基于物聯網及云平臺的水泥廠應用方案

曾軼群 黃春暉

（福州大學物理與信息工程學院， 福建 福州 350001）

0 引言

大型水泥企業由于其分布工廠多，地區分散，往往采用集團統一管理的模式，集團對各廠的管理依賴于廠級管理人員的管理水平，生產數據、銷售數據的收集統計通過集團內部ERP進行，但是由于管理人員或操作人員的水平和責任心的不同，數據往往會產生滯后、重復甚至混亂，其統計結果不能清晰的反映出精確的產能、損耗、銷售情況、產品流向等集團關心的問題。

隨著目前物聯網技術和云技術的成熟，將新技術應用于各廠的改造升級，將各廠的多類信息，如生產過程、廠內物流信息、銷售情況、產品流向等信息通過物聯網云平臺實現數據的自動收集，實時監控生產進度和過程，并結合自動化生產線，可有效降低物料成本及能耗，以極少的人工成本實現對水泥加工廠從生產過程到最終產品流向的智能化管理。

1 生產過程管控

如今水泥生產線基本實現了自動化生產，其架構多采用分布式集中管理，由于設備無主動交互的能力，因此當發生故障時，通常由上層MES(Manufacturing Execution System)進行診斷，根據算法判斷故障點，再指派維護人員到故障點排查原因。采用物聯網改造后，底層設備具備智能化，故障設備以由下而上的方式主動上報，直接上報故障點及故障時間和類型，實現精確定位，維護人員可第一時間到達現場進行排查。

生產過程中的能耗也是水泥生產企業的管控重點，通過物聯網采集能耗監控點數據，可以對多種能源供應、消耗情況、分配情況進行實時監控，分析能耗構成，并計算和分析各個生產環節的能耗異常情況，提供企業對多種節能方案和措施進行對比，選擇最優的節能方案

在工廠內部產品裝包后前，利用油墨噴碼機在產品袋面噴上唯一標識；結合客戶的名稱、客戶號、提貨的車輛信息，物聯網云平臺系統從ERP系統獲取并綁定關聯的生產訂單，為后續倉儲發貨環節對發貨的品種、批次和數量等提供驗證。

從網絡的穩定性、安全性和現場環境等因素，生產線物聯網方案以及包裝生產線上的條碼采集、倉庫管理主機使用 RJ45網線連接到工廠局域網，工廠可通過數據專線直接連接到企業數據中心。

2 廠內物流管控

廠區內的物聯網系統分為門禁道閘、汽車衡檢斤、水泥站臺、下料口、財務室ERP系統、中心控制室幾大部分。水泥車進廠時在門禁道閘處進行車輛登記，通過發卡機自動發放IC卡，并完成車輛信息與IC卡綁定，ERP數據表單中增加記錄信息，服務終端自動檢測到新數據，匹配數據表中車牌號、車輛類別，判斷其所要提取的水泥種類、貨物數量。

司機進廠刷卡后，通過攝像頭進行車牌認證，確認IC卡與車牌統一，再進過車輛引導系統，精確引導車輛至汽車衡檢斤過磅，最終引導至下料口下料。同時工作人員通過監控攝像頭對廠內車輛進行實時調度和全程監控，保證車輛到正確的下料口，避免偷料和錯裝等問題。

車輛裝貨完畢后，車輛引導系統將車輛引導至汽車衡檢斤再次進行過磅，數據中心收到磅秤數據后，結合車輛信息及取貨信息進行比對，確認無誤后，自動開票給司機，再次引導至門禁道閘處，交還IC卡出廠。

廠內物流管控為多種設備組成系統，其連接方式根據實際需要可采用RJ45網線，門禁道閘可采用RFID，其他需要無線傳輸的方式可采用Wifi、Zigbee等等。

通過物聯網云平臺能最大幅度的彌補水泥企業由于人員素質或流程不規范的因素出現的管理漏洞如：不規范操作，作弊現象等等，從而達到規范管理，減少因水泥流失等給企業造成的經濟損失。更能減少人員配置，提高秤重效率，減少過磅給企業帶來的巨大經濟損失

3 流通渠道管控

水泥企業的產品流通渠道，最擔心的就是串貨問題，這個直接影響地區間銷售的不平衡，導致價格混亂和渠道受阻，嚴重威脅品牌資產和企業正常經營。

物聯網云平臺系統在產品的生產環節，就利用各種成熟的賦碼設備在單件產品外包裝打上可自動識別的身份標識，并在ERP系統中將客戶信息、運輸車輛、銷售數量、渠道等信息進行關聯，使產品的所有信息流得到同步，達到可追溯的目的，終端客戶可通過查詢賦碼，了解產品的所有信息，企業也可根據該信息進行產品流向跟蹤，了解市場情況。通過物聯網云平臺使信息化管理向更深層次延伸，使企業可以對產品的流通進行有效管控，最終增強企業在市場的競爭力。

4 總結

物聯網及云平臺系統的實施，首先使水泥企業能對每一件產品從生產到流通的各個環節進行追溯，對可能出現的任何產品安全問題，具有快速、精確定位和精細化處理的能力，將企業處理產品安全危機的成本降到最小，有力維護企業和產品在消費者心目中的形象。其次，系統的實施，使企業對產品的流向了如指掌，為規范市場銷售渠道和杜絕區域串貨提供有力的支持。通過物聯網系統與企業ERP等信息系統的集成，將傳統的管理信息流與產品實物有效地結合，大大提升了企業內部管理信息化水平，同時也為將來可能出現的企業與消費者之間基于移動電子商務的新型營銷模式提供溝通的橋梁。

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