.2 大宗原材料無人值守及收貨業(yè)務(wù)

3.2.1 大宗原材料稱重無人值守

物資供應部大宗管理員提前在系統(tǒng)中錄入采購訂單，D線原材料門衛(wèi)錄入車輛信息、選擇采購訂單、錄入卸貨地點，發(fā)放IC卡。車輛進廠，通過無人值守檢斤，現(xiàn)場取樣檢驗、按照現(xiàn)場管理員指示卸貨。出廠無人值守檢斤，在門衛(wèi)交IC卡，門衛(wèi)核對IC卡信息，打印檢斤單蓋章交司機，車輛出廠。

3.2.2 大宗原材料收貨業(yè)務(wù)

采用移動式手持操作終端進行原材料入廠收料管理。

3.3 系統(tǒng)應急處置

在D線水泥門衛(wèi)與原材料門衛(wèi)設(shè)置有監(jiān)控中心，在原材料門衛(wèi)與原材料磅房設(shè)置有語音對講系統(tǒng)，可隨時對上衡車輛進行監(jiān)控。

3.3.1 無人值守汽車衡相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)問題

稱重過程中皮重超差時，系統(tǒng)做出相應提示，提示監(jiān)控中心，由監(jiān)控人員處理。如果系統(tǒng)的相關(guān)外設(shè)出現(xiàn)故障，如地感線圈、讀卡器、語音、道閘等，系統(tǒng)會立刻報警。如果確認故障存在，監(jiān)控管理員可以通過系統(tǒng)配置對此故障功能進行屏蔽，檢斤業(yè)務(wù)繼續(xù)執(zhí)行，并通知系統(tǒng)維護人員檢測現(xiàn)場設(shè)備并進行相應維修。如果稱重儀表故障，則通過語音對講，通知司機儀表故障，請司機下稱，到其他汽車衡檢斤或等待設(shè)備維護。

3.3.2 IC卡信息異常

系統(tǒng)讀取智慧卡信息時，如果信息不完整，則司機通過求助按鈕，聯(lián)系監(jiān)控管理員尋求幫助，監(jiān)控管理員聯(lián)系系統(tǒng)管理員解決問題，并錄入問題原因，系統(tǒng)自動標注該記錄。

當IC卡損壞或丟失時，司機通過求助按鈕，聯(lián)系監(jiān)控管理員進行換卡（補卡）處理。

3.3.3 特殊業(yè)務(wù)處理

如司機需要進行回空車、合卡、監(jiān)裝復核，或遇到更換批號等特殊情況時，通過求助按鈕聯(lián)系監(jiān)控管理員，在管理員指導下進行特殊業(yè)務(wù)操作。

3.4 D線廠區(qū)物流線路規(guī)劃

D線廠區(qū)物流線路規(guī)劃包含廠區(qū)內(nèi)行車路線進行規(guī)劃設(shè)計、非活動區(qū)域采用水泥墩或其他樣式隔離設(shè)施封堵路線、廠區(qū)醒目處加裝路線示意圖，并在關(guān)鍵路線加裝路線指引標識及路面鋪設(shè)反光裝置。

4 項目建設(shè)方案

4.1 操作流程調(diào)整

將原EMES中檢斤員的操作內(nèi)容合并在進出廠門衛(wèi)操作中：水泥發(fā)運包括進廠錄入車號、車型、品種、請發(fā)噸位、發(fā)貨地點等;出廠打印檢斤單，進行回空車、合卡、監(jiān)裝復核、更換水泥批號等。原材料收貨包括進廠錄入車號、車型、選擇采購計劃號、卸貨地點等;出廠打印檢斤單，進行回空車等。

4.2 無人值守自助計量

磅房檢斤采用無人值守管理，根據(jù)企業(yè)具體發(fā)運、收貨等情況，在滿足企業(yè)正常管理前提下，采用自助計量模式取消現(xiàn)有汽車衡檢斤人員。

4.2.1 一次稱重

（1）司機將車輛根據(jù)引坡處安裝的紅綠燈指示情況判斷車輛是否上衡。

（2）綠燈允許車輛通行時，通過門口安裝的讀卡器進行刷卡，系統(tǒng)讀取卡內(nèi)信息，進行信息核對;核對無誤后，通過安裝在汽車衡側(cè)邊的防水音柱進行語音提示，允許車輛上衡，同時道閘自動抬桿對車輛放行。

（3）車輛通過自動道閘后，通過引坡上安裝的地感線圈（含配套車輛檢測器）對車輛進行感應，在車輛通過相應時間之后道閘進行自動落桿。

（4）車輛通過自動道閘后，通過汽車衡前后兩端對應安裝的紅外光柵對車輛位置進行檢測，通過安裝在汽車衡側(cè)邊的防水音柱進行語音提示，請司機對車輛位置進行適量調(diào)整，確保車輛完全停放在汽車衡上。

（5）通過安裝在汽車衡兩端的高清攝像機對車輛進行攝像;通過汽車衡中間位置安裝的高清攝像機對車輛車斗內(nèi)情況進行監(jiān)控攝像。

4.2.2 稱重計量

（1）車輛在汽車衡上穩(wěn)定之后，系統(tǒng)自動比對車輛之前一定次數(shù)內(nèi)的一次稱重重量（發(fā)貨車輛），確認車輛重量是否正常，核對無誤后，對司機進行允許稱重的語音提示。

（2）司機按下駕駛室左側(cè)立桿處稱重按鈕，對車輛進行一次稱重;稱重成功后，進行語音提示，同時汽車衡另一端道閘自動抬桿對車輛放行。

（3）稱重成功后，車輛根據(jù)廠區(qū)內(nèi)行駛路線規(guī)劃指示，將車輛開往指定地方進行收發(fā)貨操作。

4.2.3 二次稱重

收發(fā)貨動作完成之后，車輛行駛汽車衡前，按照2.1流程對車輛進行二次稱重計量。

4.3 原材料收料管理

采用移動式手持操作終端進行原材料入廠收料管理。

稱完一次重后，司機按廠區(qū)路線指示，將車輛開往指定位置進行卸貨，料場管理員通過移動式手持終端進行物料的現(xiàn)場簽收，實現(xiàn)現(xiàn)場無紙化簽收。

4.4 數(shù)據(jù)標準化接口

以動態(tài)庫、webservice等多種形式提供標準化對外數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)與企業(yè)ERP、“供應鏈+互聯(lián)網(wǎng)電商平臺”、“供應鏈+互聯(lián)網(wǎng)物流平臺”等多個信息技術(shù)平臺數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的銜接，能夠很好適應日新月異的新業(yè)務(wù)需求，有效監(jiān)控業(yè)務(wù)的整體流程。數(shù)據(jù)接口流程圖如圖2所示。

4.4.1 工廠物流與BBMG

營銷企業(yè)使用BBMG開具訂單，工廠物流在發(fā)運過程中根據(jù)接口規(guī)則，將銷售訂單、發(fā)運車輛、運輸單位、發(fā)運數(shù)量（進廠請發(fā)、出廠凈重），發(fā)送給通過SAP發(fā)送給BBMG，BBMG將運輸單位、信用校驗結(jié)果返回，工廠物流根據(jù)返回結(jié)果判定是否給車輛繼續(xù)操作。

SAP采集BBMG客戶信用，定時儲存到各工廠的工廠物流服務(wù)器中。

在工廠物流-SAP-BBMG之間網(wǎng)絡(luò)、接口異常且短時間內(nèi)無法恢復時，可由系統(tǒng)管理員通過參數(shù)維護，切換至應急模式，使用工廠物流服務(wù)器儲存的客戶信用進行發(fā)運。

4.4.2 工廠物流與TMS物流平臺

內(nèi)、外部物流企業(yè)使用TMS系統(tǒng)為自有車輛進行派車。TMS系統(tǒng)通過SAP將派車信息儲存到工廠物流服務(wù)器中，當車輛來場后，門衛(wèi)根據(jù)派車單信息為車輛進行錄入操作，系統(tǒng)會校驗系統(tǒng)中存儲的派車信息與司機手里的派車單上的信息是否一致，以此為標準決定是否為車輛辦理進場手續(xù)。

承運商在物流平臺派車后，物流平臺根據(jù)派車信息生成一個二維碼。司機來廠后門衛(wèi)通過掃描槍掃描二維碼，將派車信息轉(zhuǎn)換為檢斤信息存儲到系統(tǒng)中。

在TMS物流平臺指定承運商的銷售訂單必須通過平臺派車單進廠提貨。在工廠物流-SAP-TMS之間網(wǎng)絡(luò)、接口異常且短時間內(nèi)無法恢復時，可由系統(tǒng)管理員通過參數(shù)維護，切換至應急模式，司機可使用紙質(zhì)單據(jù)作為憑證進廠提貨。

4.4.3 工廠物流與電商

客戶在電商系統(tǒng)中辦理銷售訂單后，客戶可根據(jù)自身需求，在電商上發(fā)起要貨（在某一時間段內(nèi)，用某些車輛，提取某品種的水泥）。該要貨信息會以短信的形式發(fā)送到客戶手機上，由客戶將該信息轉(zhuǎn)發(fā)給對應司機;同時電商系統(tǒng)會將該要貨信息通過SAP儲存到工廠物流服務(wù)器中。司機來廠后，門衛(wèi)根據(jù)司機提供短信在系統(tǒng)中找到與之對應的信息，如果有則為司機辦理進廠手續(xù)，如果沒有則查找原因后做對應處理。

4.4.4 工廠物流與SAP

SAP系統(tǒng)將信用預發(fā)控制改為信用實發(fā)控制后，系統(tǒng)會將各客戶信用收集以營銷企業(yè)為單位定時下發(fā)到各工廠的工廠物流服務(wù)器中，工廠物流在發(fā)運過程中根據(jù)訂單（銷售組織、單價等）、發(fā)運量（進廠請發(fā)、出廠凈重）進行客戶信用本地校驗。

如果發(fā)生長時間網(wǎng)絡(luò)中斷等因素導致本地信用無法正常下發(fā)時，SAP將客戶信用余額導出成電子表格，使用手機網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到工廠，再在工廠物流系統(tǒng)中將最新信用導入本地，保證現(xiàn)場發(fā)運。

4.4.5 工廠物流與質(zhì)量

工廠物流將檢斤數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢驗批次信息進行拼接整合，實時傳送至BBMG質(zhì)量模塊，由BBMG對各企業(yè)進行質(zhì)量考核，并提供統(tǒng)一打印水泥質(zhì)量報告單。

4.4.6 工廠物流與EMES系統(tǒng)

工廠物流系統(tǒng)與EMES物流系統(tǒng)采用兩種編程語言，共用相同數(shù)據(jù)庫。D線項目實施后，D線與C線物流發(fā)運業(yè)務(wù)獨立運行，不可交叉使用。

5 系統(tǒng)功能模塊概述

目前系統(tǒng)整體分為系統(tǒng)設(shè)置、基礎(chǔ)維護、車輛發(fā)運、水泥裝車、報表查詢、輔助管理等功能模塊。主要系統(tǒng)功能模塊設(shè)置如圖3所示。

6 系統(tǒng)價值及經(jīng)濟效益分析

6.1 預防作弊

據(jù)不完全統(tǒng)計，大物料企業(yè)物流手工管理方式在計量數(shù)據(jù)作弊、流程管理漏洞、整車偷盜等方面造成的損失約占企業(yè)物流總量的3%--10%，甚至更多。系統(tǒng)的應用，從根本上堵塞了的各種企業(yè)管理漏洞，杜絕了各種作弊現(xiàn)象，為企業(yè)挽回不可估量的損失。

6.2 提升效率

無人值守自助計量的使用，極大提高了車輛計量效率（單車從原有2分鐘提高至35秒左右），有效緩解計量環(huán)節(jié)車輛計量壓力。

6.3 提升企業(yè)形象

系統(tǒng)的應用使發(fā)運現(xiàn)場協(xié)調(diào)有序、整齊劃一。

高度自動化、智慧化系統(tǒng)的應用，為客戶提供公平、公開、便捷的服務(wù)，在提高客戶滿意度的同時，使企業(yè)服務(wù)水平及企業(yè)社會形象得到大幅度提升。

6.4 管理價值

系統(tǒng)的應用將企業(yè)分散的業(yè)務(wù)管理點納入系統(tǒng)化管理，有效避免企業(yè)物流管理中存在的管理漏洞和工作失誤，業(yè)務(wù)邏輯控制嚴密，各種業(yè)務(wù)實現(xiàn)閉環(huán)管理。便于企業(yè)透明化管理，數(shù)據(jù)共享與交換，隨時掌握生產(chǎn)和銷售情況，時時、準確、高效的數(shù)據(jù)對提高財務(wù)核算、物流控制、銷售管理有著重要的意義。

6.5 社會價值

深入實踐“兩化融合”理念，將管理信息化與工業(yè)自動化、智慧化有效銜接，匹配智慧化工廠建設(shè)，完成企業(yè)場內(nèi)物流全流程可控的方案設(shè)計，助推水泥及大物料行業(yè)企業(yè)向智慧化邁進。

6.6 結(jié)論和建議

綜上所述，D線工廠物流智慧管理系統(tǒng)項目是企業(yè)提升企業(yè)智慧化、信息化水平的重要項目，本項目的建設(shè)能夠使企業(yè)D線廠區(qū)物流發(fā)運系統(tǒng)率先行實現(xiàn)智慧化，減少發(fā)運計量過程人為干預，提高效率;另一方面，通過對原材料現(xiàn)場收料模式的改變，可以堵塞管理漏洞，消除管理隱患，避免供應商、提貨司機在原材料供應過程中可能出現(xiàn)的作弊現(xiàn)象，確保企業(yè)利益不受損失。

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