智能化港口倉儲物流體系的構建與實施

陳 波 徐金龍

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司，河北 唐山 063200）

一、引言

港口行業需要迅速應用智慧港口新技術、新想法。其中運營大數據管理大數據的發展；人工智能、物聯網、自動化技術在港口中應用，是港口物流發展的方向。

隨著首鋼產品結構的持續優化，多品種、小批量、薄規格訂單比例不斷提升，高端領先產品數量不斷增加，精準裝卸、優質倉儲難度進一步加大；同時客戶日益增長的個性化需求，對產品交付保障能力提出更加“苛刻”的要求。而傳統的手工記錄和初級的信息化數據支撐，仍是首鋼港口生產運作的主要模式。為此，急需建立一套完整的以信息化技術為平臺，集產、銷、運為一體的集中一貫物流管控體系，實現管理水平和作業能力的進一步提升。

二、港口物流信息技術發展現狀

近年來，我國推進信息化建設的步伐不斷加快，物流信息化領域不斷涌現出新的概念和技術，國務院印發的《物流業發展中長期規劃（2014-2020）》指出，隨著經濟全球化和區域一體化趨勢持續發展，信息技術革命帶動新技術、新產業如雨后春筍般生長，以新技術、新管理模式為核心的現代物流體系日益成熟。

目前，國內沿海、沿江各鋼鐵企業對港口信息化系統的應用、智能化技術的引入高低不一，企業間信息代碼、格式、標準不統一，難以與上下游用戶進行信息交換及資源共享，港口信息分布在各個獨立的系統中，增值信息未被充分開發[1]。其港口倉庫的收發存作業，通常僅使用手持掃碼設備進行出入庫掃碼管理，作業效率低且需要人工介入，信息維護準確度不夠高。庫內所有天車均是人工，物流運輸過程中卷鋼夾傷頻發、錯發情況時有發生，不僅造成了經濟損失同時給鋼鐵廠產品形象造成不良影響。

三、信息技術在港口物流中的意義

物流現代化的一大重要標志就是信息技術的運用程度，從數據采集的手持終端系統，到生產作業管理系統，以及智能調度系統，各種硬件設備以及計算機軟件都在時時刻刻發生質的變化。同時，隨著物流信息技術的不斷發展，產生了一系列新的物流理念和新的物流經營方式，推進了物流的變革[2]。

為實現《中國制造2025》智能制造、工業強基、高端裝備的國家規劃，充分發揮鋼鐵企業臨海靠港的天然地理優勢，大力開展港口智能倉儲項目，實現智能化儲運自動作業的物流模式，利用先進的技術手段實現倉儲自動、解放人力、提高精度勢在必行。

（一）信息技術能夠提升鋼鐵企業產品競爭力。通過建立統一的信息化管理平臺，就能夠充分利用生產操作系統和經營決策系統，使鋼鐵企業在產、銷、運過程中聯動，有效共享信息資源，及時傳達并整合各級系統的需求，科學合理安排生產計劃，避免資源浪費，降低企業生產成本，提高產品綜合競爭力。

（二）信息技術能夠提高貨物周轉效率。如在企業排產階段使用產銷一體化信息系統，不僅能夠發揮資源利用最大化，還能對倉儲、配貨進行優化，切實提高貨物周轉效率[3]。

四、信息技術在港口物流中的應用

（一）倉儲信息技術

鋼鐵企業的智能倉儲項目主要涉及產銷業務中的物流環節，包括產品的入庫、出庫、盤庫等作業，涉及多學科技術的融合交叉應用，有效實現相關技術的有機融合，是智能倉儲所面臨的主要風險。在科研階段認真分析國內外現狀和學科發展的趨勢，考察研究相關企業相似案例，對一些關鍵技術、關鍵問題已經做過初步探討，認為方案和技術路線是可行的，也具有進一步探索實踐的前景與價值。選擇與具有相似項目實施經驗的團隊合作可將本項目的技術風險降到最低。

倉儲信息化系統從縱向集成鋼鐵企業的信息流、數據流、物質流，針對不同層次、不同顆粒度的業務管控，實現優化、協調和應用的集成，為智能化生產及管理提供有力支撐。

（二）信息技術的應用

自動化裝卸、智能化生產已成為當今港口朝著智能化發展的主流趨勢。按照產銷一體化經營管理平臺規劃總體要求，結合京唐公司自有碼頭特點，著力打造智能、協同、高效的物流系統平臺[4]。

以促進港口后方倉庫發展方式轉變和管理模式調整為宗旨，堅持實用、高效、規范、創新的發展理念，實現管理水平和作業能力的進一步提升[5]。圍繞提高裝船效率，縮短周轉周期，減少中間裝卸倒運環節，以首鋼產銷一體化系統為平臺，實現訂單、產銷、物流功能的集中一貫，將京唐公司碼頭庫房和各產線庫房納入統一平臺，通過產、銷、運的有效銜接，構建“以碼頭作業為中心”的物流系統管控平臺，實現以港口為中心的要貨組織模式，實施產成品出庫與裝船作業相匹配的計劃值管理，提高自有碼頭車船直取比例和物流協同能力。加強運輸時效性管理，強化鋼材在港時間的分析，嚴格落實標準運輸周期要求；在首鋼自有產品物流跟蹤的基礎上，進一步延伸社會鋼材的物流鏈管理，實施全流程過程管控，實現“互聯網+精品鋼材+港口物流”的一體化發展。

1.庫房無人天車技術

通過對港口庫房天車無人化改造，兼顧露天停車區域、庫內監控室及相關設備、設施建設。利用先進的物流管控調度綜合算法，實現多部天車的智能調度和指令的動態調整；利用激光、編碼器等定位技術，實現天車和產品的全坐標的精準定位；利用夾鉗自動化識別及智能連鎖控制，結合車輛貨架圖像識別、處理功能，實現貨物的全自動裝卸動作。

2.智能船舶配載技術

針對同一船舶需多次配貨，集批時間長、配載次數多的現狀問題，通過對待裝船資源、艙內已裝鋼材碼放動態、裝卸設備的統一平衡，并基于同行業先進經驗，構建基于大數據的自動配載模型，預排鋼材在艙內的碼放位置，從而極大降低人工計算所需時間和人力投入，提高配載準確性，使裝船效率大幅提升。

（1）港口作業可視化子系統

該系統通過采用增強現實（AR）技術，單船指導員利用佩戴的AR智能眼鏡，實時掃描上傳艙內鋼材碼放動態信息，系統通過計算，對艙內情況建立三維模型，為后續自動配載作業提供數據支撐。

（2）鋼材自動配載子系統

該系統從產銷系統中獲取每次配船的貨物類型，數量，目的地等詳細信息，同時獲取裝載船只的貨艙形狀、體積，已裝鋼材的碼放位置等信息，按照質量文件指定的碼放規則，通過自動配載模型，精確挑選后續裝船鋼材及出庫裝車順序，形成滾動裝船計劃，并發送到產銷系統，以形成合理高效的出廠發貨計劃。

上述兩個子系統與現有和即將建成的其他信息系統，包括配貨系統、產銷、PES系統等，都有豐富的接口和交互，從而形成后道工序向前道工序（成品庫、碼頭庫）的要貨模式，實現產品裝船、集港、出庫作業環節由傳統的被動推式向主動的拉式生產組織模式的轉變，從而極大地加快了產品發運的節奏。

3.構建智能物流管理體系

（1）提高管理效率，提升管理水平

利用國內物流行業成熟的管理思想和管理手段，隨著獲取數據（信息）的及時性和準確性的顯著提升，從而實現較為精準的晝夜作業計劃和班中作業動態的提前預判，及時解決作業環節的瓶頸，為生產組織和經營管理提供科學的決策依據，成為提高首鋼競爭力的主要工具和手段。

（2）提高運輸設備利用率，增加效益

對物流運輸過程進行實時監測和控制，增強各業務/作業環節的應變能力，以實現高效、低耗、均衡、環保的運輸，最終使物流管理得以持續改進。

（3）縮短生產、物流周期

通過對船期預報、物流運輸計劃、調度監控、運輸設備跟蹤、實績收集等全過程在一個信息平臺上統一管理，從而增強物流控制手段，加快進出廠流程，減少在庫滯留時間，縮短物流周期。

（4）提高響應能力

通過與首鋼股份及首鋼京唐相關系統的信息共享，實現生產組織以工藝需求為中心，加強生產工序間的有效銜接，提升快速物流響應能力，實現物流運輸高效、有序、協同的精細化管理。

五、實施效果

庫房無人天車系統實現了港口生產物流自動化、裝備智能化、操作無人化。將京唐、遷鋼、順義及社會資源納入統一平臺管理，實現內外部物流資源整合和統一管理，提高協同效率和規模效應，有效降低物流成本。目前運行穩定，作業水平可達880卷/班，不僅有效帶動了京唐公司后續的MCCR產線智能板坯庫、鋼卷庫的上線，高強鍍鋅原料庫、成品庫等智能化庫，還在唐山市形成了智能倉儲的示范效應。

全面踐行“港口+服務”的理念，著力強化“內抓管理、外樹形象”的落實，通過首鋼產品和社會產品資源的有效整合，做到港口作業專業化、集疏港通道多樣化、物流管控一體化、物流資源規模化、主流航線班輪化等，打造自有碼頭特色物流優勢，實現運輸交貨期縮短、物流成本降低，客戶滿意度提升，進一步提升京唐公司精品鋼材市場競爭力，同時樹立精品鋼材專業化碼頭標桿社會形象，發揮示范引領作用，對環渤海區域精品鋼材產生虹吸效應，進一步實現集港鋼材的品種結構調整，提高周轉效率，促進港口物流結構的優化升級，進而全面融入京津冀快速發展。