摘要：本案例针对混凝土拌合站管理痛点，创新构建了数字化拌合站生产过程动态化监控系统。该系统通过整合智能物料验收、混凝土云联管理、运输机械云监、料仓管控等子系统，打通与企业主营业务系统数据壁垒，实现了混凝土从结应耗、需求、配比、调度、运输到签收的全链条数字化管理。
一、实施目标
以“高标准化、机械化、数字化、高效益”为核心，打造混凝土拌合站领域的智慧工厂，实现生产全流程智能化管控。通过引入先进的数字化与智能技术，全面革新生产模式，实现降本增效。优化管理模式，混凝土拌合站借助智能配比系统和自动化搅拌设备，确保混凝土质量稳定均一，同时降低原材料损耗，构建生产效率高、资源浪费少的现代化拌合站。
二、案例实施背景
目前我国拌合站普遍使用的混凝土管理系统由工业计算机集成搅拌主机、物料称量系统、物料输送系统、物料贮存系统和控制系统等5大系统组成的混凝土工控机系统。虽然工控机系统机械化、自动化程度较高，生产效率有所提高，但未改变传统的施工管理模式，物料、车辆、下单、配比、生产等多种情况都未进行有效监控。且工控机业务数据受人为干预影响大，若仅依赖工控机系统，将难以实现施工企业对拌合站进行有效管控，管理水平不能得到有效提升，所以迫切需要开发新技术、新手段提高管理的质量、水平和效果。
三、建设内容
（一）梳理管理系统体系
数字化拌和站以混凝土云联管理系统为核心，建立拌合站数字管理中心，进行拌合站集中控制、数据分析调度等。其整合物料验收、混凝土生产集联远控、运输机械云监、劳务实名、视频云监、电子料牌、料仓门禁、远程语音、远程打印、料斗视频监控、搅拌机监测、料罐温度监测、料罐料位监测、料罐电子阀门等系统，完成从物料、人员进场到混凝土生产过程及质量的管控，以满足智能化、信息化建设要求，在节省人力成本的同时打造信息化建设亮点。
图1数字管理中心
（二）搭建信息管理平台
数字化拌合站运用信息技术，结合数据云共享，使得该数字化拌合站各管理系统数据与业务系统相联通，实现拌合站对能效、原料、质量、车辆、人员、结构物混凝土的消耗和节超等数据共享，同时实现全局数据统计分析，对拌合站相关数据形成公司数据资产，为公司对混凝土质量、原材集采、结构物砼消耗、现场车辆管理调度、劳务人员管理等业务管理优化提供真实、有效地数据依据。同时，现场业务人员可以直接通过手机办理相关业务，也可以同手机实时查看各类数据，手机端与PC端系统数据共享，将数据及时、便捷反馈至管理者，实现对拌合站混凝土实时有效管控。
图2数字化拌合站管控平台
（三）完善物联硬件终端
为获取真实有效数据，一方面集团对拌合站中各类硬件按需求进行了改造，通过各类传感器直接获取数据，撇弃人为因素干扰，另一方面从网安角度出发，优化了网络结构，配备了数据中转服务器，为拌合站的稳定运行和数据传输提供了有力保障。同时开发配置了质量监控数据门户，实现与业务管理系统中机构、项目、客商、物资档案、配合比、拌合站料仓设置、WBS结构物、生产任务单等数据打通共享；另一方面实现拌合站的每一盘生产数据直接上传业务管理平台，与业务系统应耗等数据实现实时对比。
（四）组织业务应用
为了进一步完善职责分工，集团对拌合站相关业务进行梳理，并根据业务逻辑框架将所有工作职能进行分解、细化，明确各业务部门工作职责，通过信息化平台将施工现场、拌合站、试验室、工程部、物资管理所涉及业务工作固化，并按角色权限设置事项规范标准的工作流程，实现业务办公一体化，有效在事中对业务及业务数据通过流程线上审批进行管控，提高数字化拌和站的生产效率、质量控制和成本管理能力，同时也保障系统平台数据的有效性。
（五）核心系统建设
1.智能物料验收系统建设
智能物料验收系统主要针对磅房物料、原料过磅验收，包含智能物料验收系统客户端、车牌识别调试客户端等模块。系统硬件部分包含过磅抓拍摄像头、车牌识别一体机、车闸、工控电脑等其他辅助设备。系统利用信息化系统和物联网应用，对物料验收过磅流程进行数据采集和应用监督管理。
2.混凝土云联管理系统建设
混凝土云联管理系统主要由拌和站PLA集成机柜、工控电脑、中间数据服务器、工业控制系统及各种网络&应用组件构成，核心旨在直接打通企业综合管理系统与拌和站工业控制系统数据直连交互，从而实现自混凝土现场需求至运输到货全线上（手机APP）提任务、线上下配比、自动分配任务及自动锁定结构物实际消耗用量功能。该系统杜绝中间任何人为干预影响，真正意义实现对各结构物混凝土节超的实时过程动态监控。
3.运输机械云监系统建设
该系统由运输机械云监平台终端北斗定位器、超声波油传感器及4G/5G数据传输集传模块等三大主要物联硬件构成，实时掌握每一台运输机械的功效情况及位置信息，做到科学调配资源，减少浪费，同时分析车辆运行情况，严防商砼车辆非正常卸料，实时监控机械状态及油耗数据，杜绝偷漏油现象。
4.拌合站料仓管控系统
为该系统由LED料仓显示、料位传感器、粉料管理系统控制箱、远程报警显示终端和智能管控系统组成。实时监测料仓并展示骨料仓的状态，确保在生产过程中不会因骨料不足而影响施工进度。当出现异常情况时，远程报警显示终端会及时发出警报，提醒相关人员采取措施，实现了对骨料仓的高效管控。
四、实施效果
目前数字化拌合站以在成绵苍巴高速公路等多个项目成功试点应用，并后续在深汕铁路项目等25个项目陆续完成上线，充分展现出其可靠、稳定与先进的特性，有效的解决了传统混凝土拌合生产过程中的诸多难题。
（一）管理效能的显著提升
数字化拌合站实现了生产全流程的数据自动采集与智能分析，从源头的数据输入到即时的预警反馈，彻底变革了传统的手工记录与分析模式。极大地简化了工作流程，让一线管理人员从繁琐的手工记录、分析和统计中解脱出来，管理效率显著提高。数字化看板与自动预警系统的应用，确保了生产状态的实时透明化，管理响应速度与决策精准度均实现了质的飞跃。
（二）资源节约与成本控制
数字化拌合站在减少资源浪费方面也成果斐然。一方面，数字化拌合站大幅降低了混凝土超耗比例，有效杜绝了偷卖倒卖、漏抛料等不良现象。以成绵苍巴项目为例，该项目混凝土总量550万立方米，应用系统使超耗比例整体降低约0.6-0.9个百分点，经济效益最高可达1480余万元。另一方面，数字化拌合站显著降低了残次混凝土成品比例，节约了原材料成本。系统还通过自动统计原材料节超、结构物混凝土节超等数据，为项目提供了精准的成本控制依据，进一步降低了项目运行成本。同时，系统的应用还精简了拌合站管理人员数量，降低了人力成本。以成绵苍巴项目为例，约20个拌合站共减少相关人员20余人，节省人力成本约200余万元。
（三）提效与减负并行
数字化拌合站的应用极大提高了拌合站的运转效能与沟通效率。通过任务单的全流程监控、云端与客户端的互联互通以及自动传感采集设备的应用，减少了现场人员的沟通负担与重复录入工作。此外，系统还实现了试验室施工配合比的云端管控与自动配置功能，显著提升了配比效率与混凝土管控水平。经多站运行反馈，从下单到混凝土到场的时间平均节省了20分钟以上，整体提效约40%以上。
（四）风险防控能力全面加强
数字化拌合站还具备强大的风险防控能力。通过每盘、每车质量的实时监控以及对车辆运输安全的监控功能，有效降低了混凝土质量与运输安全风险。同时，系统还实现了结构物混凝土节超对比功能，为施工质量与成本管控提供了有力保障。
完成单位：中铁二十三局集团有限公司
完成人：薛家成、吴晓峰、全虹旭、胡世峥