智能制造背景下舊園區(qū)的倉儲物流升級改造

近年來，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，新產(chǎn)業(yè)方式不斷形成，導(dǎo)致生產(chǎn)加工和倉儲運(yùn)輸方式也隨之變化，使得傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和新時期市場發(fā)展態(tài)勢呈現(xiàn)出不匹配的現(xiàn)象，原有基礎(chǔ)設(shè)施已不能滿足新生產(chǎn)方式的使用要求，其使用價值也得不到充分體現(xiàn)。以現(xiàn)代物流系統(tǒng)集成技術(shù)，對原有園區(qū)進(jìn)行整體重新規(guī)劃和改造，成為新時期的必要趨勢。

舊園區(qū)改造有較多形式，國內(nèi)也有很多成功案例，如北京798文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園、青島啤酒博物館、上海世博會城市未來館、廈門圖書館、成都工業(yè)文明博物館、重慶二廠文創(chuàng)園等。雖然在舊園向文化展示空間改造方面的案例較多，但針對物流倉儲功能拓展升級改造的探索相對較少。不同類型的舊工業(yè)園區(qū)，改造需要考慮不同因素，當(dāng)舊工業(yè)園區(qū)是以產(chǎn)業(yè)信息化、物流自動化作為降本增效的關(guān)鍵點時，其升級改造需要側(cè)重考慮工業(yè)區(qū)內(nèi)部發(fā)展因素、區(qū)域的整體環(huán)境因素、規(guī)劃改造模式是否科學(xué)完整等等。

一、智能制造背景下舊園區(qū)倉儲物流的發(fā)展現(xiàn)狀

智慧物流是現(xiàn)代物流的發(fā)展方向，智慧物流將RFID、傳感器、GPS、云計算、WMS等信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸、倉儲、包裝、裝卸搬運(yùn)、流通加工、配送、信息服務(wù)等各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)物流系統(tǒng)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化、可視化和系統(tǒng)化。

我國的智能物流建設(shè)，從本世紀(jì)初開始發(fā)展迅速，隨著供給側(cè)政策要求不斷深化，企業(yè)對智能物流倉儲的需求也逐步提高。很多粗放型生產(chǎn)的廠房，已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)在的需要，無法滿足企業(yè)生產(chǎn)的需求，舊廠房的改造問題在城市建設(shè)進(jìn)程中日益凸顯出來。

圖1 案例園區(qū)分布圖

當(dāng)前我國多數(shù)制造業(yè)倉庫的管理，相對比較傳統(tǒng)和原始，現(xiàn)場還存在著紙質(zhì)臺賬卡記錄物品進(jìn)出信息的情況，對員工經(jīng)驗依賴性大、人工操作量大、效率不高、信息傳遞慢、存在出錯的概率比較高。未通過信息化手段對物料進(jìn)行精細(xì)化管控，容易造成物料呆滯等情況，不僅倉庫空間利用率低，而且物流效率也低，使企業(yè)管理成本居高不下。傳統(tǒng)的倉庫需要通過升級轉(zhuǎn)型來應(yīng)對不斷上漲的成本，更快滿足客戶訂單交付的要求。

來自勞動力成本上升的制約和企業(yè)擴(kuò)張的需要，促使制造業(yè)近年來掀起了對物流系統(tǒng)升級改造的熱潮，越來越多的舊園區(qū)也通過引入信息化和自動化技術(shù)進(jìn)行智能化倉儲升級，從而在多變的市場環(huán)境中把握新的發(fā)展機(jī)遇。

二、舊園區(qū)智能倉儲升級改造的案例分析

本文以國內(nèi)某生產(chǎn)企業(yè)舊園區(qū)的智能倉儲升級改造為案例，對舊園區(qū)存在的痛點進(jìn)行分析，針對實際需求提出升級改造的具體目標(biāo)，并提出舊園區(qū)智能物流系統(tǒng)升級改造的方案：在軟件系統(tǒng)上，采用倉庫管理系統(tǒng)（車輛管理、自動裝貨）和倉庫設(shè)備控制系統(tǒng)；在硬件上，通過立體倉庫、堆高車、輸送鏈、AGV、升降月臺、掃描站、掃描槍、裝卸貨機(jī)、碼垛機(jī)、升降機(jī)等進(jìn)行整體升級改造。

1.舊園區(qū)的痛點分析

（1）舊園區(qū)的原材料倉庫、半成品倉庫、成品倉庫分別位于園區(qū)的不同區(qū)域，倉庫與廠房位置分布較散，廠區(qū)位置示意如圖1，其中1#～3#建筑與4#～10#建筑中間隔一條露天道路，成品、原材料等貨物流通需通過電叉車或手動叉車搬運(yùn)，轉(zhuǎn)運(yùn)物流路線長，轉(zhuǎn)運(yùn)效率低。

（2）倉庫缺少精細(xì)化管理，出入庫信息傳遞使用傳統(tǒng)的紙質(zhì)檔，實物的入庫、出庫、結(jié)存無法與賬和卡實時同步，并且找料困難、效率低，“先進(jìn)先出”由人為確定；

（3）系統(tǒng)庫存由人工進(jìn)行盤點，需逐一核對物料數(shù)量、規(guī)格、保質(zhì)期等信息，效率低且無法實時了解庫存狀況。

（4）倉庫作業(yè)和庫存控制作業(yè)呈現(xiàn)復(fù)雜化、多樣化，靠傳統(tǒng)、簡單的靜態(tài)倉庫管理模式，不僅效率低且容易產(chǎn)生呆滯物料，大大增加企業(yè)管理成本。

2.倉儲物流升級改造方案分析

面對激烈的市場競爭，需借助智能化、數(shù)字化苦練內(nèi)功，提升運(yùn)營競爭力，通過對整個廠區(qū)的功能調(diào)整及改造，將廠區(qū)打造成一個集智能立體倉庫、智能配送系統(tǒng)為核心的智能化、自動化物流體系。通過優(yōu)化園區(qū)布局，提升土地使用效率，對廠區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新規(guī)劃設(shè)計，以及通過采用加固和分隔夾層等手段使其內(nèi)部空間得到二次利用；通過全面整合歸并整個廠區(qū)的原材料倉庫和成品倉庫，實現(xiàn)廠區(qū)物流、車間產(chǎn)線物料配送等的智能化，同時對流程進(jìn)行優(yōu)化，打通各供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)實現(xiàn)各個節(jié)點的信息化和自動化控制，全面提升企業(yè)管理水平。

（1）重新規(guī)劃車間生產(chǎn)布局

將1#～3#生產(chǎn)車間全部搬遷到南半?yún)^(qū)，并將4#樓和5#樓改建成為綜合立體智能倉庫，實施統(tǒng)一的倉庫管理系統(tǒng)平臺，通過集中管理，實現(xiàn)集約化、高效率運(yùn)營目的，如圖2。

圖2 方案設(shè)計示意圖

圖3 園區(qū)連廊示意圖

圖4 三維示意圖

（2）4#～10#樓空中連廊建設(shè)方案

在避免對園區(qū)綠化改造過大的前提下，規(guī)劃借用現(xiàn)有各車間靠近主通道的室內(nèi)2層區(qū)域為主輸送區(qū)，通過廊橋連接2層，采用雙排互通倒“E”型的物流通道，配以AGV雙車道往返搬運(yùn)模式，打通整體園區(qū)物流輸送環(huán)節(jié)，實現(xiàn)托盤物料配送及成品入庫全程無人化、智能化。園區(qū)連廊示意圖，如圖3。三維示意圖，如圖4。

（3）建立智慧物流統(tǒng)一管理平臺，統(tǒng)一操作界面、統(tǒng)一主數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)一口徑。信息系統(tǒng)建設(shè)示意圖，如圖5。

圖5 信息系統(tǒng)建設(shè)示意圖

為解決舊園區(qū)存在的諸多痛點，需要通過應(yīng)用集成技術(shù)對舊園區(qū)的倉儲物流模式進(jìn)行改造升級，使廠區(qū)信息流更加透明化、柔性化，通過信息源自動抓取、自動識別、自動預(yù)警及智能管理功能，突破舊園區(qū)原有的物流束縛。

3.舊園區(qū)物流升級改造要點匯總

（1）建立評價分析體系，設(shè)立關(guān)鍵評價指標(biāo)

①安全性評定

●廠房的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評價，是否可以滿足物流設(shè)備的使用要求；

●消防設(shè)施評價，是否有相應(yīng)消防要求的消防設(shè)施；

●抗災(zāi)害能力評價。

②適用性評定

●人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用評價，設(shè)施及空間是否合理；

●耐久性評定。

③可持續(xù)性及可拓展評價

●可持續(xù)性評價；

●環(huán)境影響評價；

●可拓展性評價；

（2）土建工程改造

①地面改造或加固需滿足相關(guān)物流設(shè)備的使用要求；

②根據(jù)改造方案從新評估是否需增設(shè)防火墻；

③根據(jù)方案評估改造的立庫、月臺、樓板加固等的土建建設(shè)及方案。

（3）搭建物流倉儲系統(tǒng)

①通過連廊連接各廠區(qū)廠房和倉庫；

②垂直方向通過往復(fù)式提升機(jī)打通豎直方向的通路，實現(xiàn)垂直樓層的物流通路；

③各樓層出入口對接通過AGV進(jìn)行物流轉(zhuǎn)運(yùn)；

④原單層廠房改造為采用堆垛機(jī)的立體智能倉庫。

（4）信息系統(tǒng)的搭建

①服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)搭建方案設(shè)計；

②信息系統(tǒng)設(shè)計，包含倉儲管理系統(tǒng)，調(diào)度系統(tǒng)及與原生產(chǎn)系統(tǒng)的信息系統(tǒng)方案設(shè)計；

③業(yè)務(wù)流程信息方案設(shè)計。

（5）舊園區(qū)升級改造需考慮的其它問題

①要考慮升級改造的投資回報是否在可接受范圍內(nèi)；

②評估改造方案的可行性，如被改造的廠房是否滿足引入自動化設(shè)備的基本條件，比如廠房的結(jié)構(gòu)、承重和地面平面度等是否滿足改造要求，以及廠房改造后的使用年限是足夠等。

③應(yīng)考慮改造方案是否滿足現(xiàn)代物流配送的需求，是否具備多樣化、自動化、個性化的智能化倉儲功能，改造升級后的能力是否匹配企業(yè)在一段時間內(nèi)的增長需求。

三、結(jié)語

在如今智能制造的背景下，行業(yè)激烈競爭日益嚴(yán)峻，傳統(tǒng)物流企業(yè)急需轉(zhuǎn)型，降低物流成本、提高物流智能化是物流業(yè)的發(fā)展趨勢，很多舊園區(qū)物流的倉儲模式已不能適應(yīng)現(xiàn)代化物流的發(fā)展需求，并存在資源閑置與重復(fù)配置、利用率低、人工成本高等問題，亟待轉(zhuǎn)型升級。

為解決舊園區(qū)存在的諸多痛點，需要通過應(yīng)用集成技術(shù)對舊園區(qū)的倉儲物流模式進(jìn)行改造升級，使廠區(qū)信息流更加透明化、柔性化，通過信息源自動抓取、自動識別、自動預(yù)警及智能管理功能，突破舊園區(qū)原有的物流束縛，從而降低倉庫成本、提高倉庫效率、提升倉庫智慧管理能力，進(jìn)而增加市場競爭力。