礦粉一鍵發(fā)貨系統設計及應用

李勇

1 前言

傳統礦粉發(fā)貨系統信息化、自動化程度低，發(fā)貨時間長，車輛排隊峰谷現象明顯、等候時間長，無法適應水泥工業(yè)發(fā)展要求。我公司采用一鍵發(fā)貨系統，對傳統礦粉發(fā)貨系統進行了優(yōu)化設計改造，實現了礦粉發(fā)貨車輛提貨的可計劃性及發(fā)貨過程的全流程自動化，減少了礦粉發(fā)貨裝車過程的人為干預，進一步確保了礦粉發(fā)貨過程的安全、穩(wěn)定、可靠，發(fā)貨銷售業(yè)務的公正、公開和透明，為企業(yè)帶來了良好的社會效益和經濟效益。

2 傳統礦粉發(fā)貨系統存在的問題

傳統礦粉發(fā)貨主要由營銷人員負責在產銷信息化平臺創(chuàng)建發(fā)貨計劃，發(fā)貨人員負責在現場操作發(fā)貨，存在營銷人員與現場發(fā)貨人員溝通聯絡不暢，發(fā)貨計劃量和生產能力不匹配等諸多問題。

2.1 發(fā)貨系統信息化程度低

雖然公司建有客戶、合同及發(fā)貨計劃一體化經營管理系統，但該系統只能自用，客戶無法使用，在合同執(zhí)行和提貨單的信息化管理等方面存在缺失，客戶無法在線預約提貨，也無法隨外部環(huán)境變化及時在線調整變更發(fā)貨計劃，只能現場人工干預。

2.2 現場控制系統自動化程度低

現場控制系統無法根據提貨單總重量、車輛荷載等信息精確控制車輛提貨量，雖然礦粉庫庫下已安裝定量下料設備，但放料計量精度不高，其作用僅限于防止車輛超載，作用有限；未安裝車牌識別設備、攝像監(jiān)控設備等輔助管理設施，車輛入庫后，控制系統無法自動識別車牌；散裝頭對位完成后，仍需中控操作人員手動升降散裝頭。

2.3 提貨車輛監(jiān)管不到位

傳統礦粉發(fā)貨需司機憑紙質提貨單到現場提貨。當一個司機持有多個公司提貨單時，可自行選擇提貨單提貨，無法實現對客戶日發(fā)貨量的精準控制。

3 礦粉一鍵發(fā)貨系統總體設計思路

針對傳統發(fā)貨系統存在的問題，我公司以發(fā)貨場景入手，梳理了各個操作步驟存在的問題，提出了信息化、自動化程度更高的礦粉一鍵發(fā)貨系統功能設計對策，如表1所示。設計思路如下：

表1 一鍵發(fā)貨系統功能設計對策

（1）設計一套App程序及配套微信公眾號。通過App實現合同、提單、運輸計劃、客戶單位及運輸車輛的統一協調管理。通過微信公眾號向司機提供車輛提貨計劃在線預約功能等。

（2）設計一套礦粉庫無人值守發(fā)貨系統，包含車牌識別系統、信息提示系統、發(fā)貨控制系統及視頻監(jiān)控系統，與PLC系統對接，完成礦粉發(fā)貨量的自動設置、發(fā)貨DCS/PLC狀態(tài)和控制信號的自動交接。

（3）將App 程序與經營管理系統對接，實時獲取合同、提單、客戶等相關信息，向經營管理系統實時發(fā)送發(fā)貨結果。

（4）設置門禁系統，提貨車輛進出廠自動放行。

（5）接入車載GPS 信號，獲取車輛實時位置信息，供車輛排隊系統使用；實時跟蹤車輛行駛軌跡，確保對提貨車輛的有效管理。

4 礦粉一鍵發(fā)貨系統功能實現路徑

礦粉一鍵發(fā)貨系統數據交互網絡框架如圖1所示，其基礎數據來源于經營管理系統，通過虛擬交換機和主干網實現App服務器、微信公眾號服務器、發(fā)貨數據庫服務器、產銷系統服務器及發(fā)貨局域網之間的數據通訊與交互傳輸，實現車輛提貨的可計劃性及發(fā)貨過程的全自動化。

圖1 礦粉一鍵發(fā)貨系統數據交互網絡框架

4.1 App程序功能的實現路徑

App程序的主要用戶群為公司內部工作人員、直接客戶及客戶委托的運輸公司（或車隊）管理人員（或調度人員）。實現App程序功能的路徑如下：

（1）在線查詢合同和發(fā)運計劃

經營管理系統新增接口將相關合同和發(fā)貨計劃發(fā)送到App 程序上，營銷人員、客戶通過App 程序查詢合同簽訂及變動情況、提單及合同執(zhí)行情況，避免在無計劃或計劃不全面狀態(tài)下即來提貨的情況。

（2）在線控制礦粉日發(fā)運量

營銷人員通過App程序，根據所導入的合同信息或提單量信息，按客戶、產品及發(fā)貨日期范圍，設置礦粉日發(fā)運量控制目標。新增、修改的變動信息，均會通過微信或App程序及時通知客戶。

（3）客戶在線自助配車（創(chuàng)建運輸計劃）

通過手機App程序，客戶根據已下發(fā)的提單及其日發(fā)運量控制目標，創(chuàng)建單車運輸計劃（車號、提貨量、提貨日期、到貨地址），進行自助配車。App程序會根據事先登記的車輛信息，對客戶輸入的內容進行檢查，超出計劃范圍則給予提示?？蛻襞滠囃瓿珊?，系統將從發(fā)運計劃量中自動扣除已申請?zhí)嶝浟?，直至發(fā)運量為零。

（4）客戶自助查詢統計發(fā)貨結果

通過手機App程序，客戶自助查詢統計提貨結果，對車輛運輸軌跡進行跟蹤。

（5）在線維護基礎信息

通過App程序，進行客戶、運輸車輛、到貨地址等基礎信息的維護，確保各方用戶在使用App程序時的便利性和信息一致性。

4.2 微信公眾號功能的實現路徑

微信公眾號主要用戶群為運輸公司管理人員及司機。實現微信公眾號功能的路徑如下：

（1）調度管理司機

車輛調度人員通過微信公眾號對司機進行在線調度管理，包括新增、變更和刪減司機信息等。

（2）車輛自助排隊

司機通過微信公眾號選擇綁定車輛信息，發(fā)起車輛排隊請求，車輛排隊系統自動發(fā)起排隊。微信公眾號實時向司機推送車輛排隊狀態(tài)，到號后，向司機推送可進場提貨的通知。

4.3 現場發(fā)貨系統功能的實現路徑

現場發(fā)貨系統主要面向公司管理人員、發(fā)貨現場作業(yè)人員及車輛駕駛員。

現場發(fā)貨系統由發(fā)貨控制系統、視頻監(jiān)控系統及車輛指揮調度系統組成。發(fā)貨控制系統用于現場設備狀態(tài)采集、車牌識別控制、礦粉庫庫下LED顯示屏內容顯示、庫下預設廣播內容播報、發(fā)貨PLC通訊等相關控制和服務；視頻監(jiān)控系統單獨組網，形成視頻監(jiān)控專網，并接入到主干網；車輛指揮調度系統由門禁、LED 指揮大屏及對講系統組成，用于車輛入場指揮，向駕駛員顯示各發(fā)貨設備當前狀態(tài)，指揮車輛按序進入庫區(qū)排隊提貨，以及駕駛員與中控的聯絡等?，F場發(fā)貨系統整體框架結構如圖2所示。

圖2 現場發(fā)貨系統整體框架結構

當車輛通過微信公眾號排隊系統完成排隊并到達場區(qū)入口時，門禁系統自動放行，車輛入庫，車牌識別系統自動識別車牌、匹配運輸計劃、設置發(fā)貨量，發(fā)貨完成后自動打印發(fā)貨單，并向產銷系統同步上傳發(fā)貨結果。

基于系統安全性和硬件無關性原則，現場發(fā)貨系統在實現過程中設計為獨立網段的發(fā)運局域網，如圖3 所示。每個礦粉庫的發(fā)貨單獨為一個現場發(fā)貨子系統，如圖4所示，入口車牌識別、現場LED顯示屏、現場對講系統等均為獨立子系統運行，以免某個庫發(fā)生故障，影響其他系統的正常運行。

圖3 獨立網段的發(fā)運局域網示意

圖4 單個礦粉庫現場發(fā)貨系統示意

4.4 操作流程監(jiān)控功能的實現路徑

每個礦粉庫庫下均設置功能完全獨立的發(fā)貨系統，在礦粉庫入口處配置LED 屏，向司機提示當前發(fā)貨狀態(tài)，車牌識別系統用于識別礦粉提貨車輛并控制卷簾門；車輛位置檢測裝置用于檢測車輛是否停放到位；庫內另配備了LED 顯示屏，顯示當前發(fā)貨狀態(tài)，另配備了車牌識別系統，用于運輸計劃的自動匹配；發(fā)運控制系統與PLC直連，通過MODBUS TCP 協議與PLC 實時通訊，通訊內容包括：車輛提貨量、當前重量、散裝頭狀態(tài)信號及控制信號、庫存檢測數據等，通訊數據交互流程如圖5所示。

圖5 通訊數據交互流程

通過中控室發(fā)貨監(jiān)控主機，可實現發(fā)貨系統畫面同屏控制PLC，并與視頻監(jiān)控系統結合，實時顯示散裝頭圖像、PLC 狀態(tài)、秤體實時數據等控制要素，在減少顯示器數量的同時，優(yōu)化顯示內容。

車輛指揮LED大屏、門禁系統接入發(fā)貨系統局域網，可實現發(fā)貨信息聯動及運輸車輛進出場的全自動放行控制。

5 礦粉一鍵發(fā)貨系統的現場應用

2022年12月，我公司對傳統發(fā)貨系統進行了改造，改造后的礦粉一鍵發(fā)貨系統實現了車輛提貨的可計劃性及發(fā)貨過程的完全自動化?，F場發(fā)貨過程中，除散裝頭對位需人工干預外，其余操作均無需人工干預。操作人員只需進行遠程監(jiān)控并在發(fā)生緊急情況時干預控制操作，大大提升了生產運營效率，降低了用工成本。

礦粉一鍵發(fā)貨系統主要包括以下四個方面：發(fā)貨管理APP、自助一鍵發(fā)貨、LED指揮大屏、智能視頻監(jiān)控。

（1）發(fā)貨管理APP，實現了車輛線上排隊預約、識別進廠等功能，解決了車輛管理混亂問題；線上管理運輸計劃，規(guī)范了發(fā)運流程管控，降低了運營風險，如圖6所示。

圖6 發(fā)貨管理APP

（2）自助一鍵發(fā)貨，實現了發(fā)貨操作流程智能整合、車輛識別進廠入庫、提貨信息自動錄入、磅單自動打印、全封閉式發(fā)料、定制化分段分速控制等，使發(fā)貨系統更加便捷、穩(wěn)定、高效、環(huán)保。

（3）LED 指揮大屏實現了散裝頭狀態(tài)動態(tài)顯示、車輛入庫最優(yōu)分配，提升了發(fā)貨效率。

（4）智能視頻監(jiān)控結合現場設備運行狀態(tài)，實現了遠程集中視頻監(jiān)控。

通過升級優(yōu)化發(fā)貨管理APP、更新完善發(fā)貨自動控制流程，一鍵發(fā)貨系統運行近三個月以來，穩(wěn)定性進一步提高，達到了規(guī)范發(fā)貨流程管理、提高發(fā)貨效率、降低環(huán)保風險、降低人工成本的設計目標。目前，每車裝貨時間由平均30min降至20min，發(fā)貨效率提升33%，每年可節(jié)約用電22萬度，節(jié)省電費15.6 萬元；發(fā)貨操作四班兩運轉，每班操作人員由2人減至1人，生產經營效率大幅提升，每年可節(jié)約人工費用48萬元。