何佳彧

[摘? ? 要]在大型制造業(yè)領(lǐng)域中，原料物資和成品進出廠區(qū)，包括半成品廠內(nèi)中轉(zhuǎn)都需用到大型汽車衡。按照傳統(tǒng)方式，需要由委托單據(jù)、司秤員、計量單據(jù)來組成一個汽車衡司秤流程。整個流程內(nèi)紙質(zhì)單據(jù)和人工操作占據(jù)絕大部分，對司秤尤其是對外貿(mào)易司秤業(yè)務(wù)的公正公開和效率影響巨大。文章通過對采用信息化手段實現(xiàn)汽車衡無人快速司秤的應(yīng)用分析，結(jié)合企業(yè)成功應(yīng)用的示例，闡述汽車衡無人化應(yīng)用的可行性和應(yīng)用前景。

[關(guān)鍵詞]汽車衡;無人化;司秤;信息化

[中圖分類號]TH715.1 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）10–00–03

Application Analysis of Unmanned Truck Scale System

He Jia-yu

[Abstract]In the field of large-scale manufacturing， large truck scales are required for the import and export of raw materials and finished products， including the transfer of semi-finished products in the factory. According to the traditional method， a truck scale company process needs to be composed of entrusted documents， weighing personnel and measurement documents. Paper documents and manual operations account for the vast majority in the whole process， which has a great impact on the fairness， openness and efficiency of weighing business， especially foreign trade weighing business. This paper expounds the feasibility and application prospect of the impersonal application of truck scale by analyzing the application of information technology to realize the unmanned rapid weighing of truck scale， combined with the example of successful application in enterprises.

[Keywords]truck scale; unmanned; division scale; promotion of information technology

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對企業(yè)原料采購、產(chǎn)品銷售、內(nèi)部中轉(zhuǎn)等環(huán)節(jié)的物料計量的要求也在不斷提高，主要體現(xiàn)在準確性、實時性、效率等方面。其中，實時性和效率的提高是企業(yè)降本增效的源動力，要求企業(yè)在充分挖掘和發(fā)揮設(shè)備及人員潛力、提高設(shè)備使用率、減少差錯以及防止道德風(fēng)險等方面做出更大的努力。在此背景下，基于網(wǎng)絡(luò)化、自動化、信息化技術(shù)的無人值守汽車衡系統(tǒng)逐步成為各企業(yè)在物資計量信息系統(tǒng)的主要解決方案。通過大數(shù)據(jù)分析和模塊化、自動化系統(tǒng)的部署，對傳統(tǒng)汽車衡技術(shù)進行改造，而在降低企業(yè)運營成本、減少舞弊和杜絕漏洞的同時，使企業(yè)物資計量系統(tǒng)整體效率得到了大幅度提高。

以寶武集團某子公司（以下簡稱“公司”）為背景，對其物資計量系統(tǒng)升級改造為無人值守汽車衡系統(tǒng)的方案設(shè)計、實施過程、技術(shù)手段等方面進行詳細介紹。

1 實施背景

公司共有3臺汽車衡為廠內(nèi)各生產(chǎn)部門進出廠和內(nèi)部中轉(zhuǎn)物料進行計量。因為廠區(qū)布局的特殊性，所以廠區(qū)被分割成3塊各自獨立的區(qū)域，每個獨立區(qū)域中各有一臺汽車衡實現(xiàn)物料計量作業(yè)。與傳統(tǒng)鋼鐵企業(yè)物料計量系統(tǒng)不同，特冶物料計量系統(tǒng)的特點是品種多、批次多、車型雜、拼車多，并且因廠區(qū)布局所限，分廠間轉(zhuǎn)駁的物資被迫分割成一次出廠和一次進廠業(yè)務(wù)，與物資進出廠系統(tǒng)對接的實時性要求較高，對物資計量系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、實時性以及操作便利性都帶來了非常高的要求。采用傳統(tǒng)有人值守四班三運轉(zhuǎn)汽車衡過磅業(yè)務(wù)模式不但人力投入較大，而且人為干預(yù)程度較高，較容易產(chǎn)生差錯，給物料計量數(shù)據(jù)的準確性埋下了較大的隱患。

2 實施目標

其實施目標主要包括以下4個內(nèi)容：①實現(xiàn)全天無人值守自動化過磅;②實現(xiàn)全過程實時視頻監(jiān)控，并由稱重系統(tǒng)控制視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行拍照等處理;③實現(xiàn)過磅物資全線上電子委托，稱重結(jié)果電子發(fā)送，以完全無紙化為最終目標;④實現(xiàn)遠程接入接管操作。

3 實施方案

對物料計量系統(tǒng)的功能進行擴展，增加線上物料計量委托功能，實現(xiàn)物料計量數(shù)據(jù)的全線上流轉(zhuǎn)，是實現(xiàn)無人值守的首要條件?？紤]到各業(yè)務(wù)部門的人手也相當緊張，通過Web進行委托會將人捆綁在電腦前，不利于充分發(fā)揮人力資源，實施過程中利用移動端對Web的功能進行擴展，使外出工作的業(yè)務(wù)人員能夠隨時隨地掌握物料計量業(yè)務(wù)的進展，并可隨時作出調(diào)整。

實現(xiàn)完全線上計量委托后，由于實現(xiàn)了按車號的委托，系統(tǒng)只需要通過邏輯實現(xiàn)車號正確匹配，并在自助終端上按計量作業(yè)的要求引導(dǎo)司機自助完成計量作業(yè)即可，不僅可以解放人力資源，通過技術(shù)手段的提升還可以提高過磅系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性，避免了人為干預(yù)給稱重結(jié)果帶來的不必要的影響。

4 系統(tǒng)框架

系統(tǒng)框架如圖1所示。

5 實施過程

硬件改造。對現(xiàn)有汽車衡進行改造，安裝車號識別系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、紅綠燈、紅外對射和自助終端以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)。

無人值守自助終端安裝在汽車衡現(xiàn)場，為司機提供過磅操作人機交互界面，其中包含觸摸屏顯示器、嵌入式控制系統(tǒng)、打印機、語音對講系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)、電源裝置等，是無人值守汽車衡的控制及操作功能的核心。

與普通閘口車牌拍照識別不同，汽車衡車號識別系統(tǒng)采用具有連續(xù)視頻識別功能的攝像機：當稱重系統(tǒng)發(fā)出識別指令后，車牌識別系統(tǒng)就會向稱重系統(tǒng)連續(xù)發(fā)出識別到的車牌信息，由稱重系統(tǒng)自行分析判斷識別到的車號是否正確。這種方式在稱重系統(tǒng)的支持下比拍照識別的可靠性和識別率都有提高，目前識別準確度已經(jīng)超過了99.7%。

監(jiān)控中心設(shè)置在其中一臺汽車衡操作室，設(shè)置集中監(jiān)控主機、監(jiān)控顯示屏、對講主機等用于實現(xiàn)對3臺汽車衡的實時監(jiān)控以及與現(xiàn)場的語音對講。考慮到司機在過磅時會因各種原因需要求助，在各汽車衡配備對講終端，駕駛員可以呼叫監(jiān)控中心求助，監(jiān)控中心也可以呼叫指定的磅房進行遙控操作。

6 作業(yè)流程

所有需要進行計量的車輛，其物料信息均通過制造管理系統(tǒng)、資源綜合利用系統(tǒng)或者物料計量系統(tǒng)提前按車和卸貨地點區(qū)分發(fā)送計量申請。

對于常用車輛，無人值守汽車衡系統(tǒng)可以自動判斷車輛空車或重車。如果車上有東西，其會根據(jù)其所裝載物資的類別自動判斷皮重使用方式（進廠、出廠、內(nèi)轉(zhuǎn)）。當物資在廠區(qū)間轉(zhuǎn)運時，系統(tǒng)會自動進行復(fù)核稱重操作，確保出廠和進廠符合時間和重量雙重確認原則。

無人值守汽車衡系統(tǒng)根據(jù)紅外對射以及稱重信號啟動對應(yīng)的車號識別系統(tǒng)進行連續(xù)車號抓拍識別。車輛停穩(wěn)后，由車輛位置檢測系統(tǒng)判斷車輛是否停放正確，然后進行稱重。稱重過程由視頻監(jiān)控系統(tǒng)錄像并拍照保存，再通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街锌厥疫M行集中監(jiān)控。稱重過程中大部分操作均由系統(tǒng)自動完成，僅最后確認動作交由駕駛員完成。

7 軟件功能設(shè)計

為實現(xiàn)從計量申請下發(fā)、車輛進廠申請、現(xiàn)場計量稱重作業(yè)、出廠申請到過磅結(jié)果的全過程閉環(huán)控制，系統(tǒng)軟件功能除了提供物料計量信息查詢、統(tǒng)計、用戶和角色管理等功能以外，還遵循如下流程設(shè)計。

7.1 計量申請下發(fā)

對現(xiàn)有Web網(wǎng)頁系統(tǒng)進行適應(yīng)性改造，增加計量申請功能，各業(yè)務(wù)部門可以通過該網(wǎng)頁向地磅下達物料計量計劃，計量申請按每車每個卸貨地點一個申請的模式，當同一車輛裝載多種物資或有多個卸貨地點（拼車）時，必須為每個物資或卸貨地點下達一次計劃。

系統(tǒng)采用手機App為處于移動狀態(tài)下的業(yè)務(wù)人員提供隨時可以發(fā)起的計量申請業(yè)務(wù)，并可以隨時查看跟蹤過磅業(yè)務(wù)的執(zhí)行情況并進行隨時統(tǒng)計。

由于計量申請綁定了車號，無人值守自助終端只需要識別出停在汽車衡上的車號就可以正確匹配到計量申請以及計量檢斤方式，可以大幅度簡化操作流程，提高自動化程度。

對于具有多個計量申請的運輸車輛，由于司機需要自行在無人值守自助終端上選擇與其裝運物資相符的計量申請，特別是拼車狀態(tài)的車輛。故，每車次申請是精細化發(fā)貨管理的重要條件，物料接收方可以根據(jù)生產(chǎn)節(jié)奏控制收發(fā)貨進度和節(jié)奏，對于均衡設(shè)備運轉(zhuǎn)率，避免提貨車輛集中提貨排隊都有很大好處。

7.2 車輛進出廠

計量申請下發(fā)后，通過與門禁系統(tǒng)的直接對接，可在車輛進出廠時實現(xiàn)自動放行，對于不符合進出廠要求的過磅車輛，門禁系統(tǒng)也可以拒絕放行并發(fā)出報警。

7.3 現(xiàn)場稱重作業(yè)

車輛到達無人值守汽車衡后，由汽車衡系統(tǒng)啟動車號識別，并由車輛定位系統(tǒng)自動確認車輛要求在汽車衡稱臺上正確停放后才能進行稱重作業(yè)，汽車衡系統(tǒng)采用紅外光幕進行車輛位置檢測，光幕安裝在汽車衡出入口邊緣位置，用于檢測車輪和車身位置，只有正確停放在稱臺區(qū)域內(nèi)的車輛才能進行稱重作業(yè)。

由于部分汽車衡場地位置無法安裝對射式車輛檢測裝置，項目還引入了車輛位置檢測雷達代替對射進行車輛位置檢測。

對于需要打印檢斤單的駕駛員，自助終端提供了打檢斤單的功能，此時駕駛員需要自行下車到自助終端上選擇打印。

7.4 過磅數(shù)據(jù)上傳

在打印檢斤單的同時，數(shù)據(jù)即自動上傳到計量系統(tǒng)服務(wù)器，該功能與現(xiàn)有特鋼計量系統(tǒng)保持一致。

7.5 皮重超差管理

新增皮重超差管理功能，對于皮重超差的車輛，無人值守汽車衡系統(tǒng)不僅會向各級管理人員發(fā)送皮重超差預(yù)警通知，還將皮重超差事件進行記錄，對車輛皮重超差的幅度、時間和頻次等進行篩選和統(tǒng)計后提供給各級管理部門進行分析，從蛛絲馬跡中發(fā)現(xiàn)漏洞。

防作弊。流程化管控是防作弊的重要保證，當物料計量作業(yè)完全按照流程運行時，由于系統(tǒng)機制確保了計量申請、稱重作業(yè)和數(shù)據(jù)返回嚴格按照既定流程運行，計量檢斤作業(yè)過程中無須人工干預(yù)，徹底解決了作業(yè)人員人為影響稱重結(jié)果的痼疾，汽車衡只需要按常規(guī)配置紅外對射等防控設(shè)備，系統(tǒng)設(shè)計只需要遵從幾個原則即可收到較好的效果。

（1）皮重監(jiān)控。對于車輛皮重的管理始是防作弊的重要手段，系統(tǒng)為所有過磅車輛建立基礎(chǔ)信息表，將車輛的軸數(shù)、基準皮重、車型等相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在案，并對車輛單獨設(shè)置允許皮重誤差范圍，當車輛皮重超差時自動通過系統(tǒng)向相關(guān)管理部門和委托單位發(fā)出通知進行相應(yīng)處置。

（2）時間監(jiān)控。作為流程化管控的重要手段，為車輛送貨流程建立時間線，從進廠、計量、卸貨到回皮，車輛違反時間線即觸發(fā)預(yù)警，相關(guān)管理人員即可進行相應(yīng)的處置，確保車輛無作案時間。

（3）波形分析。對汽車衡稱重過程的波形進行在線分析，自動篩選出異常波形進行報警，可以對稱重設(shè)備的狀態(tài)進行動態(tài)判斷，可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障或者車輛異常情況并進行處置;車輛基本信息特征庫內(nèi)包含所有車輛的基準過磅波形模型，通過對過磅波形的實時比對，可以發(fā)現(xiàn)車輛異常裝貨信息的特征，提高對于車輛作弊嫌疑提判定的準確度。

8 技術(shù)手段

移動端應(yīng)用基于寶武移動基座開發(fā)，實現(xiàn)了寶武體系下的統(tǒng)一認證，在便利性和安全性之間取得較好的平衡。

采用視頻連續(xù)車號識別，以及基于云端的車號過濾和篩選，并利用大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)全自動車號糾錯，可大幅度提高車號識別的準確率，避免車號識別錯誤影響正常的物資計量作業(yè)。

采用波形分析技術(shù)可以從更高層次由汽車衡工作狀態(tài)入手，將汽車衡工作波形判斷設(shè)備狀態(tài)提升至車輛稱重波形特征庫的建立和完善，逐漸掌握稱重車輛的完整稱重波形，從而分析和篩選出異常波形特征。

今后，還可以嘗試運用大數(shù)據(jù)分析的手段，為每次計量稱重作業(yè)的完整過程進行數(shù)據(jù)畫像，通過特征分析的方法判斷，為物料計量過程數(shù)據(jù)的準確、真實保駕護航。

參考文獻

[1] 亓賓.淺談汽車衡司秤系統(tǒng)常見故障及處理方法[J].中小企業(yè)管理與科技，2016（4）：285.