汽車衡系統(tǒng)無人化應(yīng)用分析

何佳彧

[摘? ? 要]在大型制造業(yè)領(lǐng)域中，原料物資和成品進(jìn)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(jì)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(shí)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(xiàn)標(biāo)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(jì)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(jì)量的要求也在不斷提高，主要體現(xiàn)在準(zhǔn)確性、實(shí)時性、效率等方面。其中，實(shí)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(xiǎn)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(jì)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(jìn)行改造，而在降低企業(yè)運(yùn)營成本、減少舞弊和杜絕漏洞的同時，使企業(yè)物資計(jì)量系統(tǒng)整體效率得到了大幅度提高。

以寶武集團(tuán)某子公司（以下簡稱“公司”）為背景，對其物資計(jì)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(jì)、實(shí)施過程、技術(shù)手段等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1 實(shí)施背景

公司共有3臺汽車衡為廠內(nèi)各生產(chǎn)部門進(jìn)出廠和內(nèi)部中轉(zhuǎn)物料進(jìn)行計(jì)量。因?yàn)閺S區(qū)布局的特殊性，所以廠區(qū)被分割成3塊各自獨(dú)立的區(qū)域，每個獨(dú)立區(qū)域中各有一臺汽車衡實(shí)現(xiàn)物料計(jì)量作業(yè)。與傳統(tǒng)鋼鐵企業(yè)物料計(jì)量系統(tǒng)不同，特冶物料計(jì)量系統(tǒng)的特點(diǎn)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(jìn)廠業(yè)務(wù)，與物資進(jìn)出廠系統(tǒng)對接的實(shí)時性要求較高，對物資計(jì)量系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、實(shí)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(yùn)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(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性埋下了較大的隱患。

2 實(shí)施目標(biāo)

其實(shí)施目標(biāo)主要包括以下4個內(nèi)容：①實(shí)現(xiàn)全天無人值守自動化過磅;②實(shí)現(xiàn)全過程實(shí)時視頻監(jiān)控，并由稱重系統(tǒng)控制視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行拍照等處理;③實(shí)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(biāo);④實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接入接管操作。

3 實(shí)施方案

對物料計(jì)量系統(tǒng)的功能進(jìn)行擴(kuò)展，增加線上物料計(jì)量委托功能，實(shí)現(xiàn)物料計(jì)量數(shù)據(jù)的全線上流轉(zhuǎn)，是實(shí)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(dāng)緊張，通過Web進(jìn)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(shí)施過程中利用移動端對Web的功能進(jìn)行擴(kuò)展，使外出工作的業(yè)務(wù)人員能夠隨時隨地掌握物料計(jì)量業(yè)務(wù)的進(jìn)展，并可隨時作出調(diào)整。

實(shí)現(xiàn)完全線上計(jì)量委托后，由于實(shí)現(xiàn)了按車號的委托，系統(tǒng)只需要通過邏輯實(shí)現(xiàn)車號正確匹配，并在自助終端上按計(jì)量作業(yè)的要求引導(dǎo)司機(jī)自助完成計(jì)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(shí)施過程

硬件改造。對現(xiàn)有汽車衡進(jìn)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(jī)提供過磅操作人機(jī)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(jī)、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(jī)：當(dāng)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(zhǔn)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(jī)、監(jiān)控顯示屏、對講主機(jī)等用于實(shí)現(xiàn)對3臺汽車衡的實(shí)時監(jiān)控以及與現(xiàn)場的語音對講?？紤]到司機(jī)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(jìn)行遙控操作。

6 作業(yè)流程

所有需要進(jìn)行計(jì)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(jì)量系統(tǒng)提前按車和卸貨地點(diǎn)區(qū)分發(fā)送計(jì)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(jìn)廠、出廠、內(nèi)轉(zhuǎn)）。當(dāng)物資在廠區(qū)間轉(zhuǎn)運(yùn)時，系統(tǒng)會自動進(jìn)行復(fù)核稱重操作，確保出廠和進(jìn)廠符合時間和重量雙重確認(rèn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(rèn)動作交由駕駛員完成。

7 軟件功能設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)從計(jì)量申請下發(fā)、車輛進(jìn)廠申請、現(xiàn)場計(jì)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(jì)量信息查詢、統(tǒng)計(jì)、用戶和角色管理等功能以外，還遵循如下流程設(shè)計(jì)。

7.1 計(jì)量申請下發(fā)

對現(xiàn)有Web網(wǎng)頁系統(tǒng)進(jìn)行適應(yīng)性改造，增加計(jì)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(dá)物料計(jì)量計(jì)劃，計(jì)量申請按每車每個卸貨地點(diǎn)一個申請的模式，當(dāng)同一車輛裝載多種物資或有多個卸貨地點(diǎn)（拼車）時，必須為每個物資或卸貨地點(diǎn)下達(dá)一次計(jì)劃。

系統(tǒng)采用手機(jī)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(jì)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(jìn)行隨時統(tǒng)計(jì)。

由于計(jì)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(jì)量申請以及計(jì)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(jì)量申請的運(yùn)輸車輛，由于司機(jī)需要自行在無人值守自助終端上選擇與其裝運(yùn)物資相符的計(jì)量申請，特別是拼車狀態(tài)的車輛。故，每車次申請是精細(xì)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(jìn)度和節(jié)奏，對于均衡設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，避免提貨車輛集中提貨排隊(duì)都有很大好處。

7.2 車輛進(jìn)出廠

計(jì)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(jìn)出廠時實(shí)現(xiàn)自動放行，對于不符合進(jìn)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(bào)警。

7.3 現(xiàn)場稱重作業(yè)

車輛到達(dá)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(rèn)車輛要求在汽車衡稱臺上正確停放后才能進(jìn)行稱重作業(yè)，汽車衡系統(tǒng)采用紅外光幕進(jìn)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(jìn)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(xiàng)目還引入了車輛位置檢測雷達(dá)代替對射進(jìn)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(jì)量系統(tǒng)服務(wù)器，該功能與現(xiàn)有特鋼計(jì)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(jìn)行記錄，對車輛皮重超差的幅度、時間和頻次等進(jìn)行篩選和統(tǒng)計(jì)后提供給各級管理部門進(jìn)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(dāng)物料計(jì)量作業(yè)完全按照流程運(yùn)行時，由于系統(tǒng)機(jī)制確保了計(jì)量申請、稱重作業(yè)和數(shù)據(jù)返回嚴(yán)格按照既定流程運(yùn)行，計(jì)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(jì)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(zhǔn)皮重、車型等相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在案，并對車輛單獨(dú)設(shè)置允許皮重誤差范圍，當(dāng)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(jìn)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(jìn)廠、計(jì)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(jìn)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(jìn)行在線分析，自動篩選出異常波形進(jìn)行報(bào)警，可以對稱重設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)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(jìn)行處置;車輛基本信息特征庫內(nèi)包含所有車輛的基準(zhǔn)過磅波形模型，通過對過磅波形的實(shí)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(zhǔn)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(shí)現(xiàn)了寶武體系下的統(tǒng)一認(rèn)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(shí)現(xiàn)全自動車號糾錯，可大幅度提高車號識別的準(zhǔn)確率，避免車號識別錯誤影響正常的物資計(jì)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(yùn)用大數(shù)據(jù)分析的手段，為每次計(jì)量稱重作業(yè)的完整過程進(jìn)行數(shù)據(jù)畫像，通過特征分析的方法判斷，為物料計(jì)量過程數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、真實(shí)保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

[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.