基于两化融合的企业物流智慧管理系统的应用研究

徐杨 周科宁

摘 要

在面向两化融合智慧工厂框架内，要求企业内的所有设施、设备、车辆、原材料、产品、客户、供应商在内的各类资源都实现互通互联，以满足厂内智慧物流的要求。本文结合企业目前存在的问题，提出企业大宗原料物流智慧管理系统解决方案，能够使企业物流发运系统率先实现智慧化，减少发运计量过程人为干预，提高效率，确保企业利益不受损失。

关键词

两化融合;SAP采集;TMS物流

中图分类号： TP315;F253.9           文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 17 . 96

Abstract

In the framework of bifocal-oriented intelligent factory， all the facilities， equipment， vehicles， raw materials， products， customers， suppliers and other resources in the enterprise are required to be interconnected to meet the requirements of intelligent logistics in the factory. Combined with the existing problems of enterprises， this paper puts forward the solution of intelligent management system of bulk raw material logistics， which can make the logistics delivery system of enterprises take the lead in realizing intelligence， reduce human intervention in the delivery measurement process， improve efficiency， and ensure the interests of the enterprise without loss.

Key words

Integration Of Informatization And Industrialization; SAP Collection; TMS Logistics

1 項目建设背景

随着信息化和工业化的深度融合，信息技术在企业生产经营和管理中的主要环节得到充分有效的应用，推进了企业内运输物流管理快速向信息化、数字化和智慧化方向发展。企业通过物联网等新一代信息技术可实现对物流的全面感知、可靠传递，企业通过建立智慧化物流管理系统，与其他信息化管理系统实施无缝对接，可实现全面物流信息和数据时时、处处的传递与交换，并实现物流的集中管控、智慧处理。

冀东水泥铜川有限公司是地处陕西省的一个国家多年的水泥重点骨干企业，也是全国重点扶持的60家大型水泥制造企业之一，中国建材流通协会推荐上报的全国首批30家水泥“建材下乡”试点单位之一。企业现有C线、D线两个生产区域，共有4个磅房、8台汽车衡、4个厂门。2015年在门卫、检斤环节安装了刷卡控制系统，水泥发运流程为：车辆进门时门卫录车号、品种发IC卡;司机刷卡升杆上衡，检斤员刷卡读取车辆信息，手工录入付货单号、请发吨位、称重、保存，自动升杆，车辆下衡;司机在厂内装货;出厂时司机刷卡升杆上衡，检斤员刷卡读取车辆信息、袋装水泥人工录入质检批号，称重、保存打印检斤单，自动升杆，车辆下衡;司机在门卫交IC卡销号，车辆出厂。原材料拉运流程为：门卫录车号发IC卡;司机刷卡升杆上衡，检斤员刷卡读取车辆信息，手工录入采购计划号、卸货地点、称重、保存，自动升杆，车辆下衡;司机在厂内卸货;出厂时司机刷卡升杆上衡，检斤员刷卡读取车辆信息，称重、保存打印检斤单，自动升杆，车辆下衡;司机在门卫交IC卡销号，车辆出厂。

2 项目建设必要性

在智慧工厂框架内，厂内智慧物流是联接供应链、制造过程和客户的重要环节，而厂内智慧物流，首先要解决的就是物料和物流的问题。无论是生产现场还是厂内物流，都将在自动化基础上向智慧化发展。企业目前存在的问题是门卫和磅房的设备较为陈旧、室内线路老化且室内工作环境较差、汽车衡前后读卡器和闸机故障频发;检斤过程中人工操作步骤较多，司机上下车次数频繁，车辆占衡时间较长，过磅效率低且存在人为隐患。

3 项目主要建设内容

企业因面临厂区拆迁可能性，本次项目C线厂区保持原有EMES发运系统不变，在D线2个磅房进行智慧化管理系统改造，更换4台汽车衡现有闸机读卡系统，计量称重采用无人值守方式，将进出厂信息的录入安置在门卫，改造磅房及门卫隐患电源线路、门窗，增设4套视频自动监控系统。整体建设系统流程如图1所示。

3.1 水泥发运无人值守

3.1.1 整合进出门管理

车辆进门：将原检斤信息录入的操作工作合并在门卫，进厂门卫完成信息录入工作后发放IC卡。

车辆出门：司机自主进行二次称重，确认后道闸升起车辆下衡，司机到门卫交卡，门卫核对IC卡信息，打印检斤单盖章并交予司机，车辆出厂。

门卫除录入原有业务内容，增加合卡、更换水泥质检批号、监装复合等特殊业务办理。

3.1.2 实施无人值守计量

D线厂区共有水泥及辅料进出厂和原燃材料车辆进出厂2个磅房，各2台汽车衡，水泥发运、原燃材料等进出厂都由2个磅房的4台汽车衡进行计量称重。每台汽车衡更换道闸、读卡器、摄像机等设备，增加称重按钮、红外光幕、PLC控制柜等设备，全部实现双向使用、司机自助无人值守称重。

3.2 大宗原材料无人值守及收货业务

3.2.1 大宗原材料称重无人值守

物资供应部大宗管理员提前在系统中录入采购订单，D线原材料门卫录入车辆信息、选择采购订单、录入卸货地点，发放IC卡。车辆进厂，通过无人值守检斤，现场取样检验、按照现场管理员指示卸货。出厂无人值守检斤，在门卫交IC卡，门卫核对IC卡信息，打印检斤单盖章交司机，车辆出厂。

3.2.2 大宗原材料收货业务

采用移动式手持操作终端进行原材料入厂收料管理。

3.3 系统应急处置

在D线水泥门卫与原材料门卫设置有监控中心，在原材料门卫与原材料磅房设置有语音对讲系统，可随时对上衡车辆进行监控。

3.3.1 无人值守汽车衡相关设备出现问题

称重过程中皮重超差时，系统做出相应提示，提示监控中心，由监控人员处理。如果系统的相关外设出现故障，如地感线圈、读卡器、语音、道闸等，系统会立刻报警。如果确认故障存在，监控管理员可以通过系统配置对此故障功能进行屏蔽，检斤业务继续执行，并通知系统维护人员检测现场设备并进行相应维修。如果称重仪表故障，则通过语音对讲，通知司机仪表故障，请司机下称，到其他汽车衡检斤或等待设备维护。

3.3.2 IC卡信息异常

系统读取智慧卡信息时，如果信息不完整，则司机通过求助按钮，联系监控管理员寻求帮助，监控管理员联系系统管理员解决问题，并录入问题原因，系统自动标注该记录。

当IC卡损坏或丢失时，司机通过求助按钮，联系监控管理员进行换卡（补卡）处理。

3.3.3 特殊业务处理

如司机需要进行回空车、合卡、监装复核，或遇到更换批号等特殊情况时，通过求助按钮联系监控管理员，在管理员指导下进行特殊业务操作。

3.4 D线厂区物流线路规划

D线厂区物流线路规划包含厂区内行车路线进行规划设计、非活动区域采用水泥墩或其他样式隔离设施封堵路线、厂区醒目处加装路线示意图，并在关键路线加装路线指引标识及路面铺设反光装置。

4 项目建设方案

4.1 操作流程调整

将原EMES中检斤员的操作内容合并在进出厂门卫操作中：水泥发运包括进厂录入车号、车型、品种、请发吨位、发货地点等;出厂打印检斤单，进行回空车、合卡、监装复核、更换水泥批号等。原材料收货包括进厂录入车号、车型、选择采购计划号、卸货地点等;出厂打印检斤单，进行回空车等。

4.2 无人值守自助计量

磅房检斤采用无人值守管理，根据企业具体发运、收货等情况，在满足企业正常管理前提下，采用自助计量模式取消现有汽车衡检斤人员。

4.2.1 一次称重

（1）司机将车辆根据引坡處安装的红绿灯指示情况判断车辆是否上衡。

（2）绿灯允许车辆通行时，通过门口安装的读卡器进行刷卡，系统读取卡内信息，进行信息核对;核对无误后，通过安装在汽车衡侧边的防水音柱进行语音提示，允许车辆上衡，同时道闸自动抬杆对车辆放行。

（3）车辆通过自动道闸后，通过引坡上安装的地感线圈（含配套车辆检测器）对车辆进行感应，在车辆通过相应时间之后道闸进行自动落杆。

（4）车辆通过自动道闸后，通过汽车衡前后两端对应安装的红外光栅对车辆位置进行检测，通过安装在汽车衡侧边的防水音柱进行语音提示，请司机对车辆位置进行适量调整，确保车辆完全停放在汽车衡上。

（5）通过安装在汽车衡两端的高清摄像机对车辆进行摄像;通过汽车衡中间位置安装的高清摄像机对车辆车斗内情况进行监控摄像。

4.2.2 称重计量

（1）车辆在汽车衡上稳定之后，系统自动比对车辆之前一定次数内的一次称重重量（发货车辆），确认车辆重量是否正常，核对无误后，对司机进行允许称重的语音提示。

（2）司机按下驾驶室左侧立杆处称重按钮，对车辆进行一次称重;称重成功后，进行语音提示，同时汽车衡另一端道闸自动抬杆对车辆放行。

（3）称重成功后，车辆根据厂区内行驶路线规划指示，将车辆开往指定地方进行收发货操作。

4.2.3 二次称重

收发货动作完成之后，车辆行驶汽车衡前，按照2.1流程对车辆进行二次称重计量。

4.3 原材料收料管理

采用移动式手持操作终端进行原材料入厂收料管理。

称完一次重后，司机按厂区路线指示，将车辆开往指定位置进行卸货，料场管理员通过移动式手持终端进行物料的现场签收，实现现场无纸化签收。

4.4 数据标准化接口

以动态库、webservice等多种形式提供标准化对外数据接口，实现与企业ERP、“供应链+互联网电商平台”、“供应链+互联网物流平台”等多个信息技术平台数据和业务的衔接，能够很好适应日新月异的新业务需求，有效监控业务的整体流程。数据接口流程图如图2所示。

4.4.1 工厂物流与BBMG

营销企业使用BBMG开具订单，工厂物流在发运过程中根据接口规则，将销售订单、发运车辆、运输单位、发运数量（进厂请发、出厂净重），发送给通过SAP发送给BBMG，BBMG将运输单位、信用校验结果返回，工厂物流根据返回结果判定是否给车辆继续操作。

SAP采集BBMG客户信用，定时储存到各工厂的工厂物流服务器中。

在工厂物流-SAP-BBMG之间网络、接口异常且短时间内无法恢复时，可由系统管理员通过参数维护，切换至应急模式，使用工厂物流服务器储存的客户信用进行发运。

4.4.2 工厂物流与TMS物流平台

内、外部物流企业使用TMS系统为自有车辆进行派车。TMS系统通过SAP将派车信息储存到工厂物流服务器中，当车辆来场后，门卫根据派车单信息为车辆进行录入操作，系统会校验系统中存储的派车信息与司机手里的派车单上的信息是否一致，以此为标准决定是否为车辆办理进场手续。

承运商在物流平台派车后，物流平台根据派车信息生成一个二维码。司机来厂后门卫通过扫描枪扫描二维码，将派车信息转换为检斤信息存储到系统中。

在TMS物流平台指定承运商的销售订单必须通过平台派车单进厂提货。在工厂物流-SAP-TMS之间网络、接口异常且短时间内无法恢复时，可由系统管理员通过参数维护，切换至应急模式，司机可使用纸质单据作为凭证进厂提货。

4.4.3 工厂物流与电商

客户在电商系统中办理销售订单后，客户可根据自身需求，在电商上发起要货（在某一时间段内，用某些车辆，提取某品种的水泥）。该要货信息会以短信的形式发送到客户手机上，由客户将该信息转发给对应司机;同时电商系统会将该要货信息通过SAP储存到工厂物流服务器中。司机来厂后，门卫根据司机提供短信在系统中找到与之对应的信息，如果有则为司机办理进厂手续，如果没有则查找原因后做对应处理。

4.4.4 工厂物流与SAP

SAP系统将信用预发控制改为信用实发控制后，系统会将各客户信用收集以营销企业为单位定时下发到各工厂的工厂物流服务器中，工厂物流在发运过程中根据订单（销售组织、单价等）、发运量（进厂请发、出厂净重）进行客户信用本地校验。

如果发生长时间网络中断等因素导致本地信用无法正常下发时，SAP将客户信用余额导出成电子表格，使用手机网络发送到工厂，再在工厂物流系统中将最新信用导入本地，保证现场发运。

4.4.5 工厂物流与质量

工厂物流将检斤数据、质量检验批次信息进行拼接整合，实时传送至BBMG质量模块，由BBMG对各企业进行质量考核，并提供统一打印水泥质量报告单。

4.4.6 工厂物流与EMES系统

工厂物流系统与EMES物流系统采用两种编程语言，共用相同数据库。D线项目实施后，D线与C线物流发运业务独立运行，不可交叉使用。

5 系统功能模块概述

目前系统整体分为系统设置、基础维护、车辆发运、水泥装车、报表查询、辅助管理等功能模块。主要系统功能模块设置如图3所示。

6 系统价值及经济效益分析

6.1 预防作弊

据不完全统计，大物料企业物流手工管理方式在计量数据作弊、流程管理漏洞、整车偷盗等方面造成的损失约占企业物流总量的3%--10%，甚至更多。系统的应用，从根本上堵塞了的各种企业管理漏洞，杜绝了各种作弊现象，为企业挽回不可估量的损失。

6.2 提升效率

无人值守自助计量的使用，极大提高了车辆计量效率（单车从原有2分钟提高至35秒左右），有效缓解计量环节车辆计量压力。

6.3 提升企业形象

系统的应用使发运现场协调有序、整齐划一。

高度自动化、智慧化系统的应用，为客户提供公平、公开、便捷的服务，在提高客户满意度的同时，使企业服务水平及企业社会形象得到大幅度提升。

6.4 管理价值

系统的应用将企业分散的业务管理点纳入系统化管理，有效避免企业物流管理中存在的管理漏洞和工作失误，业务逻辑控制严密，各种业务实现闭环管理。便于企业透明化管理，数据共享与交换，随时掌握生产和销售情况，时时、准确、高效的数据对提高财务核算、物流控制、销售管理有着重要的意义。

6.5 社会价值

深入实践“两化融合”理念，将管理信息化与工业自动化、智慧化有效衔接，匹配智慧化工厂建设，完成企业场内物流全流程可控的方案设计，助推水泥及大物料行业企业向智慧化迈进。

6.6 结论和建议

综上所述，D线工厂物流智慧管理系统项目是企业提升企业智慧化、信息化水平的重要项目，本项目的建设能够使企业D线厂区物流发运系统率先行实现智慧化，减少发运计量过程人为干预，提高效率;另一方面，通过对原材料现场收料模式的改变，可以堵塞管理漏洞，消除管理隐患，避免供应商、提货司机在原材料供应过程中可能出现的作弊现象，确保企业利益不受损失。

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