物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)在定量裝車管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
——以石料開采企業(yè)為例

陳 剛

（湖北物資流通技術(shù)研究所，湖北 襄陽 441000）

0 引 言

隨著國家大規(guī)模投資建設(shè)鐵路、公路等基礎(chǔ)設(shè)施，以及城市房地產(chǎn)市場的不斷擴大，對石料的需求也越來越大，礦山開采企業(yè)迎來了良好的發(fā)展機遇。然而傳統(tǒng)礦山開采企業(yè)自身存在一定的問題，制約了企業(yè)的快速發(fā)展。在當(dāng)前綠色發(fā)展、生態(tài)發(fā)展成為經(jīng)濟發(fā)展主旋律的情況下，石料開采企業(yè)如何在滿足環(huán)保要求的前提下降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、提升經(jīng)濟效益成為工礦企業(yè)的一大考驗。

1 企業(yè)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)石料開采企業(yè)（特別是中小型石料開采企業(yè)）生產(chǎn)過程粗放，不注重環(huán)保問題，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的粉塵，造成了嚴(yán)重的大氣污染。石料裝車采用裝載機來裝卸，裝載精度低，裝多了需要卸料，裝少了又需要加料，不僅裝車效率低下，還嚴(yán)重影響了礦區(qū)交通運轉(zhuǎn)，降低了通行效率。定量裝車系統(tǒng)的使用以及環(huán)保措施的實施，可降低生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響，大大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。傳統(tǒng)石料開采企業(yè)在管理上存在的問題具體如下：

（1）經(jīng)營管理。在傳統(tǒng)的企業(yè)管理中，管理人員主要依靠經(jīng)驗來判斷企業(yè)的經(jīng)營狀況，往往缺乏有力的數(shù)據(jù)支持。隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，市場經(jīng)營環(huán)境更加復(fù)雜多變，經(jīng)營管理難免會遇到各種不可控的風(fēng)險。隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)信息更加繁雜無序，管理人員很難對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析和判斷，從而規(guī)避各種風(fēng)險及制定企業(yè)的長期發(fā)展規(guī)劃。如果一味的采取傳統(tǒng)的經(jīng)營管理模式可能會引發(fā)一系列的問題，對企業(yè)的長期發(fā)展十分不利。

（2）生產(chǎn)管理。傳統(tǒng)礦山開采企業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息化水平低下，各生產(chǎn)設(shè)備主要依賴人工來控制和維護(hù)，生產(chǎn)設(shè)備能否正常運行完全依賴員工的技術(shù)水平，不利于企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)。一旦生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障，主要依賴人工來查找問題，對技術(shù)人員的技能水平要求較高，效率低下，影響企業(yè)的生產(chǎn)效率。

（3）庫存管理。傳統(tǒng)企業(yè)庫存選址位置不夠科學(xué)合理，物資配送及搬運路線規(guī)劃不是最優(yōu)選擇，信息化網(wǎng)絡(luò)化程度不夠高，不能對貨物信息進(jìn)行實時跟蹤管理，安全性較差，倉儲庫存量設(shè)置不夠合理，導(dǎo)致運營成本較高。

（4）交通管理。礦區(qū)往往存在地形復(fù)雜、空間狹小等問題，各種工程機械、運輸車輛較多，礦區(qū)的交通路線規(guī)劃不合理、無人指揮礦區(qū)交通，容易造成交通擁堵，影響通行效率，不利于貨物流轉(zhuǎn)，影響企業(yè)的生產(chǎn)效率。

隨著微機電系統(tǒng)傳感器（MEMS）、RFID、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)積累，依托視頻捕捉設(shè)備、RFID、傳感器、全球定位系統(tǒng)等感應(yīng)設(shè)備，基于各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，把各種物品與互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)進(jìn)行信息交換與通信，實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控與管理的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全面發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、銷售、運輸、管理等各個環(huán)節(jié)，通過高度整合的方式，將相對獨立的企業(yè)各部門信息匯集起來，打破原有的信息壁壘，實現(xiàn)集約化管理。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)包含4個層級，分別是感知層、傳輸層、平臺層和應(yīng)用層。位于底層的感知層依托圖像捕捉裝置、RFID感應(yīng)器、傳感器、GPS定位器等各種各樣的傳感器和智能硬件設(shè)備，來實現(xiàn)物理世界物與事件的感知與互動控制。傳輸層通過各種通信協(xié)議，將感知層采集到的信息通過各種網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)狡脚_層。平臺層利用云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等手段，對感知信息進(jìn)行融合分析和處理，通過中間件與行業(yè)應(yīng)用實現(xiàn)銜接。應(yīng)用層實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的實際應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)示意圖

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)概述

3.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)定義

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)信息變得更加的繁雜無序，這也促進(jìn)了大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展。所謂的大數(shù)據(jù)技術(shù)就是從各種各樣類型的數(shù)據(jù)中，快速獲取價值信息的技術(shù)。

3.2 大數(shù)據(jù)的特點

（1）數(shù)據(jù)類型多種多樣

數(shù)據(jù)信息包括人與人之間的數(shù)據(jù)類型、人與物之間的數(shù)據(jù)類型、物與物之間的數(shù)據(jù)。如此繁雜多變的數(shù)據(jù)類型，帶來的是數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析的困難。

（2）處理數(shù)據(jù)速度快

數(shù)據(jù)的數(shù)量和種類的不斷增加，直接影響的就是數(shù)據(jù)的處理速度。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對大數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速而有效的處理，深入挖掘有價值信息，對相關(guān)事項作出準(zhǔn)確地分析和判斷，并給出有效地措施。

（3）數(shù)據(jù)量巨大

隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)信息正呈現(xiàn)出高速增長態(tài)勢，數(shù)據(jù)的價值密度很低，但是大數(shù)據(jù)的商業(yè)價值不斷提高。

3.3 大數(shù)據(jù)技術(shù)對于企業(yè)的意義

企業(yè)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)獲取大量相關(guān)數(shù)據(jù)信息，對信息進(jìn)行提取和分析，深入挖掘和有效利用有價值信息，轉(zhuǎn)變經(jīng)營管理方法，積極優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，改進(jìn)產(chǎn)品和服務(wù)，可切實有效地提高企業(yè)的核心競爭力，實現(xiàn)企業(yè)的長遠(yuǎn)有效發(fā)展。

4 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在石料開采企業(yè)中的應(yīng)用

4.1 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在經(jīng)營管理中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在經(jīng)營管理中的應(yīng)用如圖2所示。

圖2 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在經(jīng)營管理中的應(yīng)用

（1）轉(zhuǎn)變經(jīng)營管理辦法

大數(shù)據(jù)技術(shù)為決策者決策提供數(shù)據(jù)支持，為經(jīng)營管理中遇到的問題提供解決策略。它通過對產(chǎn)品、市場和客戶等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，對其進(jìn)行分析并作出相應(yīng)的決策。利用大數(shù)據(jù)監(jiān)測企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營情況，一旦發(fā)現(xiàn)資源配置不均衡的情況，可及時進(jìn)行調(diào)整，提高資源的利用率和企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效率，從而有效降低生產(chǎn)成本。

（2）規(guī)避風(fēng)險

市場經(jīng)營環(huán)境復(fù)雜多變，經(jīng)營管理中難免會遇到各種不可控的風(fēng)險。這些風(fēng)險往往是人們難以預(yù)料的，如果沒有提前做好準(zhǔn)備，會給企業(yè)帶來很大的損失。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行模擬和風(fēng)險預(yù)測，就有可能提前預(yù)測和規(guī)避風(fēng)險，降低企業(yè)的損失。

（3）制定企業(yè)的長期發(fā)展規(guī)劃

隨著經(jīng)濟全球化的不斷發(fā)展，市場需求不斷變化，產(chǎn)品銷量更加不穩(wěn)定，企業(yè)競爭更加激烈。信息化時代的到來，信息量劇增，人力已經(jīng)無法處理如此巨大的信息量，過去那種由企業(yè)高層決定企業(yè)發(fā)展規(guī)劃的模式已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前企業(yè)的發(fā)展需要。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)具有快速、高效、準(zhǔn)確地特點，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，快速篩選出有價值的信息，可為企業(yè)高層制定企業(yè)的長期發(fā)展規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持。

4.2 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在生產(chǎn)管理中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在生產(chǎn)管理中的應(yīng)用如圖3所示。

圖3 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在生產(chǎn)管理中的應(yīng)用

（1）用戶利用大數(shù)據(jù)的預(yù)測能力，預(yù)知企業(yè)的未來發(fā)展趨勢，結(jié)合產(chǎn)品需求、產(chǎn)品銷量、企業(yè)生產(chǎn)狀況等多方面的數(shù)據(jù)，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)流程做一個前期的規(guī)劃，幫助企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。利用大數(shù)據(jù)的分析判斷能力，可及時科學(xué)準(zhǔn)確地安排和調(diào)整生產(chǎn)計劃，實現(xiàn)精細(xì)化管理。

（2）物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)可以監(jiān)控并預(yù)測生產(chǎn)設(shè)備未來的故障幾率，以便技術(shù)人員及時發(fā)現(xiàn)并妥善處置故障，減少因生產(chǎn)設(shè)備問題對生產(chǎn)活動造成干擾，提高生產(chǎn)效率。

（3）物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)能夠精準(zhǔn)預(yù)測零部件的生命周期，在最佳時機提出意見，最大限度地減少生產(chǎn)設(shè)備問題對企業(yè)生產(chǎn)活動的干擾。

4.3 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在庫存管理中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在庫存管理中的應(yīng)用如圖4所示。

圖4 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在庫存管理中的應(yīng)用

（1）優(yōu)化庫存選址。企業(yè)在倉庫選址時，需要綜合考慮企業(yè)性質(zhì)、產(chǎn)品銷售情況、資金等因素，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對各種因素進(jìn)行綜合分析，結(jié)合企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和需求，選擇合適算法，可獲取倉庫最佳位置。

（2）優(yōu)化倉位和庫存量。企業(yè)可根據(jù)產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)度，利用大數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)模式法來安排最優(yōu)倉位，提高貨物周轉(zhuǎn)效率。結(jié)合歷史庫存數(shù)據(jù)和銷售預(yù)測，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行仿真、模擬、計算等方法確定企業(yè)的最優(yōu)倉位和庫存量，能在滿足基本需求的基礎(chǔ)上最大限度地降低成本。

（3）貨物信息實時跟蹤管理。借助衛(wèi)星定位系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對貨物的實時跟蹤管理、安全監(jiān)控。

（4）精準(zhǔn)預(yù)測客戶需求。企業(yè)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造中需要最大限度地契合客戶需求，減少庫存積壓。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)有效提高了企業(yè)庫存管理水平，實現(xiàn)了可視化、精確化的企業(yè)庫存管理，最終達(dá)到降本增效的目的，提高了企業(yè)的競爭力。

4.4 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在企業(yè)交通管理中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在交通管理中的應(yīng)用如圖5所示。

圖5 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在交通管理中的應(yīng)用

（1）有效提高通行效率。依托RFID、視頻監(jiān)控設(shè)備、GPS定位設(shè)備等智能感知設(shè)備，采集礦區(qū)車輛的分布狀況信息，結(jié)合礦區(qū)的交通路線信息，大數(shù)據(jù)對擁堵路段進(jìn)行預(yù)警，實時提供有效的交通解決方案，避免礦區(qū)出現(xiàn)交通擁堵現(xiàn)象，提高通行效率。

（2）提高交通安全水平。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)可以監(jiān)測到車輛和人員狀況，車輛的運行軌跡。大數(shù)據(jù)處理和分析相關(guān)數(shù)據(jù)信息，建立安全模型，保障車輛行駛安全，減少事故發(fā)生。

（3）提供預(yù)警服務(wù)，降低風(fēng)險。大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合安全模型和智能傳感設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，對交通危險信息進(jìn)行預(yù)警，降低安全事故發(fā)生幾率。

5 結(jié) 語

物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)在定量裝車管理系統(tǒng)中的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)礦山開采企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營模式。在實際生產(chǎn)中，定量裝車系統(tǒng)減少了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動對環(huán)境的影響，提高了企業(yè)生產(chǎn)的效率，提高了經(jīng)濟效益，有助于經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的平衡發(fā)展。同時物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，從根本上改變了傳統(tǒng)企業(yè)的經(jīng)營模式，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計更有針對性，管理人員決策更加科學(xué)合理，可有效預(yù)測企業(yè)的經(jīng)營風(fēng)險并采取規(guī)避措施，最大程度地降低企業(yè)損失，協(xié)助管理人員科學(xué)地制定企業(yè)的長期發(fā)展規(guī)劃，有利于企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。