智能化港口倉儲物流體系的構(gòu)建與實施

陳 波 徐金龍

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北 唐山 063200）

一、引言

港口行業(yè)需要迅速應(yīng)用智慧港口新技術(shù)、新想法。其中運(yùn)營大數(shù)據(jù)管理大數(shù)據(jù)的發(fā)展；人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、自動化技術(shù)在港口中應(yīng)用，是港口物流發(fā)展的方向。

隨著首鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化，多品種、小批量、薄規(guī)格訂單比例不斷提升，高端領(lǐng)先產(chǎn)品數(shù)量不斷增加，精準(zhǔn)裝卸、優(yōu)質(zhì)倉儲難度進(jìn)一步加大；同時客戶日益增長的個性化需求，對產(chǎn)品交付保障能力提出更加“苛刻”的要求。而傳統(tǒng)的手工記錄和初級的信息化數(shù)據(jù)支撐，仍是首鋼港口生產(chǎn)運(yùn)作的主要模式。為此，急需建立一套完整的以信息化技術(shù)為平臺，集產(chǎn)、銷、運(yùn)為一體的集中一貫物流管控體系，實現(xiàn)管理水平和作業(yè)能力的進(jìn)一步提升。

二、港口物流信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國推進(jìn)信息化建設(shè)的步伐不斷加快，物流信息化領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)出新的概念和技術(shù)，國務(wù)院印發(fā)的《物流業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2014-2020）》指出，隨著經(jīng)濟(jì)全球化和區(qū)域一體化趨勢持續(xù)發(fā)展，信息技術(shù)革命帶動新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)如雨后春筍般生長，以新技術(shù)、新管理模式為核心的現(xiàn)代物流體系日益成熟。

目前，國內(nèi)沿海、沿江各鋼鐵企業(yè)對港口信息化系統(tǒng)的應(yīng)用、智能化技術(shù)的引入高低不一，企業(yè)間信息代碼、格式、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，難以與上下游用戶進(jìn)行信息交換及資源共享，港口信息分布在各個獨(dú)立的系統(tǒng)中，增值信息未被充分開發(fā)[1]。其港口倉庫的收發(fā)存作業(yè)，通常僅使用手持掃碼設(shè)備進(jìn)行出入庫掃碼管理，作業(yè)效率低且需要人工介入，信息維護(hù)準(zhǔn)確度不夠高。庫內(nèi)所有天車均是人工，物流運(yùn)輸過程中卷鋼夾傷頻發(fā)、錯發(fā)情況時有發(fā)生，不僅造成了經(jīng)濟(jì)損失同時給鋼鐵廠產(chǎn)品形象造成不良影響。

三、信息技術(shù)在港口物流中的意義

物流現(xiàn)代化的一大重要標(biāo)志就是信息技術(shù)的運(yùn)用程度，從數(shù)據(jù)采集的手持終端系統(tǒng)，到生產(chǎn)作業(yè)管理系統(tǒng)，以及智能調(diào)度系統(tǒng)，各種硬件設(shè)備以及計算機(jī)軟件都在時時刻刻發(fā)生質(zhì)的變化。同時，隨著物流信息技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了一系列新的物流理念和新的物流經(jīng)營方式，推進(jìn)了物流的變革[2]。

為實現(xiàn)《中國制造2025》智能制造、工業(yè)強(qiáng)基、高端裝備的國家規(guī)劃，充分發(fā)揮鋼鐵企業(yè)臨海靠港的天然地理優(yōu)勢，大力開展港口智能倉儲項目，實現(xiàn)智能化儲運(yùn)自動作業(yè)的物流模式，利用先進(jìn)的技術(shù)手段實現(xiàn)倉儲自動、解放人力、提高精度勢在必行。

（一）信息技術(shù)能夠提升鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品競爭力。通過建立統(tǒng)一的信息化管理平臺，就能夠充分利用生產(chǎn)操作系統(tǒng)和經(jīng)營決策系統(tǒng)，使鋼鐵企業(yè)在產(chǎn)、銷、運(yùn)過程中聯(lián)動，有效共享信息資源，及時傳達(dá)并整合各級系統(tǒng)的需求，科學(xué)合理安排生產(chǎn)計劃，避免資源浪費(fèi)，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品綜合競爭力。

（二）信息技術(shù)能夠提高貨物周轉(zhuǎn)效率。如在企業(yè)排產(chǎn)階段使用產(chǎn)銷一體化信息系統(tǒng)，不僅能夠發(fā)揮資源利用最大化，還能對倉儲、配貨進(jìn)行優(yōu)化，切實提高貨物周轉(zhuǎn)效率[3]。

四、信息技術(shù)在港口物流中的應(yīng)用

（一）倉儲信息技術(shù)

鋼鐵企業(yè)的智能倉儲項目主要涉及產(chǎn)銷業(yè)務(wù)中的物流環(huán)節(jié)，包括產(chǎn)品的入庫、出庫、盤庫等作業(yè)，涉及多學(xué)科技術(shù)的融合交叉應(yīng)用，有效實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的有機(jī)融合，是智能倉儲所面臨的主要風(fēng)險。在科研階段認(rèn)真分析國內(nèi)外現(xiàn)狀和學(xué)科發(fā)展的趨勢，考察研究相關(guān)企業(yè)相似案例，對一些關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵問題已經(jīng)做過初步探討，認(rèn)為方案和技術(shù)路線是可行的，也具有進(jìn)一步探索實踐的前景與價值。選擇與具有相似項目實施經(jīng)驗的團(tuán)隊合作可將本項目的技術(shù)風(fēng)險降到最低。

倉儲信息化系統(tǒng)從縱向集成鋼鐵企業(yè)的信息流、數(shù)據(jù)流、物質(zhì)流，針對不同層次、不同顆粒度的業(yè)務(wù)管控，實現(xiàn)優(yōu)化、協(xié)調(diào)和應(yīng)用的集成，為智能化生產(chǎn)及管理提供有力支撐。

（二）信息技術(shù)的應(yīng)用

自動化裝卸、智能化生產(chǎn)已成為當(dāng)今港口朝著智能化發(fā)展的主流趨勢。按照產(chǎn)銷一體化經(jīng)營管理平臺規(guī)劃總體要求，結(jié)合京唐公司自有碼頭特點(diǎn)，著力打造智能、協(xié)同、高效的物流系統(tǒng)平臺[4]。

以促進(jìn)港口后方倉庫發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和管理模式調(diào)整為宗旨，堅持實用、高效、規(guī)范、創(chuàng)新的發(fā)展理念，實現(xiàn)管理水平和作業(yè)能力的進(jìn)一步提升[5]。圍繞提高裝船效率，縮短周轉(zhuǎn)周期，減少中間裝卸倒運(yùn)環(huán)節(jié)，以首鋼產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)為平臺，實現(xiàn)訂單、產(chǎn)銷、物流功能的集中一貫，將京唐公司碼頭庫房和各產(chǎn)線庫房納入統(tǒng)一平臺，通過產(chǎn)、銷、運(yùn)的有效銜接，構(gòu)建“以碼頭作業(yè)為中心”的物流系統(tǒng)管控平臺，實現(xiàn)以港口為中心的要貨組織模式，實施產(chǎn)成品出庫與裝船作業(yè)相匹配的計劃值管理，提高自有碼頭車船直取比例和物流協(xié)同能力。加強(qiáng)運(yùn)輸時效性管理，強(qiáng)化鋼材在港時間的分析，嚴(yán)格落實標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸周期要求；在首鋼自有產(chǎn)品物流跟蹤的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步延伸社會鋼材的物流鏈管理，實施全流程過程管控，實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+精品鋼材+港口物流”的一體化發(fā)展。

1.庫房無人天車技術(shù)

通過對港口庫房天車無人化改造，兼顧露天停車區(qū)域、庫內(nèi)監(jiān)控室及相關(guān)設(shè)備、設(shè)施建設(shè)。利用先進(jìn)的物流管控調(diào)度綜合算法，實現(xiàn)多部天車的智能調(diào)度和指令的動態(tài)調(diào)整；利用激光、編碼器等定位技術(shù)，實現(xiàn)天車和產(chǎn)品的全坐標(biāo)的精準(zhǔn)定位；利用夾鉗自動化識別及智能連鎖控制，結(jié)合車輛貨架圖像識別、處理功能，實現(xiàn)貨物的全自動裝卸動作。

2.智能船舶配載技術(shù)

針對同一船舶需多次配貨，集批時間長、配載次數(shù)多的現(xiàn)狀問題，通過對待裝船資源、艙內(nèi)已裝鋼材碼放動態(tài)、裝卸設(shè)備的統(tǒng)一平衡，并基于同行業(yè)先進(jìn)經(jīng)驗，構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的自動配載模型，預(yù)排鋼材在艙內(nèi)的碼放位置，從而極大降低人工計算所需時間和人力投入，提高配載準(zhǔn)確性，使裝船效率大幅提升。

（1）港口作業(yè)可視化子系統(tǒng)

該系統(tǒng)通過采用增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）技術(shù)，單船指導(dǎo)員利用佩戴的AR智能眼鏡，實時掃描上傳艙內(nèi)鋼材碼放動態(tài)信息，系統(tǒng)通過計算，對艙內(nèi)情況建立三維模型，為后續(xù)自動配載作業(yè)提供數(shù)據(jù)支撐。

（2）鋼材自動配載子系統(tǒng)

該系統(tǒng)從產(chǎn)銷系統(tǒng)中獲取每次配船的貨物類型，數(shù)量，目的地等詳細(xì)信息，同時獲取裝載船只的貨艙形狀、體積，已裝鋼材的碼放位置等信息，按照質(zhì)量文件指定的碼放規(guī)則，通過自動配載模型，精確挑選后續(xù)裝船鋼材及出庫裝車順序，形成滾動裝船計劃，并發(fā)送到產(chǎn)銷系統(tǒng)，以形成合理高效的出廠發(fā)貨計劃。

上述兩個子系統(tǒng)與現(xiàn)有和即將建成的其他信息系統(tǒng)，包括配貨系統(tǒng)、產(chǎn)銷、PES系統(tǒng)等，都有豐富的接口和交互，從而形成后道工序向前道工序（成品庫、碼頭庫）的要貨模式，實現(xiàn)產(chǎn)品裝船、集港、出庫作業(yè)環(huán)節(jié)由傳統(tǒng)的被動推式向主動的拉式生產(chǎn)組織模式的轉(zhuǎn)變，從而極大地加快了產(chǎn)品發(fā)運(yùn)的節(jié)奏。

3.構(gòu)建智能物流管理體系

（1）提高管理效率，提升管理水平

利用國內(nèi)物流行業(yè)成熟的管理思想和管理手段，隨著獲取數(shù)據(jù)（信息）的及時性和準(zhǔn)確性的顯著提升，從而實現(xiàn)較為精準(zhǔn)的晝夜作業(yè)計劃和班中作業(yè)動態(tài)的提前預(yù)判，及時解決作業(yè)環(huán)節(jié)的瓶頸，為生產(chǎn)組織和經(jīng)營管理提供科學(xué)的決策依據(jù)，成為提高首鋼競爭力的主要工具和手段。

（2）提高運(yùn)輸設(shè)備利用率，增加效益

對物流運(yùn)輸過程進(jìn)行實時監(jiān)測和控制，增強(qiáng)各業(yè)務(wù)/作業(yè)環(huán)節(jié)的應(yīng)變能力，以實現(xiàn)高效、低耗、均衡、環(huán)保的運(yùn)輸，最終使物流管理得以持續(xù)改進(jìn)。

（3）縮短生產(chǎn)、物流周期

通過對船期預(yù)報、物流運(yùn)輸計劃、調(diào)度監(jiān)控、運(yùn)輸設(shè)備跟蹤、實績收集等全過程在一個信息平臺上統(tǒng)一管理，從而增強(qiáng)物流控制手段，加快進(jìn)出廠流程，減少在庫滯留時間，縮短物流周期。

（4）提高響應(yīng)能力

通過與首鋼股份及首鋼京唐相關(guān)系統(tǒng)的信息共享，實現(xiàn)生產(chǎn)組織以工藝需求為中心，加強(qiáng)生產(chǎn)工序間的有效銜接，提升快速物流響應(yīng)能力，實現(xiàn)物流運(yùn)輸高效、有序、協(xié)同的精細(xì)化管理。

五、實施效果

庫房無人天車系統(tǒng)實現(xiàn)了港口生產(chǎn)物流自動化、裝備智能化、操作無人化。將京唐、遷鋼、順義及社會資源納入統(tǒng)一平臺管理，實現(xiàn)內(nèi)外部物流資源整合和統(tǒng)一管理，提高協(xié)同效率和規(guī)模效應(yīng)，有效降低物流成本。目前運(yùn)行穩(wěn)定，作業(yè)水平可達(dá)880卷/班，不僅有效帶動了京唐公司后續(xù)的MCCR產(chǎn)線智能板坯庫、鋼卷庫的上線，高強(qiáng)鍍鋅原料庫、成品庫等智能化庫，還在唐山市形成了智能倉儲的示范效應(yīng)。

全面踐行“港口+服務(wù)”的理念，著力強(qiáng)化“內(nèi)抓管理、外樹形象”的落實，通過首鋼產(chǎn)品和社會產(chǎn)品資源的有效整合，做到港口作業(yè)專業(yè)化、集疏港通道多樣化、物流管控一體化、物流資源規(guī)?；?、主流航線班輪化等，打造自有碼頭特色物流優(yōu)勢，實現(xiàn)運(yùn)輸交貨期縮短、物流成本降低，客戶滿意度提升，進(jìn)一步提升京唐公司精品鋼材市場競爭力，同時樹立精品鋼材專業(yè)化碼頭標(biāo)桿社會形象，發(fā)揮示范引領(lǐng)作用，對環(huán)渤海區(qū)域精品鋼材產(chǎn)生虹吸效應(yīng)，進(jìn)一步實現(xiàn)集港鋼材的品種結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高周轉(zhuǎn)效率，促進(jìn)港口物流結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，進(jìn)而全面融入京津冀快速發(fā)展。