鋼鐵行業(yè)無人值守計量系統(tǒng)的實施與應用

李召超，段 峰，劉憲云，陳 新，郝成勐

（山東泰山鋼鐵集團有限公司自動化部，山東 濟南 271100）

1 前 言

近年來，伴隨企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和建設的快速發(fā)展，傳統(tǒng)管理模式的弊端逐漸顯現(xiàn)。例如各部門提供的數(shù)據(jù)口徑不一致，無法進行分析和科學決策；業(yè)務流程好多已發(fā)生變化，管理制度也不再完全適用，各系統(tǒng)難以有效集成和存在嚴重的數(shù)據(jù)孤島；缺乏有效的執(zhí)行、監(jiān)控以及管理手段；計量工作面臨人員緊張、效率低下、難以有效管理的壓力。計量工作作為鋼廠內(nèi)部物流業(yè)務的關鍵環(huán)節(jié)，一是要求數(shù)據(jù)準確、計量異議為零，二是要求時間短、計量效率高，實現(xiàn)物資快進快出、保障廠內(nèi)物流有序暢通，將直接關系到企業(yè)降本增效目標的實現(xiàn)。實施自助+集中式遠程計量系統(tǒng)逐漸成為企業(yè)提高計量效率、杜絕人為誤差、堵塞計量漏洞、降低企業(yè)管理成本及資源損耗的一種最優(yōu)解決方案。

2 無人值守系統(tǒng)建設內(nèi)容

2.1 建設目標

計量業(yè)務流程化，建立計量業(yè)務流程庫，實現(xiàn)計量流程標準化、計量路徑定制化，實現(xiàn)遠程計量相關業(yè)務；實現(xiàn)進出廠及內(nèi)倒物資的統(tǒng)一集中計量管控，利用RFID、車牌識別等技術實現(xiàn)司機全程不下車和無接觸計量，支持自助計量、遠程計量及本地計量多種計量模式；實現(xiàn)產(chǎn)成品的統(tǒng)一集中計量，實現(xiàn)結算秤數(shù)據(jù)遠程采集、遠程計量或自動計量；建立以信息化系統(tǒng)為手段，以先進管理理念作為支撐的遠程計量系統(tǒng)，通過對物資計量和物流運輸?shù)墓芸?，達到強化計量及物流管理、提高車輛進出廠效率、降低成本的目的，通過信息化系統(tǒng)使物流及計量流程責任清晰明確、過程受控，事前預防、事后可追溯，提高全流程效率和質量，為公司生產(chǎn)、決策提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

2.2 實現(xiàn)方式

汽車衡自助計量，司機在前端持卡或通過車牌識別自助過磅，無須人員干預。特殊業(yè)務（無單業(yè)務）或問題業(yè)務（卡片問題、數(shù)據(jù)問題等）提交到后臺，由計量人員在后臺進行處理。計量人員可通過程序切換到任意磅房對過磅情況進行監(jiān)控和管理。當網(wǎng)絡、服務器等出現(xiàn)故障時，各計量點可單點計量、多磅聯(lián)合計量；系統(tǒng)恢復正常后，數(shù)據(jù)具備自動上傳功能。廠內(nèi)結算秤實現(xiàn)遠程計量，結算秤數(shù)據(jù)遠程采集，計量人員在計量大廳遠程監(jiān)控計量現(xiàn)場、實現(xiàn)遠程計量。對接MES 或生產(chǎn)系統(tǒng)，計量數(shù)據(jù)穩(wěn)定后自動匹配生產(chǎn)計劃，實現(xiàn)產(chǎn)品自動計量。

2.3 系統(tǒng)設計

系統(tǒng)設計采用“數(shù)據(jù)層、業(yè)務層、表示層”三層架構，按照“自動計量為主，遠程計量為輔”的理念，采用“集中統(tǒng)一管控”的設計模式。其中計量業(yè)務通過現(xiàn)場計量操作終端和計算機軟件系統(tǒng)進行就地處理，這個過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，包括語音和圖像以及設備狀態(tài)等信息，通過局域網(wǎng)和視頻監(jiān)控專用網(wǎng)絡與集中管控中心進行共享和交互，并完成信息的存儲。計量業(yè)務涉及汽車衡、軌道衡秤、皮帶秤、鋼卷秤、輥道秤、鐵水行車秤、吊色秤等衡器，實現(xiàn)公司計量、業(yè)務等方面的統(tǒng)一調(diào)度管理。系統(tǒng)通常要和ERP、MES等系統(tǒng)設計接口，為其他系統(tǒng)推送計量數(shù)據(jù)，并為公司后續(xù)的信息化發(fā)展建設預留了豐富的接口，實現(xiàn)企業(yè)物流、信息流、資金流三流合一和集中管控。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)功能及效果

系統(tǒng)通常會對涉及計量的流程進行梳理和規(guī)劃，合理的路徑規(guī)劃不僅能提高計量效率、降低計量成本，而且對整體物流運轉效率有很大的提升，能減少各類煩瑣的手工臺賬，實現(xiàn)物流與信息流同步，為企業(yè)各級管理層提供決策依據(jù)。

3.1 采購類物資計量業(yè)務

采購類計量業(yè)務流程涉及合同管理、運輸計劃、車輛預約、上磅計量、推送結算等業(yè)務。其中采購合同及訂單通常由ERP系統(tǒng)發(fā)起，訂單經(jīng)TMS系統(tǒng)由物流業(yè)務員根據(jù)承運商選擇運輸合同生成運輸任務訂單。承運商接到訂單指派具體車輛完成車輛預約生成運單，運單經(jīng)審核生效后推送給無人值守系統(tǒng)生成過磅二維碼，司機持碼裝貨運輸并到廠計量；一票制采購業(yè)務，則由供應商根據(jù)采購訂單直接完成車輛預約。鋼鐵行業(yè)采購類物資一般分進口礦石礦粉、國內(nèi)原燃輔料、廢鋼、耐材及備品備件等種類，其中進口礦石可對接港口系統(tǒng)，獲取港口發(fā)出的汽車和火車運單（計量單）經(jīng)ERP系統(tǒng)開發(fā)生成轉庫單并自動推送生成預約運單信息。原燃輔料會根據(jù)外觀及水分進行扣重，廢鋼類物資如沒有對接智能判級系統(tǒng)則需要在質檢或計量系統(tǒng)錄入扣重及等級，根據(jù)采購合同的優(yōu)質優(yōu)價方案經(jīng)質檢檢驗匹配后進行對外結算并以干基形式入庫。以上可見，計量系統(tǒng)在信息系統(tǒng)日趨完善的今天，由之前的可能從合同到結算全過程管控，變成了單純的只承接計量任務并推送重量數(shù)據(jù)，回歸到計量本身。

3.2 廠內(nèi)倒運類物資計量業(yè)務

內(nèi)倒類計量業(yè)務指各分廠單位直接的物資倒運調(diào)撥計量，分先毛后皮、先皮后毛、一皮多毛、內(nèi)倒毛毛皮、內(nèi)倒皮毛毛等業(yè)務流程。其中前三種用于單個分廠內(nèi)部的物資倒運計量，一皮多毛適用于單車輛反復倒運同種物資；后兩種適用于跨廠區(qū)兩個分廠之間的物資倒運計量，計量兩次毛重是為了驗證運輸途中物資是否有丟失或損耗。此種業(yè)務多是設置固定業(yè)務號，由車輛調(diào)度人員維護并指定車輛調(diào)撥計劃進行運輸作業(yè)。

3.3 銷售類物資計量業(yè)務

銷售類物資包括鋼卷主產(chǎn)品及廢舊物資銷售。鋼卷主產(chǎn)品銷售來源于由產(chǎn)銷或庫存等系統(tǒng)，經(jīng)物流系統(tǒng)添加運輸車輛后，自動在計量系統(tǒng)中生成預約信息。庫管員憑借預約信息進行發(fā)貨。計量員可隨機指定車輛進行復磅，被指定的車輛在裝貨完成后必須進行上磅計量，否則沒有計量單無法出廠。未被指定的車輛，則可以在裝貨完成后直接出廠，結算重量取庫存系統(tǒng)結算秤下線重量。廢舊物資銷售要提前在系統(tǒng)中錄入貨卡。業(yè)務人員在系統(tǒng)中完成車輛預約，裝貨完成后上磅計量，計量完畢后會在貨卡中進行沖減。若貨卡不足，則會在計量過程中給出提示，并自動終止計量。待客戶打款后更新貨卡重新計量。

3.4 結算秤物資計量業(yè)務

結算秤類物資主要指用于企業(yè)內(nèi)部不同單位間和對外銷售用于結算計量類物資，主要包括運輸焦炭、礦石礦粉的皮帶秤、鐵水計量軌道衡、板坯計量軌道衡，以及熱卷冷卷計量的各類平臺秤和吊鉤秤。皮帶秤通常由備料主控室操作人員在系統(tǒng)中選擇皮帶秤和物料，根據(jù)開始和結束值計算打料重量。鐵包罐可配備耐高溫RFID用于計量和物流跟蹤。板坯及冷熱卷和MES系統(tǒng)對接，計量系統(tǒng)僅需要負責重量數(shù)值判穩(wěn)后發(fā)送給MES系統(tǒng)，實現(xiàn)產(chǎn)品信息和重量值的匹配。如果生產(chǎn)系統(tǒng)暫時不能交互，可以通過遠程視頻監(jiān)控，人為選擇生產(chǎn)計劃進行重量匹配。

4 結 語

無人值守計量系統(tǒng)的實施，可以有效解決企業(yè)大宗物資管理能力不足的問題，充分幫助企業(yè)提升物流效率、降低人力成本和管理成本。該系統(tǒng)范圍包括從采購到結算、從庫存到生產(chǎn)、從銷售到出廠，內(nèi)部特設環(huán)節(jié)路線控制、計劃量控制等，能有效防止作弊、避免廠內(nèi)擁堵、提高車輛利用率等，強化企業(yè)精細化管理水平，最終實現(xiàn)經(jīng)濟效益與管理標準的雙重提升。