乳化炸藥產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)

遲平(安徽江南化工股份有限公司寧國分公司，安徽 寧國 242300)

0 引言

針對乳化炸藥產(chǎn)品，建立針對性的全生命周期管理系統(tǒng)，主要目的在于進(jìn)一步提升對民爆物品的質(zhì)量管理和安全管理。從整體上來看，該系統(tǒng)充分借鑒當(dāng)前我國先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)、信息管理、分析等相關(guān)技術(shù)，以及民爆物品安全管理理論，從原材料采購，直至產(chǎn)品使用進(jìn)行全過程的信息管理，以此達(dá)成對乳化炸藥產(chǎn)品質(zhì)量和安全的全生命周期管理目標(biāo)。就此本文針對乳化炸藥產(chǎn)品在該系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行探討，具有一定的現(xiàn)實(shí)研究意義。

1 原材料采購智能管理系統(tǒng)

采購智能管理系統(tǒng)是根據(jù)我國民爆領(lǐng)域的信息基礎(chǔ)為前提進(jìn)行構(gòu)建，其中主要有當(dāng)前我國民爆行業(yè)中原材料生產(chǎn)企業(yè)的基礎(chǔ)信息，例如：營業(yè)執(zhí)照、安全評估報(bào)告、生產(chǎn)許可、企業(yè)信用、質(zhì)量體系認(rèn)證等。

采購智能管理系統(tǒng)通過對供應(yīng)商供貨及時(shí)率、集采平臺響應(yīng)時(shí)間、原材料價(jià)格波動曲線、物流公司配送能力、生產(chǎn)訂單需求計(jì)劃、庫存預(yù)警狀態(tài)等多個(gè)維度進(jìn)行大數(shù)據(jù)動態(tài)分析，結(jié)合財(cái)務(wù)運(yùn)營情況，進(jìn)行精益化、智能化采購管理和成本管理。

2 原材料智能倉儲管理

該系統(tǒng)是根據(jù)庫房管理這一工作崗位的具體職責(zé)進(jìn)行建立的，其主要目的在于保證庫房內(nèi)原材料的質(zhì)量符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，確保庫房內(nèi)物資的賬單、卡片以及物品保持一致狀態(tài)，各區(qū)域之間的劃分清晰明確，嚴(yán)格按照物資收發(fā)流程開展各項(xiàng)工作。

原材料智能倉儲管理系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，以云計(jì)算為平臺，以智能機(jī)器人、3D視覺識別、入出庫智能掃描為手段，對原材料的生產(chǎn)日期、入庫日期、包件數(shù)量、存儲位置等信息記錄。根據(jù)生產(chǎn)需要，智能倉儲管理系統(tǒng)自動進(jìn)行存儲動態(tài)分析，按照“先入先出”的流通原則，加強(qiáng)原材料儲存周期的調(diào)度管理。

3 生產(chǎn)線智能管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)模塊與乳化炸藥產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓方進(jìn)行合作，其中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息主要源自生產(chǎn)線管理系統(tǒng)，分為兩大模塊：其一，生產(chǎn)信息模塊，這部分內(nèi)控主要有關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、工藝參數(shù)、當(dāng)班操作工等相關(guān)信息；其二，產(chǎn)品信息管理系統(tǒng)，將已完工產(chǎn)品根據(jù)生產(chǎn)要求噴涂相應(yīng)的條形碼信息，然后通過掃碼機(jī)將該產(chǎn)品的相關(guān)信息傳輸至我國民爆物品信息系統(tǒng)中[1]。

生產(chǎn)線智能管理系統(tǒng)按照數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化于一體的設(shè)計(jì)理念，采用5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、料、法、環(huán)等之間的“互聯(lián)互通”和“智能感知”。融合三維設(shè)計(jì)軟件、三維仿真軟件、VR虛擬技術(shù)，對乳化炸藥生產(chǎn)線進(jìn)行三維數(shù)字化建模，應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人、智能傳感、智能檢測，實(shí)現(xiàn)乳化炸藥生命周期的高效智能制造管理。通過SAP-ERP、MES、EMS等多系統(tǒng)的高度集成和融合，從訂單、排產(chǎn)、設(shè)備、質(zhì)量、安全、能耗等相關(guān)體系中生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程集中監(jiān)控、銷售訂單全程跟蹤、生產(chǎn)調(diào)度流程化管控、產(chǎn)品質(zhì)量管理追溯。同時(shí)，通過對生產(chǎn)計(jì)劃、產(chǎn)品質(zhì)量、能耗功耗、設(shè)備工藝等數(shù)據(jù)建立異常監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，以提高生產(chǎn)管理效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化資源配置。

4 成品庫智能倉管系統(tǒng)

該系統(tǒng)是基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)管理和生產(chǎn)物流系統(tǒng)管理的高度集成的產(chǎn)物，通過入庫業(yè)務(wù)、出庫業(yè)務(wù)、倉庫調(diào)度、庫存調(diào)撥和倉庫管理等功能，綜合乳化炸藥批次管理、庫位對應(yīng)、庫存盤點(diǎn)、質(zhì)檢管控和實(shí)時(shí)庫容管理等功能綜合運(yùn)用的管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)完善的乳化炸藥倉儲信息管理。系統(tǒng)集倉儲、物流管理于一體，結(jié)合先進(jìn)的管理理念，實(shí)現(xiàn)自動化成品庫與材料中轉(zhuǎn)庫統(tǒng)一管理，通過防爆AGV小車完成入庫、出庫的自動處理，同時(shí)系統(tǒng)能夠與各級上位信息系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、條碼標(biāo)簽系統(tǒng)等系統(tǒng)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)、廠外物流的一體化管理。

對于該部分系統(tǒng)管理模塊，具體來講：基于無線網(wǎng)絡(luò)的手持終端光學(xué)掃描，對入庫的乳化炸藥進(jìn)行掃描，讀取生產(chǎn)日期、產(chǎn)品批次、規(guī)格型號等信息并進(jìn)行系統(tǒng)登記，管理系統(tǒng)通過對庫容分析、儲位調(diào)度，下發(fā)指令給AGV小車進(jìn)行智能入庫儲存管理。乳化炸藥出庫時(shí)，管理系統(tǒng)通過分析SAP-ERP下發(fā)的需求指令，對出庫產(chǎn)品的民爆物品的購買證、運(yùn)輸證、出庫單據(jù)、產(chǎn)品調(diào)撥單、人員信息等信息進(jìn)行核驗(yàn)、登記、下發(fā)指令，AGV小車配合光學(xué)掃描終端對產(chǎn)品出庫信息登記至管理系統(tǒng)中，以便后續(xù)產(chǎn)品全生命周期的溯源查詢提供保障。

5 民爆產(chǎn)品銷售管理系統(tǒng)

關(guān)于銷售部分這一系統(tǒng)模塊，是根據(jù)當(dāng)前乳化炸藥產(chǎn)品的銷售市場以及該生產(chǎn)企業(yè)的ERP系統(tǒng)聯(lián)合起來進(jìn)行設(shè)立的，該系統(tǒng)可分為三個(gè)管理模塊：其一，產(chǎn)品使用單位信息管理模塊，該模塊的應(yīng)用功能就是對具備相關(guān)使用許可證的單位信息進(jìn)行存儲；其二，產(chǎn)品技術(shù)信息管理模塊，該模塊的應(yīng)用功能就是對當(dāng)前生產(chǎn)廠家的所有產(chǎn)品生產(chǎn)指標(biāo)、檢測、性能、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)信息錄入系統(tǒng)中；其三，銷售合同管理模塊，該模塊是將產(chǎn)品銷售所產(chǎn)生的相關(guān)合同、銷售意向書等信息輸入至系統(tǒng)中。

銷售管理系統(tǒng)，對外通過建立客戶信息，將合同、購買證、運(yùn)輸證等信息錄入系統(tǒng)中，系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)識別與管理。對內(nèi)系統(tǒng)通過對客戶訂單需求的分析，與ERP、MES等系統(tǒng)對接，生成乳化炸藥銷售訂單并將信息指令發(fā)送至生產(chǎn)線智能管理系統(tǒng)、成品庫智能倉管系統(tǒng)等系統(tǒng)形成信息互聯(lián)互通，共同協(xié)作。

6 物流運(yùn)輸智慧調(diào)度系統(tǒng)

該系統(tǒng)的應(yīng)用功能就是對企業(yè)所生產(chǎn)出來的乳化炸藥產(chǎn)品從出庫到使用單位全過程的信息登記和管理工作，該部分可分為兩大模塊：其一，運(yùn)輸車輛信息，主要對產(chǎn)品運(yùn)輸具體車輛的基本、GPS等信息進(jìn)行登記；其二，運(yùn)輸管理信息，其中包括運(yùn)輸車輛司機(jī)、押運(yùn)人員、運(yùn)輸產(chǎn)品、運(yùn)輸?shù)攸c(diǎn)、日期、溫度、線路等信息，將上述信息傳輸至系統(tǒng)中，以便于進(jìn)行產(chǎn)品溯源。

該系統(tǒng)結(jié)合GIS/GPS、路徑優(yōu)化算法等技術(shù)，針對運(yùn)輸車輛多點(diǎn)配送和礦山道路多變的特點(diǎn)，在控制中心建立運(yùn)輸車輛的智能調(diào)度系統(tǒng)。根據(jù)各客戶對乳化炸藥需求信息建立智能調(diào)度平臺，對運(yùn)輸車輛的行使路線、速度、軌跡、效率等進(jìn)行綜合控制和分析評價(jià)。

7 返工產(chǎn)品處理

對于乳化炸藥全生命周期管理系統(tǒng)中的返工產(chǎn)品處理這部分功能，主要是將產(chǎn)品從生產(chǎn)階段直至使用階段這一過程中存在的不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品，返回至不合格品處理工房進(jìn)行相應(yīng)處理后的信息登記和錄入，從整體上來看，該子系統(tǒng)可分為四個(gè)功能模塊：

其一，信息管理，該部分是對返工產(chǎn)品相關(guān)信息進(jìn)行登記和錄入，主要有返工產(chǎn)品地點(diǎn)、數(shù)量、規(guī)格、外觀以及產(chǎn)生原因等；

其二，運(yùn)輸管理，對已出庫的乳化炸藥產(chǎn)品應(yīng)做好對運(yùn)輸車輛、駕駛員以及押運(yùn)員的基本信息的登記工作；對生產(chǎn)中產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品，則需要登記運(yùn)輸、處理相關(guān)工作人員的基本信息；

其三，返工產(chǎn)品加工處理信息，該模塊主要是對返工產(chǎn)品的名稱、數(shù)量、規(guī)格、外箱條形碼、數(shù)碼識別芯片等信息進(jìn)行登記；

其四，返工產(chǎn)品條形碼信息管理，該模塊主要對已經(jīng)完成加工的產(chǎn)品，通過噴涂機(jī)根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，將條形碼噴涂至具體產(chǎn)品上，之后在通過條形碼掃碼設(shè)備進(jìn)行掃描，將掃描到的信息傳輸至乳化炸藥生產(chǎn)企業(yè)的全生命周期管理以及國家民爆物品信息系統(tǒng)中，以便于后期工作需要，對產(chǎn)品信息進(jìn)行查詢。

8 報(bào)警系統(tǒng)

關(guān)于報(bào)警在整個(gè)全生命周期管理系統(tǒng)中的功能應(yīng)用，主要是將上述原材料采購至返工產(chǎn)品處理這一全過程中，某個(gè)階段出現(xiàn)的質(zhì)量、安全等方面的問題進(jìn)行報(bào)警，報(bào)警的作用在于防止和禁止乳化炸藥產(chǎn)品在生產(chǎn)和使用階段發(fā)生違規(guī)、違法的行為，確保產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和使用的安全性。對民爆產(chǎn)品生產(chǎn)報(bào)警的管理系統(tǒng)，主要針對產(chǎn)品生產(chǎn)全過程信息進(jìn)行報(bào)警，報(bào)警控制系統(tǒng)采用DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采集實(shí)時(shí)工藝參數(shù)，監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，利用數(shù)字孿生和三維仿真技術(shù)，遠(yuǎn)程展現(xiàn)乳化炸藥在生產(chǎn)過程中的工藝流程畫面，要求產(chǎn)品生產(chǎn)各工序中的關(guān)鍵點(diǎn)信息實(shí)時(shí)錄入報(bào)警模塊中，要求該模塊所填寫的指標(biāo)信息都是基于相關(guān)技術(shù)轉(zhuǎn)讓方以及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求所規(guī)定的許可范圍內(nèi)，如果指標(biāo)信息數(shù)值超出許可范圍的情況下，報(bào)警系統(tǒng)就會發(fā)出提醒，這時(shí)候相關(guān)人員及時(shí)解決問題，并設(shè)置超出數(shù)值范圍內(nèi)就會觸動全線停機(jī)的功能。對運(yùn)輸報(bào)警管理這一功能，其中包括運(yùn)輸車輛、運(yùn)輸人員、運(yùn)輸物品的信息錄入至該報(bào)警模塊中，如果上述信息與國家規(guī)定要求不相符情況下，就會啟動報(bào)警功能。

此外，乳化炸藥產(chǎn)品的運(yùn)輸車輛在行駛過程中的路線、速度等信息也會通過北斗系統(tǒng)、遠(yuǎn)程車載動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)傳輸至報(bào)警系統(tǒng)中，如果行駛速度、軌跡偏移、閉眼頻次等情況超出規(guī)定數(shù)值也會發(fā)出報(bào)警提示，要求相關(guān)管理人員針對問題進(jìn)行解決，從報(bào)警出現(xiàn)到解決報(bào)警這一過程的信息，也會全部存儲在全生命周期管理系統(tǒng)中，以便備查。

9 信息綜合管理模塊

對管理模塊在全生命周期管理系統(tǒng)中的應(yīng)用功能，主要是對系統(tǒng)的運(yùn)行狀況以及人員進(jìn)行相應(yīng)的管理工作，在構(gòu)建針對乳化炸藥生產(chǎn)的全生命周期系統(tǒng)時(shí)，就針對相關(guān)使用人員設(shè)置了權(quán)限管理模式，主要有超級管理員、管理員、信息錄入員等，其中超級管理員具有整個(gè)系統(tǒng)的最高管理權(quán)限，能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行管理方面的操作[2]；管理員則是針對系統(tǒng)中的個(gè)別子系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的管理；對信息錄入員，只能將產(chǎn)品信息錄入系統(tǒng)中。所有操作人員在進(jìn)行系統(tǒng)操作時(shí)，都具備相應(yīng)的管理權(quán)限和信息代碼，只有具備權(quán)限才能進(jìn)行系統(tǒng)操作，這樣做的目的在于保證系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。圖1為管理員登錄頁面。

圖1 管理員登錄頁面

10 結(jié)語

綜上所述，就我國民爆領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀來看，雖然在使用和流通方面已經(jīng)有了很大進(jìn)展，但在產(chǎn)品質(zhì)量和安全追溯方面還需要進(jìn)一步改進(jìn)。對于本文所講的乳化炸藥產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)來講，其中所涉及到的學(xué)科知識非常多，具有非常強(qiáng)的復(fù)雜性特征，相關(guān)研發(fā)部門應(yīng)對此加大研究力度，以此促使我國民爆生產(chǎn)領(lǐng)域健康、有序發(fā)展。