李會(huì)鵬

(中鐵二十三局集團(tuán)第三工程有限公司, 四川成都 610000)

0 引言

以往的混凝土拌合站管理模式為靜態(tài)管理,資源浪費(fèi),管理成本高,不能滿足現(xiàn)代化高標(biāo)準(zhǔn)的智能管理模式,因此需要引進(jìn)更先進(jìn)、更智能的管理系統(tǒng)。混凝土拌合站智慧物聯(lián)系統(tǒng)通過在混凝土拌合生產(chǎn)工藝過程中采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)后,利用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,從而掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況,對(duì)異常情況進(jìn)行跟蹤預(yù)警,實(shí)現(xiàn)拌合站的動(dòng)態(tài)管控。

1 智慧物聯(lián)系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.1 實(shí)現(xiàn)電子地磅過衡管理自動(dòng)化

傳統(tǒng)物料稱重過磅司機(jī)通過作弊裝置干擾傳輸信號(hào),使得稱量數(shù)據(jù)偏高或偏低,從而改變稱重驗(yàn)收數(shù)量。過磅稱重人員稱量數(shù)據(jù)為人工操作,可以更改稱量數(shù)據(jù),容易串通作弊。安裝電子地磅過衡系統(tǒng)后原稱重計(jì)量設(shè)備信號(hào)傳輸方式由模擬信號(hào)傳輸改為數(shù)字信號(hào)傳輸,使外界無法干擾信號(hào)傳輸;通過安裝監(jiān)控裝置及設(shè)置權(quán)限,使操作人員無法更改稱重?cái)?shù)據(jù),從而堵塞管理漏洞,避免效益流失。

1.2 實(shí)現(xiàn)混凝土拌合生產(chǎn)自動(dòng)化

傳統(tǒng)混凝土拌合,試驗(yàn)員需要到現(xiàn)場(chǎng)開盤及調(diào)整配比,效度低,易出錯(cuò),原材料質(zhì)量沒有科學(xué)系統(tǒng)的管理,材料倉(cāng)庫(kù)存在監(jiān)控不到位等問題,導(dǎo)致質(zhì)量事故時(shí)有發(fā)生。試驗(yàn)室通過安裝ERP配方管理系統(tǒng)后,試驗(yàn)室人員無需再到拌合樓現(xiàn)場(chǎng)開盤與調(diào)整配比,通過預(yù)先輸入試驗(yàn)室配合比,生產(chǎn)過程中根據(jù)數(shù)據(jù)異常情況適時(shí)調(diào)整生產(chǎn)配合比,有效提高試驗(yàn)員對(duì)任務(wù)單配方管理與監(jiān)督力度,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)、優(yōu)化配比、節(jié)約材料、降低成本、提高工作效率的目的。

1.3 實(shí)現(xiàn)車輛生產(chǎn)調(diào)度、運(yùn)輸過程全方位監(jiān)控

傳統(tǒng)車輛混凝土接單及車輛調(diào)度只能采用電話聯(lián)系,調(diào)度人員現(xiàn)場(chǎng)指揮,不能獲得及時(shí)全方位的信息,增加調(diào)度人員工作難度;通過安裝GPS正時(shí)調(diào)度系統(tǒng)后,混凝土罐車進(jìn)站的先后順序,自動(dòng)通過 LED 大屏幕顯示,指引進(jìn)站司機(jī)前往拌合樓前進(jìn)行裝料作業(yè),其它車輛按順序排隊(duì)熄火待命,節(jié)省燃油。通過在混凝土罐車安裝GPS智能定位裝置,并通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸設(shè)備向監(jiān)管平臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù),及時(shí)在平臺(tái)形成車輛位置及車輛異常狀況信息,實(shí)現(xiàn)車輛定位追蹤,調(diào)度有序,實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛油耗情況及繞行路線,避免管理漏洞。

1.4 實(shí)現(xiàn)技術(shù)、物資及核算信息化

利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和云儲(chǔ)存技術(shù),搭建統(tǒng)一管理平臺(tái),與中控系統(tǒng)、地磅、ERP、GPS及其它硬件設(shè)備和管理系統(tǒng)無縫對(duì)接、集成,從而實(shí)現(xiàn)從物資進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收、混凝土生產(chǎn)運(yùn)輸、數(shù)據(jù)報(bào)表自動(dòng)生成、財(cái)務(wù)對(duì)賬核算管理信息化。

2 安裝智慧物聯(lián)系統(tǒng)必要性

2.1 提升拌合效率

通過在混凝土拌合站內(nèi)運(yùn)用各種大數(shù)據(jù)技術(shù),實(shí)行信息化管控,使得混凝土拌合中的許多流程和工序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化操作,從而有效提升拌合效率,降低拌合成本。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及基于5G移動(dòng)信號(hào)基礎(chǔ)上的物聯(lián)管理系統(tǒng),對(duì)混凝土原材料稱重、存儲(chǔ)、拌合、運(yùn)輸過程中的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集,并在此基礎(chǔ)之上完成驗(yàn)收、配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)、拌合任務(wù)安排、車輛調(diào)度等一系列工作,實(shí)現(xiàn)混凝土生產(chǎn)產(chǎn)能和拌合站管理的最優(yōu)化。

2.2 規(guī)范拌合管理

混凝土拌合站的物聯(lián)管理通過對(duì)混凝土材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收、優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)、智控拌合生產(chǎn)工藝及定位追蹤運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)采集與收集處理,從而自動(dòng)生成相關(guān)的數(shù)據(jù)報(bào)表,為拌合站各階層管理人員提供決策參考數(shù)據(jù)。各流程環(huán)環(huán)相扣,采用智能信息化管控措施,自動(dòng)化完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等一系列工作,減少因工作人員失誤造成的混凝土浪費(fèi),達(dá)到混凝土拌合站規(guī)范化管理的目的。

2.3 優(yōu)化拌合質(zhì)量

混凝土拌合站物聯(lián)管理過程中,通過實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)稱重計(jì)量、料倉(cāng)內(nèi)材料自動(dòng)輸送、拌合生產(chǎn)智能控制、安全有序的智能調(diào)度及追蹤運(yùn)輸?shù)雀飨到y(tǒng)的全方位實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控,防止人為作弊,避免管理漏洞;物聯(lián)系統(tǒng)中的質(zhì)量預(yù)警系統(tǒng)、生產(chǎn)故障管理系統(tǒng)能夠隨時(shí)向管理人員反饋拌合站的實(shí)際運(yùn)行情況及故障處理,從而有效規(guī)避技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),大大提升混凝土拌合質(zhì)量水平[2]。

3 智慧物聯(lián)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

在工地混凝土拌合站中的稱重設(shè)備、拌合設(shè)備及運(yùn)輸車輛上安裝數(shù)據(jù)自動(dòng)采集及傳輸設(shè)備,通過自動(dòng)采集稱重?cái)?shù)據(jù)、拌合設(shè)備每盤料的拌合數(shù)據(jù)、拌合時(shí)間、材料用量及車輛運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并處理,采集處理過的數(shù)據(jù)通過安裝在設(shè)備上的GPRSDTU模塊上傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器,服務(wù)器對(duì)稱重?cái)?shù)據(jù)異常、拌合時(shí)間不足或者材料用量偏差超出規(guī)范要求的,車輛出現(xiàn)異常狀況,可按規(guī)定的報(bào)警流程自動(dòng)通過手機(jī)短信和微信提醒相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行報(bào)警,并將報(bào)警數(shù)據(jù)上傳至信息化管理系統(tǒng),便于管理人員進(jìn)行質(zhì)量問題的追溯,保證物料稱重?cái)?shù)據(jù)真實(shí)性、混凝土拌合的整體質(zhì)量及車輛有序調(diào)度、運(yùn)行安全,從而改善拌合站的運(yùn)營(yíng)環(huán)境,提高人員工作效率,降低管理成本,加強(qiáng)產(chǎn)銷配合,從根本上提高拌合站的生產(chǎn)力[1]。

4 智慧物聯(lián)系統(tǒng)的運(yùn)行

4.1 材料進(jìn)場(chǎng)稱重

原材料的進(jìn)場(chǎng),即入庫(kù)時(shí)的稱重,去皮實(shí)行數(shù)據(jù)自動(dòng)采集;通過過磅稱重拍照系統(tǒng),每一車過磅信息均會(huì)留存影像記錄,可以避免車輛重復(fù)過磅,及時(shí)翻查過磅數(shù)據(jù)與實(shí)際車輛的對(duì)應(yīng)情況;結(jié)合抗干擾的信號(hào)裝置,可以避免人為干擾稱重傳感器對(duì)磅房磅表數(shù)據(jù)的異常影響。在磅房操控室安裝監(jiān)控裝置、磅房系統(tǒng)設(shè)置管理權(quán)限,使過磅人員無法更改稱重?cái)?shù)據(jù),確保稱重的真實(shí)性。及時(shí)生成稱量數(shù)據(jù)報(bào)表,數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳,避免過磅司機(jī)與材料驗(yàn)收人員串通作弊,從而為物資進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)證提供依據(jù)。

4.2 材料入庫(kù)查驗(yàn)及設(shè)備管控

物資人員通過物資稱重計(jì)量管控平臺(tái),實(shí)時(shí)查看進(jìn)場(chǎng)材料過磅量和實(shí)際數(shù)據(jù),對(duì)詳細(xì)的過磅情況,包括車輛、供應(yīng)商信息和過磅數(shù)據(jù)的實(shí)際狀態(tài)(正常過磅、是否補(bǔ)錄、是否修改)等等,都可直接查看分析,可統(tǒng)一有效的管理和監(jiān)督項(xiàng)目的實(shí)際收發(fā)貨情況。拌合站倉(cāng)庫(kù)中的配件進(jìn)銷存管理,滿足拌合站輔料進(jìn)入庫(kù)領(lǐng)用的同時(shí),為項(xiàng)目部物料領(lǐng)用配給提供條件,通過系統(tǒng)做到隨時(shí)查閱庫(kù)存,物料購(gòu)買與消耗成本等的數(shù)據(jù)計(jì)算匯總;實(shí)施設(shè)備內(nèi)外部維修保養(yǎng)管理,并與物料領(lǐng)用關(guān)聯(lián),從而實(shí)現(xiàn)單機(jī)成本核算。

4.3 混凝土拌合生產(chǎn)

通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同工作數(shù)據(jù)共享,原材料入庫(kù)數(shù)據(jù)與攪拌樓控制室耗料數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集到中央數(shù)據(jù)庫(kù),分別參與各項(xiàng)計(jì)算與統(tǒng)計(jì);當(dāng)入庫(kù)時(shí)相應(yīng)貨位上漲,開盤打灰時(shí)相應(yīng)倉(cāng)位自動(dòng)下減,通過系統(tǒng)我們能看到各個(gè)倉(cāng)位的實(shí)時(shí)顯示圖示。生產(chǎn)任務(wù)信息及生產(chǎn)指令通過管理系統(tǒng)直接同步到攪拌樓,避免人工傳遞,提高工作效率,確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)及時(shí)性及準(zhǔn)確性。系統(tǒng)中可實(shí)時(shí)看到今日快報(bào)信息,每天澆筑混凝土的部位、生產(chǎn)方量、簽收方量,退貨方量、司機(jī)趟費(fèi)等數(shù)據(jù),相關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)表自動(dòng)生成,還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程下任務(wù)計(jì)劃,拌合站接到指令生產(chǎn),遠(yuǎn)程工作更加方便。

4.4 運(yùn)輸車輛GPS定位追蹤

通過在混凝土罐車安裝GPS智能定位裝置,并通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸設(shè)備向監(jiān)管平臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù),及時(shí)在平臺(tái)形成車輛位置及車輛異常狀況信息,實(shí)現(xiàn)車輛定位追蹤,調(diào)度有序,實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛油耗情況及繞行路線,避免管理漏洞。

4.5 報(bào)表數(shù)據(jù)處理

混凝土生產(chǎn)牽涉的部門多、工作內(nèi)容繁多、生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜,管理人員對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的依賴度非常之高。而信息化的管理系統(tǒng)包含多套獨(dú)立強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能及自動(dòng)報(bào)表生成功能,如:材料及構(gòu)配件進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收?qǐng)?bào)表、混凝土生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表、對(duì)比統(tǒng)計(jì)報(bào)表、車料調(diào)度運(yùn)輸報(bào)表等,相關(guān)管理人員可以實(shí)時(shí)共享所有數(shù)據(jù),通過異常預(yù)警,互相監(jiān)督,為管理人員決策提供真實(shí)有效的依據(jù),降低人為失誤出現(xiàn)的概率。

4.6 核算管理

系統(tǒng)擁有一套完整的經(jīng)濟(jì)管理流程,對(duì)財(cái)務(wù)應(yīng)收款、應(yīng)付款有效管理,建立客戶信用檔案,應(yīng)收款、應(yīng)付款帳單到期提前提醒,實(shí)時(shí)了解企業(yè)應(yīng)收款、應(yīng)付款規(guī)模,控制運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。

5 智慧物聯(lián)系統(tǒng)的效益

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

通過采用混凝土遠(yuǎn)程全方位管理信息化系統(tǒng),拌合站減少了現(xiàn)場(chǎng)管理人員數(shù)量,聯(lián)絡(luò)快捷便利,提高工作效率;減少原材料及混凝土的浪費(fèi);提高車輛調(diào)度能力、少走彎路、減少油耗;快速對(duì)帳減少應(yīng)收帳款帳期。為項(xiàng)目減少成本開支、防止油耗和材料浪費(fèi)共計(jì)約438萬元。

(1)減少實(shí)際操作人員工作量。傳統(tǒng)拌合站從材料進(jìn)場(chǎng)、稱重、拌和、運(yùn)輸、核算,共需22人,物聯(lián)系統(tǒng)應(yīng)用后可以減少人員投入至12人左右,節(jié)約管理費(fèi)用約200萬元。

(2)減少原材料及混凝土浪費(fèi),節(jié)約成本。采用物聯(lián)管控系統(tǒng)可以避免材料進(jìn)場(chǎng)稱重過程中弄虛作假行為,自動(dòng)調(diào)節(jié)配合比以最優(yōu)的方式生產(chǎn)混凝土,減少生產(chǎn)過程的浪費(fèi)現(xiàn)象,混凝土損耗率由原來的3%～5%減少至2%,節(jié)約成本約213萬元。

(3)實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土罐車運(yùn)輸動(dòng)向,防止混凝土超方,超運(yùn)距及倒賣等現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生,節(jié)約成本約20萬元。

(4)自動(dòng)打印各項(xiàng)報(bào)表,核算管理各項(xiàng)對(duì)賬單,減少出錯(cuò)率,提高工作效率。每年創(chuàng)造效益5萬元。

5.2 社會(huì)效益

通過采用混凝土遠(yuǎn)程全方位管理信息化系統(tǒng),降低人力成本,數(shù)字化、自動(dòng)化、提升效率、效能,全過程實(shí)時(shí)監(jiān)控,防控作弊行為,避免成本損失;通過數(shù)據(jù)共享、互聯(lián)網(wǎng)+,數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳電腦終端、統(tǒng)一數(shù)據(jù)管控平臺(tái)、自定義報(bào)表分析和數(shù)據(jù)查詢,供應(yīng)商手機(jī)端實(shí)時(shí)對(duì)賬;自動(dòng)化管理優(yōu)化混凝土施工配合比,減少環(huán)境及噪音污染,該工法滿足設(shè)計(jì),符合規(guī)范,節(jié)約成本,保障了施工安全和質(zhì)量,值得推廣。

5.3 環(huán)保與節(jié)能效益

通過采用混凝土遠(yuǎn)程全方位管理信息化系統(tǒng),在拌合站管理過程中,駐地進(jìn)行統(tǒng)一管理,集中處理生活垃圾和污水。拌合站水泥罐及粉煤灰罐安裝脈沖除塵設(shè)備,料斗清洗及混凝土運(yùn)輸車清洗等施工廢水集中沉淀,集中處理,循環(huán)利用,減少排放。杜絕材料的浪費(fèi),減少固體廢棄物的產(chǎn)生。設(shè)置專門固定點(diǎn)進(jìn)行設(shè)備維修,統(tǒng)一處理廢料及費(fèi)油。柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、汽車等設(shè)備及時(shí)保養(yǎng)與檢修,達(dá)標(biāo)排放,減少大氣污染?？傮w滿足環(huán)保節(jié)能要求,實(shí)現(xiàn)了環(huán)保、節(jié)能目標(biāo)。

6 應(yīng)用實(shí)例

由中鐵二十三局集團(tuán)第三工程有限公司承建的遂德高速公路TJ-6標(biāo)段拌和站施工管理通過創(chuàng)建智慧物聯(lián)信息化系統(tǒng),從材料入場(chǎng)到混凝土生產(chǎn)再到混凝土運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng),及數(shù)據(jù)處理、核算賬目實(shí)現(xiàn)智能化,有效減少了材料浪費(fèi)和施工管控風(fēng)險(xiǎn),從而達(dá)到節(jié)約成本、節(jié)能創(chuàng)效的目的。

經(jīng)過2種模式對(duì)比,拌和站每拌1 000 m3混凝土可節(jié)約7 745元,詳見表1。

表1 1000m3混凝土成本比對(duì)計(jì)算

全線共供應(yīng)混凝土27.5萬m3,共節(jié)約成本213萬元。

該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用使項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量、安全、環(huán)保及節(jié)能得到了很好的改善和控制,取得了較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。得到建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位的一致認(rèn)可與好評(píng),對(duì)同類拌合站建設(shè)提供了借鑒和參考。

7 結(jié)束語(yǔ)

高速公路混凝土拌合站通過引進(jìn)智慧物聯(lián)動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng),可以擺脫傳統(tǒng)的拌合站生產(chǎn)物料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收為手工記賬,稱重時(shí)司機(jī)及操作人員容易舞弊修改數(shù)據(jù),材料倉(cāng)儲(chǔ)及零星

設(shè)備進(jìn)出庫(kù)賬目不清,混凝土拌合生產(chǎn)效率低,現(xiàn)場(chǎng)罐車調(diào)度工作量大、車輛運(yùn)輸軌跡及過程中出現(xiàn)問題不能及時(shí)解決,后期核算數(shù)據(jù)龐大,賬目容易混亂等缺陷。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、動(dòng)態(tài)管理智能化,實(shí)現(xiàn)無紙化辦公,節(jié)約時(shí)間、降低成本,達(dá)到節(jié)能、創(chuàng)效的目的。