鋼鐵企業(yè)原料進(jìn)廠調(diào)度信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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摘要:為了解決運(yùn)輸車輛進(jìn)廠效率低、排隊(duì)壓車、廠內(nèi)道路擁堵等問(wèn)題,東華鋼鐵集團(tuán)運(yùn)用信息化技術(shù)構(gòu)建了一套智能化的原料進(jìn)廠調(diào)度系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)車輛高效有序進(jìn)廠,系統(tǒng)分析指定卸貨地點(diǎn),靈活調(diào)度運(yùn)輸車輛。

關(guān)鍵詞:鋼鐵企業(yè)；車輛調(diào)度；信息系統(tǒng)

引言

原料運(yùn)輸車輛進(jìn)廠是鋼鐵企業(yè)物流中的重要環(huán)節(jié),隨著企業(yè)生產(chǎn)效率的提高,原有的人工指派模式已無(wú)法滿足企業(yè)精益化生產(chǎn)的需求,由于進(jìn)廠效率低經(jīng)常發(fā)生廠區(qū)門(mén)口車輛排隊(duì)壓車,車輛進(jìn)廠后人工引導(dǎo)不及時(shí)造成道路擁堵。需要設(shè)計(jì)一套智能化調(diào)度管理系統(tǒng)對(duì)車輛進(jìn)行調(diào)度指引。

1需求分析

為了保障物流暢通,提高車輛進(jìn)廠效率,防止進(jìn)廠車輛壓車以及廠內(nèi)道路擁堵,在在車輛進(jìn)廠前完成門(mén)崗制卡。原料運(yùn)輸車輛卸料地點(diǎn)分為封閉料場(chǎng)和料棚兩個(gè)儲(chǔ)存場(chǎng)地。封閉料場(chǎng)汽車受料槽受料規(guī)則為:燒結(jié)區(qū)汽車受料槽下皮帶負(fù)責(zé)運(yùn)送鐵粉,高爐區(qū)汽車受料槽下皮帶負(fù)責(zé)運(yùn)送焦炭、塊礦、焦粉、球團(tuán)、煤,煤區(qū)汽車受料槽下皮帶負(fù)責(zé)運(yùn)送煤,熔劑區(qū)汽車受料槽下皮帶負(fù)責(zé)運(yùn)送石灰石、白云石。如果有特殊情況不能在封閉料場(chǎng)卸料時(shí)去料棚卸料[1]。車型分為:非后卸車、非自卸車、自卸車。其中非后卸車只能進(jìn)入料棚區(qū)域卸料,非自卸車需在有翻車機(jī)的汽車受料槽卸料,自卸車需在無(wú)翻車機(jī)的汽車受料槽卸料。為保證企業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)應(yīng)結(jié)合車輛類型、物料等信息,根據(jù)相應(yīng)的處理規(guī)則對(duì)進(jìn)廠車輛進(jìn)行分流。確保運(yùn)輸車輛在門(mén)口不發(fā)生壓車,能夠靈活調(diào)配來(lái)料車輛卸料,提高汽車受料槽的卸料能力,爭(zhēng)取吸收全部來(lái)料。

2方案設(shè)計(jì)

依托信息化手段從MES系統(tǒng)和遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)獲取車輛及貨物信息(車號(hào),車型,訂單號(hào),物料,原發(fā)毛重,卡號(hào)),通過(guò)與主控PLC做接口從底層硬件實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前料倉(cāng)料位情況,對(duì)各方面信息進(jìn)行邏輯分析為車輛指定卸料倉(cāng)口。若符合進(jìn)入環(huán)保料場(chǎng)的條件,提示所去區(qū)域和指定汽車受料槽信息。若不符合進(jìn)入環(huán)保料場(chǎng)條件,提示不可進(jìn)入環(huán)保料場(chǎng)的原因,修改去向?yàn)榱吓?并重新按照相關(guān)邏輯判斷是否可以制卡。與計(jì)量系統(tǒng)做接口,將生成的指令傳遞給計(jì)量系統(tǒng),通過(guò)信息交互自動(dòng)為車輛指定卸料倉(cāng)口。

3方案詳細(xì)設(shè)計(jì)

3.1業(yè)務(wù)流程描述

為進(jìn)廠車輛指定卸料倉(cāng)口。在車輛進(jìn)廠前進(jìn)行門(mén)禁制卡,根據(jù)制卡的物料信息指定該車到合適受料區(qū)卸料。跟據(jù)對(duì)倉(cāng)容監(jiān)測(cè)和汽車原發(fā)重量的判斷,以及對(duì)卸貨倉(cāng)所處的狀態(tài)來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛調(diào)度系統(tǒng)作出相應(yīng)指令。自動(dòng)為進(jìn)廠車輛指定卸料口,在不混料的前提下遵循汽車卸料最快,并保障皮帶運(yùn)輸效率最大化。依據(jù)環(huán)保料場(chǎng)中的物料情況及判斷該物料在料倉(cāng)或料條中是否有規(guī)劃區(qū)域,若有規(guī)劃區(qū)域,并且當(dāng)前規(guī)劃區(qū)域能承受該車物料,允許該車制卡進(jìn)廠。如果出現(xiàn)特殊情況如:車型不對(duì)(無(wú)法后卸)、車卡損壞無(wú)法刷卡驗(yàn)證車輛、制卡超過(guò)指定時(shí)間未到達(dá)指定區(qū)域車輛(時(shí)間可配置)、制卡時(shí)找不到相同物料的汽車受料槽或空閑受料槽、排隊(duì)車輛過(guò)多需進(jìn)行人工指揮時(shí)系統(tǒng)提示去料棚卸料。

3.2對(duì)不同受料區(qū)的處理邏輯

(1)煤粉受料區(qū):第一,確定車輛是否可以卸貨。根據(jù)對(duì)煤粉受料槽的倉(cāng)位監(jiān)測(cè),當(dāng)其倉(cāng)容為低料位時(shí),可以卸料;當(dāng)倉(cāng)容為高料位時(shí),不可以向汽車受料槽卸料[2]。第二,確定煤粉的卸料倉(cāng)口(往哪里卸)。煤粉受料槽有兩個(gè),倉(cāng)容分別為96噸和52噸。第三,判斷煤粉受料槽是否為檢修狀態(tài)。如果正在檢修,則去往沒(méi)有進(jìn)行檢修的倉(cāng)口;如果兩倉(cāng)都沒(méi)有檢修,根據(jù)倉(cāng)容量和原發(fā)重量判斷是否可以存放整車煤粉。如果可以卸料,那么確定倉(cāng)口是否有車輛排隊(duì),沒(méi)有排隊(duì)的情況下優(yōu)先選取倉(cāng)容最大的受料倉(cāng)。如果有車排隊(duì),優(yōu)先選取排隊(duì)車輛最少的倉(cāng)口卸料。(2)熔劑的受料倉(cāng)只有一個(gè)倉(cāng),上料時(shí)不允許混料。在換料時(shí)需要皮帶拉空,同時(shí)保證物料小車到達(dá)卸料位置。通過(guò)監(jiān)測(cè)受料倉(cāng)和預(yù)配料倉(cāng)的倉(cāng)位,當(dāng)都處于高倉(cāng)位時(shí),不可以卸料。(3)對(duì)于燒結(jié)受料區(qū)和高爐受料區(qū)而言,其實(shí)現(xiàn)邏輯如下:第一,在燒結(jié)/高爐汽車受料區(qū)要考慮汽車是否具有自卸能力。如果是自卸車,可根據(jù)汽車所卸物料種類分配到相應(yīng)的自卸區(qū)域。分配料倉(cāng)時(shí),優(yōu)先考慮選取空倉(cāng),如果沒(méi)有空倉(cāng),在有車輛排隊(duì)情況下優(yōu)先選擇排隊(duì)車輛最少的隊(duì)列(同料同訂單);第二,若為非自卸車,必須選擇具有液壓卸車能力的倉(cāng)口進(jìn)行卸車。分配料倉(cāng)時(shí),優(yōu)先考慮空倉(cāng),如果沒(méi)有空倉(cāng),在有車輛排隊(duì)情況下優(yōu)先選擇排隊(duì)車輛最少的隊(duì)列(同料同訂單)。

3.3運(yùn)輸車輛制卡流程

判斷是否可以制卡條件依次為:制卡前提條件是如果車輛去向不是封閉料場(chǎng),則不進(jìn)入以下判斷,反之則進(jìn)入1。(1)廠內(nèi)(環(huán)保料場(chǎng))總車輛數(shù)是否達(dá)到上限。未達(dá)到,進(jìn)入2;已達(dá)到,不制卡;(2)判斷錄入車型是否為后卸車,若是,指定去料棚;不是,則進(jìn)入3;(3)根據(jù)環(huán)保料場(chǎng)中實(shí)際存放的物料及其料位情況判斷車載物料是否可以進(jìn)入環(huán)保料場(chǎng)中卸料,若有對(duì)應(yīng)物料并且其料位不處于高料位,則進(jìn)入4;其他情況則指定區(qū)域?yàn)榱吓?(4)根據(jù)物料區(qū)域?qū)?yīng)表判斷車載物料卸貨區(qū)域?yàn)楦郀t區(qū)域、燒結(jié)區(qū)域、煤粉區(qū)、熔劑區(qū)。若為高爐燒結(jié)則進(jìn)入卸料條件判斷1,若為煤區(qū),則進(jìn)入卸料條件判斷2,若為熔劑區(qū)則進(jìn)入卸料條件判斷3。判斷是否可以卸料條件依次為:(1)判斷對(duì)應(yīng)區(qū)域的是否達(dá)到車輛上限值,若未達(dá)到進(jìn)入a;若超出,不制卡。查看車型,若為自卸車,則進(jìn)入b;若車型為非自卸車,則進(jìn)入c;查看對(duì)應(yīng)區(qū)域的無(wú)翻車機(jī)且狀態(tài)符合條件的汽車受料槽是否有空倉(cāng),若為空倉(cāng),則指定并返回對(duì)應(yīng)區(qū)域和倉(cāng)號(hào);若無(wú)空倉(cāng),查找對(duì)應(yīng)區(qū)域的無(wú)翻車機(jī)的汽車受料槽的當(dāng)前物料是否有與車載物料同訂單同物料且狀態(tài)符合條件的受料槽,若有返回所有符合條件的最小倉(cāng)號(hào)和區(qū)域[3];若未找到,則返回指定區(qū)域?yàn)榱吓?查看對(duì)應(yīng)區(qū)域的有翻車機(jī)且狀態(tài)符合條件的汽車受料槽是否有空倉(cāng),若為空倉(cāng),則指定并返回對(duì)應(yīng)區(qū)域和倉(cāng)號(hào);若無(wú)空倉(cāng),查找對(duì)應(yīng)區(qū)域的有翻車機(jī)的汽車受料槽的當(dāng)前物料是否有與車載物料同訂單同物料且狀態(tài)符合條件的受料槽,若有返回所有符合條件的最小倉(cāng)號(hào)和區(qū)域;若未找到,則返回指定區(qū)域?yàn)榱吓铩?2)判斷煤區(qū)車輛是否達(dá)到上限值,若未達(dá)到進(jìn)入d,若達(dá)到,不制卡。查看車輛原發(fā)毛重,若大于60噸并且M1(a倉(cāng)號(hào))狀態(tài)符合條件,則返回M1(a倉(cāng)號(hào));若小于等于60噸并且M2(a倉(cāng)號(hào))狀態(tài)符合條件,則返回M2(b倉(cāng)號(hào))。(3)判斷熔劑區(qū)車輛是否達(dá)到上限值,若未達(dá)到進(jìn)入e,若達(dá)到,不制卡。查看當(dāng)前熔劑汽車受料槽中物料是否與車載物料一致,若汽車受料槽為空倉(cāng)并且R1(a倉(cāng)號(hào))狀態(tài)符合條件,則指定倉(cāng)號(hào)為R1(a倉(cāng)號(hào)),反之指定區(qū)域?yàn)榱吓?若汽車受料槽的物料與車載物料一致并且R1(a倉(cāng)號(hào))狀態(tài)符合條件,則返回倉(cāng)號(hào)為R1(a倉(cāng)號(hào));若不一致,則指定區(qū)域?yàn)榱吓?。具體如圖1所示。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)施可以縮短車輛進(jìn)廠時(shí)間,提高車輛卸貨效率,避免門(mén)口壓車和廠內(nèi)道路擁堵,提升物流效率,提高企業(yè)管理水平。

參考文獻(xiàn)

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作者：王艷龍  李玉光 閻孟虹 叢培勇 吳龍 單位：華北理工大學(xué)