神華黃驊港智能化生產調度指揮系統研究

隨著神華集團港口板塊的建設和發展，其生產能力和經濟總量不斷增加，港口作為集團礦、路、港、航、電、煤化工一體化運營模式中的一環，規模化的優勢及其重要性與日劇增，而港口調度指揮管理又是港口生產運營的中心環節。本文通過對神華黃驊港目前在生產調度指揮中的現狀及存在的不利因素進行分析，研究了如何在黃驊港建立智能化生產調度指揮系統。

神華黃驊港/生產調度指揮/智能化

一、背景

神華集團是于1995年10月經國務院批準設立的國有獨資公司，是中央直管國有重要骨干企業，是以煤為基礎，電力、鐵路、港口、航運、煤制油與煤化工為一體，產運銷一條龍經營的特大型能源企業，是我國規模最大、現代化程度最高的煤炭企業和世界上最大的煤炭經銷商。

神華黃驊港是神華集團礦、路、港、航、電、煤化工一體化運營模式中的重要一環，由神華集團和河北建設投資公司共同出資組建，其中神華占70%，河北建投占30%。目前黃驊港已經成為以煤炭裝卸為主，兼顧散雜貨、油品的億噸級大港，是僅次于秦皇島港的國內第二大煤炭輸出港。目前，全港設計煤炭下水能力為1.78億噸，實際能力約2億噸，共有專業化煤炭生產泊位17個，堆場77.4萬平米，儲煤筒倉48個，最大煤炭堆存能力約340萬噸。同時港區有可供開發建設的海岸線12.5公里，陸域面積11平方公里，水域面積6.8平方公里。依托神華集團的統一謀劃和運行組織，黃驊港自2001年投運以來，已累計完成煤炭下水超過10億噸。

隨著神華集團的高速發展和黃驊港吞吐量的持續增長，進一步提升港口功能，創建港口的現代化管理和經營模式迫在眉睫。在港口經營管理中，生產調度指揮管理又是其中心環節，提高港口調度指揮的工作效率，是提升港口生產業務管理水平的關鍵。然而目前，港口生產調度基本憑經驗進行，表現在整個碼頭的作業過程中船時效率不高、機械忙閑不均、堆場煤種過多且堆放不夠合理，這嚴重制約了港口的進一步發展。因此，建立智能化生產調度指揮系統，對港口生產調度管理中匯集的各項信息資源充分開發和利用，加速信息反饋，提高協調、處理、指揮、調度的實時性和正確性，實現港口調度的快速反映，最終轉變調度指揮管理模式顯得尤為重要。

二、目前生產調度指揮的現狀及不利因素

（一）港口作為集團煤炭下水銷售的終端環節，連接著鐵路和航運，通過港口公司的卸車作業、堆存管理、裝船作業等關鍵作業環節為一體化運行的順暢提供保障，然而目前港口的生產運營與上下游信息互通不暢，造成港口生產調度指揮工作較為被動。具體表現為：

1、對銷售情況不明，市場銷售信息不確定性。包括到港船舶及銷售煤種信息的滯后，往往港口只能獲得當天銷售信息，限制港口未來3-5天場存結構合理配置、設備維保等工作的計劃安排；不能夠及時地了解當前的市場行情、未來的銷售計劃、計劃到黃驊港下水量及分煤種銷售量，易造成在港船舶船貨不匹配，個別船舶等貨、個別煤種壓港的情況。

2、對到港重車的車流、車型、煤種、列車運行狀態以及具體到港時間不可控且《進車作業通知單》的時間跨度較短，目前只能拿到當班（12個小時）的《進車作業通知單》，使卸車作業組織缺少前瞻性，易造成重車壓港現象的發生。

3、對到港船舶的具體信息及需求不能提前了解，車船運行信息的不確定使得港口被動裝卸，給精確排產計劃造成不便。

所以，如要實現港口計劃排產流程的智能化，需要銷售、鐵路、航運板塊提供以下三方面的信息。一是中長期銷售計劃，包括船舶預報和銷售煤種；二是火車運行狀態，包括3日計劃內和正在運行中的車流密度、車型結構、承運煤種等車輛信息；三是船舶運行狀態，包括3日計劃內的船舶到港時間、船型結構、貨運計劃單船信息。

（二）生產指揮調度較分散。具體表現為：存在多頭管理、多級調度的情況，使得調度工作繁瑣，存在了大量重復勞動，影響了生產調度的效率。縱向表現在，一項生產作業要求的下達需經過值班主任--各部值班長--裝卸副值班長--中控調度員--裝船指導員--大機操作人員，跨部門，多層次，且各部門有自己的作業要求及規定，存在傳輸時間長、效率低、打折扣的情況，不利于快速、統一指揮。橫向表現在，港調、船調、引航調度、中海調度等的功能相對分離，數據共享程度低，存在重復指令，重復溝通的情況。

（三）堆場、泊位的管理和利用方式有待提高。具體表現為：目前堆場利用率不夠，堆存煤種過多，堆存結構不夠合理，這造成大機之間使用頻率相差較大，作業流程選擇易沖突從而等流程時間過長，裝船配煤作業占比過大影響作業效率；一二三期泊位的功能定位有待細化，所靠船舶的船型、排水時間長短與設備能力的匹配度、裝船流程選擇的便利性等因素的考慮還不夠精細化。

（四）生產作業情況的反饋效率低。具體表現為：現場人員對影響生產的因素反饋不及時且時效性不強，這樣以來，使得及時調整生產作業方案，消除作業中的脫節現象，降低對裝卸生產的影響程度，做出正確合理的決策等工作變得比較被動。

（五）管控系統中生產數據分析的功能有待進一步完善。具體表現為：管控系統中數據層不夠完備，各種數據之間的邏輯關系搭建也不夠嚴密，致使不能提供一些必須的分析數據。比如，每日的卸車數量管控中是以軌道衡數據獲取后才記數，統計節點時已卸完的車，如果沒有排空就無法獲取到軌道衡數，管控中就無法將這些車記數，造成當日接班待卸車數、當班到車數、當班卸車數、班末待卸車數之間無法反映出合理的邏輯關系。

三、針對目前黃驊港生產調度中存在的不利因素，提出建立智能化生產調度指揮系統

（一）充分發揮集團一體化運行的系統優勢，由集團生產指揮中心牽頭，積極開展礦區、銷售、鐵路、港口、航運“五位一體”計劃對接，共同研究開發一套“產運銷生產管理系統”，力保各環節的順暢運行。此系統可以涵蓋48小時礦區計劃到港煤炭的裝車情況、旬度銷售情況及銷售煤種情況、48小時每一列到港重車的沿途運行情況、48小時港口卸車堆存及裝船情況、48小時船舶到港情況等生產相關信息。通過信息共享，港口就完全可以精確地排出48小時貨運計劃、48小時裝卸生產計劃、48小時精準化維修計劃、48小時拖輪作業計劃等精細化排產計劃，通過長時間的摸索運行甚至可以排出72小時以及96小時精確計劃。集團也可以通過對港口各煤種暢銷、壓港情況的分析，準確、快速、合理的調度指揮整個一體化生產的運行。

1、對銷售集團的業務需求

（1）長期船舶預報計劃

借助集團產運銷協同的平臺，以集團信息化建設的成果為手段，需要銷售集團提供未來一旬的煤炭下水預計銷售計劃，包括銷售總量及分煤種銷售量，港口公司根據該計劃預判未來一旬的港口生產形勢，細化堆場管理、調整堆場結構布局、安排設備檢修，同時提出煤炭資源調進需求，為上游鐵路運力組織和礦區裝車安排提供依據。

（2）短期船舶確報計劃

銷售集團需要提供未來3-5天的煤炭確定銷售計劃暨《港口貨物作業合同》，港口公司根據銷售集團提供的《港口貨物作業合同》分析港口場存結構、船舶運力情況，為后續堆場備煤垛位安排形成船垛匹配，提高堆場容量和取料機作業效率創造條件。

2、對鐵路到港車輛信息的業務需求

（1）計劃需求

為保證重車接卸的順暢，港口公司根據銷售提供的未來3-5天的《港口貨物作業合同》、船舶運力、堆場存量及煤種結構、裝卸設備能力、狀態以及檢修計劃的安排等信息向鐵路公司提出車輛運力需求計劃，包括列車到達的時間密度、車型的結構和礦區裝車煤種結構。

（2）運行需求

運行過程中，需要鐵路公司從礦區發車開始就將重車的預計到港時間、車次、車型、煤種等信息傳送到港口，港口公司分析到車情況是否符合港口作業的需要，并將不符合的情況和調整要求第一時間反饋給鐵路公司，以便其有時間進行流向的調整或者沿線的分流。

（二）協調船公司、代理盡快做好船舶信息系統及來港船舶評級制度的完善工作。船舶信息包括船舶資料信息（船長、船寬、最大載重、最大吃水、排水時間、引水情況、拖輪使用情況）、航次載貨及來往港信息、船舶預報、下錨、靠泊、裝卸作業的開工、停工、完工、船舶離港、在港作業期間的一些影響因素的信息。通過這些準確的數據作為支持，實現進出港船舶及拖輪作業的規范化，為貨運精確排產及拖輪精確作業計劃提供堅實的依據。

對神華中海航運公司的業務需求。編制船舶進出港計劃原則上堅持船貨銜接、資源匹配、神華中海船舶優先的原則。凡預排船舶，要保證堆場和預到資源能夠滿足正常作業、按計劃離港。針對目前神華中海全面承運國華電力的煤炭運輸任務，對于運輸計劃的預知性和確定性相對其他用戶要可靠得多，因此按照先易后難，逐步推進的原則，可以將國華電力的煤炭作業先行按照剛性作業計劃的要求，由神華中海船舶提前3-5天將船舶到港時間、船型、裝貨計劃告知港口公司。港口公司根據上述信息制定堆場備煤垛位規劃以及資源需求計劃提報給鐵路公司安排裝車和發運。

（三）對一二三期堆場進行重新劃分和結構調整，對一二三期碼頭的功能定位進行重新的界定。

1、堆場劃分橫向制定出一二三期各主要堆存的煤種，縱向劃定一二三期每個垛位合理的堆存大小。堆存方式的調整：通過和銷售集團協商或者征收配煤費的方式，要求將到港煤種數量精減到一個合理的范圍之內，盡量減少配煤作業數量，可以按銷售煤種的配煤比例進行混堆作業，這樣帶來的好處是可以大大提升堆場的利用率、提高流程選擇的便利性、提高裝卸作業效率，從而降低運營成本。堆存結構的調整：根據一二三期在設備能力、老化程度、作業效率、流程選擇等方面的不同，可以將一期堆場以堆存市場煤（塊煤、活精、低灰）、外煤、社會散戶單堆煤等特殊煤種為主；二期堆場以神華銷售煤配煤比例為4：1、7：3等較大配比的煤種和比例為1：1混堆的煤種為主；三四期筒倉群以市場交易量大、周轉快的神華主力電煤煤種為主。

2、對一二三期碼頭靠泊的船舶類型進一步分類細化。一期可以定性為社會專用碼頭，主要靠以裝市場煤為主的船舶、外輪等，船舶噸級為1-4萬噸級為主的船型；二期以神華中海平臺上的船舶，船舶噸級為3-6萬噸級為主的船型；三四期主要靠大宗船舶、以承運神華主力煤為主周轉快的神華自有船為主，船舶噸級為3-10萬噸級，排水時間短的船型。

通過對堆場與泊位合理有效的管理和利用，最終的目的是實現不同區域不同對待，不同作業方式不同設備流程，將環保的壓力、市場煤作業存在的各個環節隱患、外輪管理等重點限定在一期；盡量釋放三四期工程的生產能力，加快三四期船舶的周轉率，提高三四期泊位利用率，真正的做到經濟生產。

（四）智能調度指揮系統應該實現港口作業的動態和可視化管理。生產管控一體化系統建設，應通過先進的信息技術，以整個港區及一二三期翻車機、堆場、碼頭的實際地圖為背景，實時地視頻顯示翻車機作業、各單機作業、堆場垛位堆存狀況、碼頭裝船作業、船舶進出等作業實績，并能夠完成各項視頻的切換和數據的調用，實現對生產一二三期生產設備、工藝流程、生產運行數據等信息的監視，使領導和調度指揮人員能夠對當前港口生產作業實績一目了然，為調度決策提供事實依據。充分利用生產調度指揮大樓的建設，通過智能調度系統，應該實現生產調度在縱向、橫向的信息共享、調度指令的及時發送和反饋。所謂的縱向，指的是生產指揮中心值班主任做為一級調度，港調、卸車指導員、一二三部值班長、一二三期中控調度做為二級調度，裝船指導員及現場作業人員做為三級調度，在港口生產業務中，不要局限在各自部門內部，跳出部門的“圈子”，保證各級調度能夠協調統一，監控相應的作業情況，對突發事件能夠做出及時的響應，免去許多繁瑣的層層上報程序，從實質上提高港口生產調度的整體辦事效率，真正實現新型的扁平化矩陣式調度管理模式。所謂的橫向，主要是指港調、船調、引航調度、中海船代或外代調度、拖輪、引航對于輔助港口生產作業具有十分重要的作用，智能調度應該將港調、船調、引航調度、中海或外代調度形成“四調合一”聯合辦公的格局，實現后港調只排當班船舶進出港動態（目前港調需要排船舶進出港動態、通知船舶備車起錨、通知引水上船時間、聯系拖輪使用情況、外輪通知商檢做手續、填寫靠離港時間等），船調負責聯系拖輪使用情況、派遣拖輪，引航調度負責按照港調所排動態自己安排引水船備車起錨以及上引水事宜，中海船代或外代調度負責自己船公司的船舶備車，預靠和預離港動態等。這樣可以很好的將港調大部分時間解放出來用于做報表、向集團總調匯報港口生產情況、對現場突發事件情況的記錄等工作。

（五）加快管控數據完善工作和裝卸仿真指揮調度系統的建設步伐。卸車、裝船整個流程全程仿真排產的實現，不僅大大減小員工工作強度，而且使整個流程更加科學合理，進一步提升生產計劃的管控和執行能力，充分發揮智能化生產調度指揮的功能。

綜上所述，智能化生產調度指揮系統的建立，可以大大地提高集團一體化各板塊對于數據的共享程度，為港口生產運營的調度指揮提供有力的分析工具和平臺，從而大大提高計劃的兌現率，為港口合理配置資源、降低運營成本、提高服務水平和競爭力提供切實的幫助。

作者簡介：王輝 男 1983年10月 本科 職務：經濟師 職稱：中級工作單位：神華黃驊港務有限責任公司。