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鋼鐵企業(yè)倉儲物流生產(chǎn)管理的智能化發(fā)展

信息來源：   發(fā)布時間：2021-07-29  點擊數(shù)：

前言

鋼鐵企業(yè)的倉儲物流包括大宗原燃料、設(shè)備 備件、材料、廢鋼鐵、合金、耐材等冶金用物資 的驗收、倉儲、運輸、供給和保產(chǎn)業(yè)務，因此倉 儲物流是鋼鐵企業(yè)全流程的生產(chǎn)源頭，是鋼鐵企 業(yè)生產(chǎn)工序的重要組成部分。

如今，在環(huán)保節(jié)能減排和高本微利的市場競 爭壓力下，鋼鐵行業(yè)正積極應用大數(shù)據(jù)、信息化 和智能化技術(shù)將倉儲物流向“綠色儲運、智能驅(qū) 動”的方向推動發(fā)展［1］，為了提高勞動生產(chǎn)率、 降低安全風險，部分鋼鐵企業(yè)已經(jīng)開始將自動化、 智能化技術(shù)和工業(yè)機器人應用到倉儲物流生產(chǎn)運 行中，用智能化設(shè)備代替人工作業(yè)，但是在進行 智能化項目建設(shè)的同時，也出現(xiàn)了一些不注重基 礎(chǔ)，對信息化管理認識不高，工程與生產(chǎn)、管理 脫節(jié)的現(xiàn)象，本文通過對提高勞動生產(chǎn)率和提高 信息化生產(chǎn)管理的闡述，提出鋼鐵企業(yè)倉儲物流 的智能化發(fā)展方向。

2.提高勞動生產(chǎn)率

2.1智能化數(shù)字原料場建設(shè)

原料場是鋼鐵企業(yè)倉儲物流的核心組成部 分，智能化數(shù)字原料場建設(shè)的目的就是實現(xiàn)科學 管理、作業(yè)順暢、穩(wěn)定供料、減少人為因素和降 低安全風險。智能化數(shù)字原料場主要由“生產(chǎn)作 業(yè)流程信息化管理”“倉儲信息化管理”“智能 混勻配料系統(tǒng)”組成。

作業(yè)生產(chǎn)流程信息化管理

生產(chǎn)作業(yè)流程信息化管理是采用圖論最佳路 徑算法，自動檢索起點設(shè)備和終點設(shè)備間所有可 用流程，在接收生產(chǎn)系統(tǒng)下達的卸料、取樣、供料、 返料等生產(chǎn)計劃后，綜合考慮各設(shè)備屬性、運轉(zhuǎn) 成本、設(shè)備維修計劃等信息，智能決策出節(jié)能、 便捷的最優(yōu)動態(tài)流程并通過PLC系統(tǒng)下達操作指 令，同時實時跟蹤計劃執(zhí)行情況并返回計劃對應 的相關(guān)作業(yè)實績，保證前后工序信息流的通暢對 接，保證原料的及時卸料、取樣、供料和返料， 有效提高了生產(chǎn)作業(yè)計劃下達的準確性和生產(chǎn)管 理效率，降低生產(chǎn)管理成本。

倉儲信息化管理

倉儲信息化管理由“料堆信息庫管理” “倉 群信息庫管理”“作業(yè)流程跟蹤”“作業(yè)實績報 表管理”組成。倉儲信息化管理可實現(xiàn)料場自動 盤庫以及料場生產(chǎn)計劃預測功能，可為原料采購 提供實時真實的信息，有效降低庫存成本。

⑴料堆信息庫管理是應用成像技術(shù)，將系統(tǒng) 采集的料堆圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建料堆數(shù)據(jù)模型，并實時 獲取料堆動態(tài)變化信息，實現(xiàn)對料堆的自動盤庫, 同時還可通過仿真運行統(tǒng)計將不同時間段內(nèi)不同 料堆的最大庫存、最小庫存以及平均庫存及時上 傳生產(chǎn)系統(tǒng)，做到料堆信息及時維護、安全庫存 預警以及自動盤庫作業(yè)等。

⑵倉群信息庫管理可實時顯示原料場區(qū)域內(nèi) 各個料倉的倉容、倉位信息、加倉管理、加倉優(yōu) 先級作業(yè)計劃、移動卸料設(shè)備的作業(yè)指令等，并 通過與其他工序生產(chǎn)系統(tǒng)的通訊，實時掌握煉鋼、 煉鐵、燒結(jié)、焦化等原料用戶的料倉料位信息, 按用戶料倉的料位信息、原料信息、使用量信息， 實時更新原料用戶的倉儲群數(shù)據(jù)。

⑶作業(yè)流程跟蹤是通過基礎(chǔ)控制流程將流程 的作業(yè)實績發(fā)送給數(shù)字料場，在某個流程開始運 行的時刻，數(shù)字料場自動跟蹤執(zhí)行的流程，在數(shù) 據(jù)庫中創(chuàng)建這個流程的基本信息(如物料跟蹤信 息)并且直到流程運行結(jié)束，整個流程完整的運 行信息記錄在數(shù)據(jù)庫中。

(4)作業(yè)實績報表管理記錄和反映了原燃料消耗、 生產(chǎn)過程、生產(chǎn)指標、技術(shù)經(jīng)濟和產(chǎn)品質(zhì)量等情況， 收集并生成主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)和過程參數(shù)的各種報表。 2.1.3智能混勻配料系統(tǒng)

智能混勻配料系統(tǒng)可基與不同種類的原料成 分以及混勻礦目標成分，借助配料模型計算，對 系統(tǒng)下達混勻配比作業(yè)指令，同時通過實時對混 勻礦的成分分析按專家規(guī)則進行歸類處理，保證 混勻礦綜合成分穩(wěn)定。除此，智能混勻配料系統(tǒng) 還具備原料評價和核算功能，通過獲取在庫原料 的化驗成分，實現(xiàn)在成分、成本等多目標的前提 條件下進行自主選優(yōu)配料。智能混勻配料系統(tǒng)可 提供綜合成分穩(wěn)定的混勻礦，對提高產(chǎn)品質(zhì)量和 降低成本起到關(guān)鍵作用。

2.2帶式輸送機系統(tǒng)無人化操作

帶式輸送機系統(tǒng)無人化操作主要是以完善的 基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)實現(xiàn)自動化控制，以精確的全方位檢測設(shè)備、穩(wěn)定的自動執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)智能化過 程控制，以工藝模型、人工智能、專家知識庫做 為決策指導進行優(yōu)化生產(chǎn)，實現(xiàn)系統(tǒng)全流程的自 動化、智能化無人操作，有效降低人工成本，提 高勞動生產(chǎn)率，改善員工工作環(huán)境，減輕勞動強度， 保證安全生產(chǎn)。帶式輸送機系統(tǒng)無人化操作由“堆 取料機全自動無人駕駛”“帶式輸送機運輸系統(tǒng) 無人操作”“帶式輸送機系統(tǒng)自動化控制”組成［2］。

堆取料機全自動無人駕駛

堆取料機全自動無人駕駛是通過設(shè)置視頻監(jiān) 控、三維掃描儀、防碰撞掃描儀、雷達料位計、 運行定位設(shè)施、數(shù)據(jù)客戶端、編碼器等實現(xiàn)運行 過程數(shù)據(jù)檢測，通過設(shè)置圖像和數(shù)據(jù)處理服務器 可實時進行料堆三維成像建模，通過計算、智能 控制、數(shù)據(jù)存儲、防碰撞演算等實現(xiàn)在作業(yè)過程 中的準確、安全、節(jié)能、可靠的自動堆、取料作業(yè)。

帶式輸送機運輸系統(tǒng)無人操作

帶式輸送機運輸系統(tǒng)無人操作是指通過配置 完善的保護裝置和相應的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，同時應 用視頻影像分析技術(shù)，完成對輸送機運行故障的 檢測和監(jiān)控 （ 包括輸送機跑偏、打滑、膠帶撕裂、 料流檢測、漏斗溜管堵料等），通過配置合理的 儀表設(shè)施完成對電動機、軸承、減速機等重要零 部件的運行狀況監(jiān)測（包括運行溫度、振動等）。 各運行狀態(tài)和故障信息以數(shù)據(jù)形式上傳至大系 統(tǒng)，通過系統(tǒng)分析智能決策，為操作人員提供遠 程故障排查及基本故障處理的依據(jù)。

帶式輸送機系統(tǒng)自動化控制

對于配有多臺堆取料機和帶式輸送機的帶式 輸送機系統(tǒng),主要是采用PLC系統(tǒng)進行自動化控 制，包括設(shè)備間的連鎖控制，作業(yè)指令接收，讀 取各設(shè)備位置坐標、稱量數(shù)據(jù)、運行狀況、故障 信息等，同時向各設(shè)備發(fā)送堆料位置、作業(yè)流程、 堆取作業(yè)任務（包括物料種類和運輸量）、開始 作業(yè)、暫停作業(yè)、停止作業(yè)等信息。

2.3備品備件智能倉儲

備品備件智能倉儲包括采用智能化設(shè)備實現(xiàn) 庫內(nèi)無人操作的黑庫管理模式，以及應用大數(shù)據(jù) 和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)的倉儲智能化管理。

智能倉儲黑庫管理

智能倉儲黑庫管理是指應用相應的傳感器技 術(shù)、RFID技術(shù)、云計算、網(wǎng)絡通信等關(guān)鍵物聯(lián) 網(wǎng)技術(shù)，并根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝有針對性的配置 倉儲智能化設(shè)備實現(xiàn)倉儲內(nèi)無人操作，有效實現(xiàn) 減員增效、減少人為因素干擾，降低安全風險。 倉儲智能化設(shè)備主要包括自動機械堆垛機、AGV 小車、智能無人駕駛叉車、智能無人操作起重機 等。

倉儲智能化管理

倉儲智能化管理通過將進出庫的實時數(shù)據(jù)進 行上傳，實現(xiàn)自動化盤庫，有效降低管理成本。 通過建立生產(chǎn)用重要設(shè)備和重要零部件信息數(shù)據(jù) 庫（包括生產(chǎn)運行狀況和故障率等信息），建立 設(shè)備生命周期管理系統(tǒng)，以此依據(jù)編制科學的備 品備件采購計劃，有效降低庫存成本。通過建立 倉儲內(nèi)備品備件信息數(shù)據(jù)庫（包括采購時間和質(zhì) 保期等信息），利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與供應商進行信 息化資源協(xié)同融合作業(yè)，允許供應商在不影響企 業(yè)正常生產(chǎn)的前提下可將倉儲備品備件用于其他 企業(yè)周轉(zhuǎn)利用，當備品備件正式用于企業(yè)生產(chǎn)時， 才與供應商進行設(shè)備供貨結(jié)算，既不影響供應商 銷售產(chǎn)品，又可有效降低備品備件采購成本和損 耗成本。

2.4智能物流

智能物流是指應用大數(shù)據(jù)、電子商務、物聯(lián) 網(wǎng)等信息化技術(shù)將企業(yè)庫存、生產(chǎn)計劃、采購計 劃和供應商運輸計劃深度融合，使進貨，出貨、 物流實現(xiàn)智能化訂單管理,以優(yōu)化生產(chǎn)管理流程， 提高決策效率為目標縮短供應鏈環(huán)節(jié)間的距離， 使廠內(nèi)外物流真正成為企業(yè)生產(chǎn)工序與物料供應 商之間協(xié)同作業(yè)的橋梁，在實現(xiàn)一部分庫存在路 上，有效縮短庫存周轉(zhuǎn)天數(shù)，降低庫存成本的同 時，也可減低物流成本 ［3］。

對于廠內(nèi)汽車物流管理，可應用“一卡通”“車號自動識別”“身份證識別”“二維碼”等信息 化技術(shù)，實現(xiàn)廠內(nèi)物流全程智能化管理。系統(tǒng)依據(jù) 車輛裝料信息，自主判斷卸料區(qū)域工況和設(shè)備就緒 情況，自主決定能否接受該車卸料，并提供相應的 處理程序。針對排隊進場汽車，實現(xiàn)智能停車管理 和裝卸調(diào)度，提高廠內(nèi)汽車物流系統(tǒng)運作效率。

2.5大宗原燃料智能化管理

大宗原燃料智能化管理包括物料的重量管理 和物料的質(zhì)量管理［4］?？刂瞥杀臼卿撹F企業(yè)的生 存關(guān)鍵，目前鋼鐵企業(yè)普遍面臨低價原料質(zhì)量不 穩(wěn)定和重量失真狀況，這不僅給企業(yè)帶來了成本 壓力，也給各生產(chǎn)工序的質(zhì)量控制帶來了較大困 難，解決這些難題的主要方法是：

⑴通過建立物料監(jiān)控控制模型實現(xiàn)大宗原燃 料的智能化管理；

(2)通過設(shè)置完善的檢測儀表及監(jiān)控裝置，實現(xiàn) 對物料重量和質(zhì)量驗收過程中的準確監(jiān)測和控制；

⑶通過擴大工業(yè)機器人等智能化生產(chǎn)設(shè)備的 應用規(guī)模，在物料質(zhì)量制取及檢測過程中盡可能 的提高裝備的自動化水平，可提高勞動生產(chǎn)率， 降低勞動強度，躲避物料質(zhì)量驗收過程中的人為 因素干擾，提高風險控制能力，使物料質(zhì)量數(shù)據(jù) 更趨于真實性。

2.6智能點檢和設(shè)備維護系統(tǒng)

應用信息化技術(shù)使設(shè)備和零部件的運行實現(xiàn) 數(shù)字化，同時建立設(shè)備自動化維檢平臺，促進設(shè) 備的信息化管理。通過安裝在設(shè)備上的傳感器數(shù) 據(jù)，對設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控和智能分析， 同時向設(shè)備本體控制系統(tǒng)傳送運行日志和故障記 錄，按要求向管理系統(tǒng)提供設(shè)備故障報警清單 ［5］。 設(shè)備的信息化管理可提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常狀況，減 小非計劃性檢修，可按需按時進行設(shè)備維護和點 檢，減少非必要的人工維護成本，可規(guī)范巡檢管 理，提高設(shè)備故障處理能力。

應用智能檢測技術(shù)、大數(shù)據(jù)和自學習系統(tǒng)建 立設(shè)備維護管理體系和設(shè)備故障延誤管理機制， 實現(xiàn)設(shè)備和零部件具備狀態(tài)自診斷、故障自恢復、 維護過程自動化、運行系統(tǒng)免維護等設(shè)備生命周 期管理，確保設(shè)備良好運行、降低設(shè)備故障率、 最大限度減少設(shè)備故障時間、提高生產(chǎn)效率。

節(jié)能降耗，降低安全風險

通過設(shè)置完善的檢測儀表,將采集的壓力、 流量、溫度、用電量、水質(zhì)、設(shè)備運行狀態(tài)等信 息進行歸納、分析和整理，實現(xiàn)對壓縮空氣、采 暖熱網(wǎng)、生活水、工業(yè)用水、電力等能源的監(jiān)測 和控制，同時利用自動化、信息化、和智能化集 成技術(shù)建設(shè)能源管控中心，實現(xiàn)能源介質(zhì)的集中 監(jiān)控和平衡輸配，促進企業(yè)節(jié)能減排，綠色生產(chǎn)。

料堆揚塵是原料場的主要污染源，設(shè)置完善 的粉塵排放檢測儀表設(shè)施，同時與相應的降塵設(shè)施 (水、除塵系統(tǒng))實現(xiàn)連鎖控制，即可減少揚塵， 也可有效降低能源消耗，達到環(huán)保節(jié)能的目標。

對于禁入?yún)^(qū)域，通過設(shè)置攝像監(jiān)控系統(tǒng)，同 時應用視頻數(shù)據(jù)分析技術(shù)，判斷人員入侵，實現(xiàn)對 違規(guī)進入禁區(qū)人員進行及時控制，降低安全風險。

創(chuàng)建智能高效的生產(chǎn)管理機構(gòu)

建設(shè)高效綠色的智能化企業(yè)，智能化生產(chǎn)和 信息化管理缺一不可。為了保證企業(yè)信息化管理 系統(tǒng)的良性健康發(fā)展，企業(yè)在建設(shè)信息化管理系 統(tǒng)時，必須以安全生產(chǎn)為主導，同時在信息系統(tǒng) 建設(shè)過程中的每個節(jié)點，包括建設(shè)、運行、升級 等各節(jié)點，企業(yè)都需依據(jù)自身情況，確立相應的 管理原則、運作體系和運行維護制度。智能高效 信息化生產(chǎn)管理機構(gòu)一般由“順暢的生產(chǎn)流程”“標 準化的操作模式”“科學專業(yè)的組織機構(gòu)”組成。 4.1協(xié)調(diào)的生產(chǎn)流程

鋼鐵企業(yè)倉儲物流是整個生產(chǎn)流程的源頭， 俗話說“原料場的成功就是煉鐵廠的成功，廢鋼 料場的成功就是煉鋼廠的成功”。實現(xiàn)鋼鐵企業(yè) 全流程的正常生產(chǎn),必須保證上道工序能按正確的生產(chǎn)計劃保質(zhì)保量的為下道工序提供原料，因 此順暢的生產(chǎn)流程是企業(yè)正常生產(chǎn)的保證。

在夯實自動化的基礎(chǔ)上，充分利用云計算、大 數(shù)據(jù)、虛擬化等信息技術(shù)，深挖數(shù)據(jù)資源，將智能 化、信息化與生產(chǎn)管理深度融合，對訂單接收、按 單排產(chǎn)、生產(chǎn)執(zhí)行、質(zhì)量自動設(shè)計與判定、產(chǎn)品出 入庫和發(fā)運、物料跟蹤進行全過程生產(chǎn)流程管理， 創(chuàng)建協(xié)調(diào)的生產(chǎn)流程可實現(xiàn)一體化生產(chǎn)管理和全過 程質(zhì)量控制，提高生產(chǎn)效率，降低突發(fā)事件發(fā)生率。 4.2標準化操作

圍繞倉儲物流生產(chǎn)全過程的各個環(huán)節(jié)，包括 從原料采購、物流管理、裝料卸料、發(fā)料順序、 原料的質(zhì)量監(jiān)控等全部實施標準化操作，通過嚴 格控制每個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)時間控制物料供給，減少 廠內(nèi)二次裝料短倒，實現(xiàn)高效有序的流程化生產(chǎn)。 對各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)狀況需通過生產(chǎn)大數(shù)據(jù)進行 定期匯總和分析，包括標準化操作狀況、設(shè)備可 靠性、預防性維護、生產(chǎn)工序無故障運行等，并 及時修訂操作標準。

4.3科學專業(yè)的組織機構(gòu)

智能化應用的目的就是減員增效、降低安全 風險，那么企業(yè)減員是否真正增效，企業(yè)員工的 工作尊嚴是否能隨著企業(yè)的效益和生產(chǎn)率的提高 而提高，是企業(yè)管理面臨的挑戰(zhàn)。

科學專業(yè)的組織機構(gòu)需要以優(yōu)化用工結(jié)構(gòu)， 合理分配人力資源為原則進行規(guī)劃，若真正實現(xiàn) “減員增效、降低安全風險”，科學專業(yè)的組織 機構(gòu)需擁有簡潔的指揮機構(gòu)、配備充足的裝備隊 伍和健康的績效考核機制。

⑴簡潔的指揮機構(gòu)可通過信息化管理的高效 應用，有效降低管理成本和人工成本。

⑵配備充足的裝備隊伍，需配置完善的適應 企業(yè)智能化設(shè)備的配備,同時選擇的人員需具備 技術(shù)改造、挖掘核心裝備潛力、以及備件制作的 能力，保證設(shè)備“零故障”，配備充足的裝備隊 伍對生產(chǎn)正常高效運行起到?jīng)Q定性的作用。

⑶健康的績效考核制度可以帶給每個員工發(fā) 展的希望，最大程度發(fā)揮團隊整體潛能，是擁有 好的工作團隊和團隊精神的重要保證。健康的績 效考核機制可應用大數(shù)據(jù)和信息化技術(shù)進行網(wǎng)絡 化管理，實現(xiàn)績效考核公平、透明。將員工的綜 合素質(zhì)、工作量、工作質(zhì)量作為大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源， 將績效考試制度作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析技術(shù)的依據(jù)， 系統(tǒng)可實時準確的對各員工信息數(shù)據(jù)進行分析， 同時進行準確的人力資源優(yōu)化，促進管理者及時 與員工進行激勵溝通和正確衡量，相應的增加了 員工的滿意度和工作尊嚴，同時最大程度的發(fā)揮 了員工的主動能動性和最大價值。

關(guān)于數(shù)據(jù)源的說明：

健康的績效考核制度主要因素包括員工綜合素 質(zhì)、工作量和負面效應。員工的綜合素質(zhì)是進行企 業(yè)專業(yè)化分工的前提,減員增效不是簡單的減少員 工數(shù)量，而是利用專業(yè)化分工、科學的選擇員工、 合理的利用人力資源。工作量是準確考核員工績效 的依據(jù)，同時也是減少工作物流成本和溝通成本的 保證。負面效應的信息采集是指對員工按操作標準 進行工作時出現(xiàn)的新問題分類和頻率，負面效應可 引起員工躲避和抵觸工作，從而降低工作效率，因 此負面效應的信息采集可幫助企業(yè)提高自身防疫能 力，防止不滿情緒削弱員工積極性。

5結(jié)束語

目前,鋼鐵行業(yè)內(nèi)解決企業(yè)倉儲物流的智能化、 信息化方案較多，在選擇智能化、信息化建設(shè)方案 時，企業(yè)必須依據(jù)自身情況進行合理選擇及個性化 定制 ,這就要求企業(yè)必須選擇一批既熟悉智能化和 信息化技術(shù)，又熟知自身企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀的復合型人 才做為自己的信息化團隊成員進行培養(yǎng)，只有這樣 才能確保智能化、信息化建設(shè)的方案符合企業(yè)自身， 同時也可以確保企業(yè)智能化、信息化系統(tǒng)的持續(xù)改 進和發(fā)展。培養(yǎng)自己的信息化團隊是企業(yè)建設(shè)智能 化、信息化系統(tǒng)能否獲得成功的關(guān)鍵因素之一。