介可視·散裝物料庫存管理

雷達全景掃描系統在料倉、堆場中的應用

引 言

——綜述選題背景

  現如今，生產、制造、加工等多種領域會用到大量散裝物料、生產物料、加工物料、產品無料或燃料等物料，而這些物料的存儲、管理、監控等方面也成為了難題。

  由于庫存物料的數據直接關系到企業的財務核算，因此面對堆積如山的物料，人們雖然沒有好的計量方法，也都執著于傳統一一人工盤庫。

  所謂人工盤庫，就是每月底，企業的相關人員(往往是幾個部門)先對料場進行推土機整形、人工拉皮尺，再利用數學模型搞個接近數。這種方法與實際的誤差往在7%以上。更多的企業只是憑經驗目測一下料場，估計一個數據直接填寫報表，實際誤差往往更大。可以說，有的企業很少盤料場，有些企業的料場幾十年都沒有弄清楚過。

  如今料倉、堆場種類繁多、堆放零散、形狀不規則、地面觀看有盲區等情況。料倉、堆場環境復雜，可能有大量粉塵、溫度過高、堆場坍塌危及人員人身等問題。人工盤庫也逐漸成為歷史，隨著庫存盤點進入常態化狀態，如何實現對散裝物料的管控是料重要挑戰之一。

  我們探訪的企業以往為了加強料倉與堆場的管理，掌握料倉與堆場的實際信息，規避產品存儲質量與數目風險，保護企業利益不受損失，企業會定期組織各班組對產品盤庫。因為料倉、堆場環境分布不均，而且料高，測量與計算需要依憑著師傅的經驗，盤庫難度系數很大，風險系數又高，盤庫程序復雜，普通的盤庫方法所需參與盤庫人員較多，盤庫所用時間長，而采用智能設備盤庫可以大大降低盤庫時間和人力、物力和財力。

探尋料倉概況

1.1 料倉概況 ：

——歸納、總結我們走訪多家企業的料倉概況

料倉的分類包括以下幾種：

? 按物料級配數分為單斗、二斗、三斗、四斗、多斗；

? 按配料計量方式分為各物料累積計量和各物料單獨計量；

? 按配料操控方式分為皮帶式、升降式；

? 按用途可分為原料倉、配料倉和成品倉；

? 按倉形可分為筒倉、棚倉、罐倉和房式倉；

? 按料倉的截面形式可分為圓形、方形、矩形和六角形等多種樣式；

1.2 盤庫方案 ：

——歸納、總結我們走訪多家企業的盤庫流程 

（1）時間及人員安排：

? 時間安排：按照廠部和車間安排；

? 人員安排：車間成立盤庫小組；小組成員由車間員工、監督、設備運行保障、數

據維護、內外操作人員組成；

（2）盤庫內容： 

? 核對計算機管理信息系統與物料信息的一致性；

? 核對計算機管理信息系統物料的出（入）庫與實際剩余的一致性；

（3）操作方法：

? 將料倉、物料信息打印出來；

? 人工拉皮尺(設備)，再利用數學模型預估出重量；

? 核對檢查；

（4）盤庫處理：

? 每個庫房盤庫結束后，將計算機管理信息系統中與實際不符之處，按照實際情況在計算機

（5）管理信息系統中修改；

? 所有庫房盤庫完成后，將信息、情況向廠部匯報；

（6）再由操作工排查監控系統，再將需要料倉、物料信息與出（入）庫信息錄入計算機。

系統詳情、安裝方案

1.1 產品簡介：

  根據上述的總結的料倉概況與盤庫安排，也為了解決盤庫難題，介可視迎難而上推出雷達全景掃描系統，相較于傳統人工盤庫、激光盤庫等盤庫技術我們提出了掃描成像理念，通過安裝機械軸的射頻天線發射80GHz毫米波，使其能夠實現三維數據測量，在配以后臺點云計算實現空間范圍內的靜態目標檢測、點云數據輸出、空間掃描成像、體積與重量計算輸出等功能。80GHz毫米波相較于激光更能適應環境，在惡劣環境下不受雨水、灰塵、光照等影響，并且通過天線所測量的點位數據更多。還可以多臺組合使用，通過系統測算來達到無死角測量。

介可視·雷達全景掃描系統測試輪廓（點云）示意圖

1.2  產品特點 ：

介可視·雷達全景掃描系統主要產品特點如下：

? 二維軸向360°掃描，進行目標高精度成像；

? 天線波束角度小，測量更準確，檢測距離更遠；

? 遠探測距離50米，覆蓋大型庫房；

? 可多臺雷達共同部署，區域自由劃分；

? 支持網口輸出點云信息；

? 全天候工作，不受天氣、光線、溫度、粉塵等環境影響；

1.3  產品參數：

1.4  接口定義：

二線制接口定義

  介可視·雷達全景掃描系統對外輸出一根線，線束一分為二，分為電源部分、網絡部分。雷達標配一個配電箱，配電箱內部有220VAC轉24VDC適配器，并且有接口板，可以擴展不同接口功能，建議配電箱距離雷達小于50m。

電源部分：包含24VDC電源輸入、RS485對外接口。

以太網接口：為百兆以太網RJ45接頭，可通過以太網接口連接上位機，輸出實時點云數據，進

行點云成像。

1.5 安裝環境 ： 

  介可視·雷達全景掃描系統通過2維軸向旋轉，達到空間掃描成像的效果，用戶可根據掃描成像雷達呈現出來的效果進行盤庫、目標識別體積測量其安裝示意圖如下所示。

介可視·雷達全景掃描系統安裝示意圖 

  介可視·雷達全景掃描系統僅作為前端掃描設備，需搭配邊緣智能終端方可完成成像。而邊緣智能終端是一款高性能的堆料體積測量主機，可同時連接8臺成像雷達，負責實時讀取成像雷達的點云數據，并利用高性能算法進行點云拼接、填充、去噪、柵格化等數據處理，輸出堆料的體積和三維建模效果圖，并具有生成報表、繪制歷史曲線，配置掃描計劃等功能。

介可視·雷達全景掃描系統組成圖示

1.6 安裝注意事項 ：

目前散裝物料庫存管理系統上的雷達配備兩種安裝支架：抱箍支架、標準法蘭。

抱箍支架：通過3個抱箍把支架固定在橫桿上，一般應用在料棚；

標準法蘭：可直接適配DN250法蘭孔，一般應用在筒倉、罐體、與堆場中；

  雷達備有延長支架，支架長度0.5m，當筒倉頂部有承重梁或者金屬架遮擋的情況下，可以安裝延長支架把雷達下探，達到測試效果。

  掃描成像雷達安裝位置為料堆正上方，雷達架設高度與掃描面積相關，若料堆面積超過雷達掃描區域，需安裝兩臺或多臺雷達進行拼接，以達到全覆蓋的效果。掃描成像雷達。

工作場景如下圖所示。

內部討論

內部討論我司與一些常見的盤庫方式對比：

現場案例

解決問題

  根據對比之前的盤庫方案，可以看出測繪與計算是占用時間久的主要原因。如果在改進后的盤庫方案基礎上，用智能設備代替人工，會大大降低盤庫時間，而且能確保，減少支出的人力和物力。

系統優勢

  介可視·散裝物料庫存管理雷達全景掃描系統可以進行二維 360°掃描，實現空間范圍內的靜態目標檢測、點云數據輸出、空間掃描成像、體積與重量計算輸出等功能，且不受雨水、灰塵、光照等惡劣環境影響。可應用在煤炭、水泥、砂石等場景進行體積檢測、重量評估、輪廓掃描等，以實現工業智能化、數字化，為后續打造智慧生產提供技術支撐。

結論

  綜上所述，庫存盤點已進入新的歷史階段，抓住機遇、向內挖潛，提高經濟效益已是大勢所趨，納入信息化管理，對料倉、料場進行科學、快速、準確的盤點是企業向縱深發展的必然要求，用新技術替代人工盤庫也就顯而易見。

參考文獻： 

[1] NB／T47003．2-2009{固體料倉》 

[2] 料倉制造施工技術及過程管理 

[3] 智能設備在料倉盤庫中的應用與研究

[4]《科技進步與對策》