供稿/江蘇高科物流科技股份有限公司
為順應(yīng)家居行業(yè)智能化升級趨勢,木道家居選擇與江蘇高科物流科技股份有限公司合作開展智能物流系統(tǒng)項目規(guī)劃建設(shè),使其生產(chǎn)和物流能力得到大大提升,為企業(yè)實現(xiàn)長遠發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。
江蘇木道智能家居有限公司(簡稱“木道家居”)是一家集家具生產(chǎn)、設(shè)計、銷售、售后為一體的綜合型企業(yè)。自成立以來,木道家居著眼于國內(nèi)工程家具、家居定制、辦公家具市場,憑借具有獨立開發(fā)能力、經(jīng)驗豐富的開發(fā)設(shè)計團隊和各類專業(yè)技術(shù)人才,努力為用戶提供安全、實用、環(huán)保的家具產(chǎn)品,在業(yè)內(nèi)頗具實力。
在智能制造和智能物流快速發(fā)展的趨勢下,木道家居努力開展自動化升級,尤其是在新建的智能化家居工廠內(nèi),通過智能物流系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè),使其生產(chǎn)和物流能力得到大大提升。
近兩年,家居制造業(yè)發(fā)展面臨一系列挑戰(zhàn),一是前端的房地產(chǎn)業(yè)不景氣,需求增長放緩;二是同質(zhì)化競爭日趨激烈;三是消費端要求更高的交付效率,以及更個性化的定制產(chǎn)品。隨著需求更加多元化,定制化更為普遍,家居制造商普遍面臨的選擇是:通過自我升級,完成智能化轉(zhuǎn)型。
總體來看,傳統(tǒng)制造業(yè)的智能化升級主要有兩方面重點:智能化硬件設(shè)備的改造、高效高柔性數(shù)字化平臺的打造。家居行業(yè)的智能化升級同樣如此?;诙嗄攴e累的經(jīng)驗,木道家居董事長張崇對家居行業(yè)的未來發(fā)展模式有著敏銳的觀察,嘗試在老工廠進行一系列自動化改造的同時,也大力投資在江蘇徐州新建智能化家居工廠。
在新工廠中,自動化水平得到大幅提升,以木料加工為例,從備料、開料、銑型、鉆孔、涂裝到最后包裝,共有超過40多道工序,全部采用自動化或半自動化裝備,某些工序由原本的多人完成,減少到1人甚至無需人工,原本需要多臺機器的作業(yè)則被合并到1臺機器中,從而達到高效生產(chǎn)、降低成本的目的。
然而,自動化的實現(xiàn),距離真正意義上的“智能化”還有一段距離,尤其需要處理好各生產(chǎn)設(shè)備之間的連動、各工段產(chǎn)能的平衡、工段間物料的流轉(zhuǎn)、定制化訂單的排單和配料、過程中物料的存儲、原材料和成品的倉儲、生產(chǎn)平臺與其它業(yè)務(wù)平臺的對接等問題,只有依賴專業(yè)的智能制造和物流集成商,才能高效且系統(tǒng)地化解痛點、滿足需求。
經(jīng)過深入探討和考察,木道家居最終選擇江蘇高科物流科技股份有限公司(簡稱“江蘇高科”)合作開展智能物流系統(tǒng)項目規(guī)劃建設(shè)。作為國內(nèi)專業(yè)的智能化倉儲物流設(shè)備集成商,江蘇高科深耕多年,服務(wù)行業(yè)近30個,實施項目達到300余個,可為客戶提供項目咨詢、方案規(guī)劃、生產(chǎn)制造、安裝調(diào)試、運營保障的全生命周期服務(wù)。
木道家居地處江蘇徐州豐縣,新工廠占地300畝,一期建設(shè)130畝,其中生產(chǎn)車間47000平方米,成品庫占地18000平方米,總投資8億元,涵蓋智能化成產(chǎn)車間、全自動化立體倉儲系統(tǒng)及配套輔助辦公場地。
在項目立項初期,木道家居與江蘇高科經(jīng)過了半年多的方案討論,從整體布局到每一條輸送線都經(jīng)過仔細(xì)推敲。雙方發(fā)揮各自優(yōu)勢,木道家居從專業(yè)角度對整體車間布局及專機的能效匹配做了深入分析;江蘇高科根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗,并結(jié)合木道家居的實際工藝,設(shè)計了整廠智能物流輸及存儲系統(tǒng)。雙方的密切合作,使整體項目的落地性得到保障。2020年5月項目土建正式動工,2021年9月工廠正式投產(chǎn)。
由江蘇高科為木道家居承建的整廠智能物流系統(tǒng)項目,使智能化、信息化生產(chǎn)在家居行業(yè)得到充分展現(xiàn),從單一的智能存儲功能向涵蓋物料搬運、區(qū)域配送、自動拆垛、自動存儲為一體的智能化物流系統(tǒng)延伸,是“工業(yè)4.0”在木工家居行業(yè)的典型應(yīng)用。
木道家居與江蘇高科通過長時間的行業(yè)探討后發(fā)現(xiàn),目前家居行業(yè)的制造及物流存在以下特征:
1.破損率高:產(chǎn)品包裝非標(biāo)化、運輸中轉(zhuǎn)次數(shù)多,導(dǎo)致行業(yè)破損率高達5%~10%。
2.標(biāo)準(zhǔn)化低:在家居的計費設(shè)計、包裝規(guī)格、倉儲設(shè)備、安裝服務(wù)等方面標(biāo)準(zhǔn)化低,且標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行力不夠。
3.信息化低:目前大多物流環(huán)節(jié)靠人工完成,與其他行業(yè)廣泛應(yīng)用流水線作業(yè)及倉儲管理系統(tǒng)的情況相比,家居制造及物流的信息化建設(shè)不完整。
4.時效性低:在定制家具方面表現(xiàn)最為突出,從客戶下單到送至客戶家中通常需要1個月左右時間,若出現(xiàn)破損補單時間還需延長。企業(yè)間協(xié)同效率低,也是導(dǎo)致時效性低的重要因素。
雖然目前存在諸多短板,但家居行業(yè)整體市場需求量仍處在穩(wěn)步上升期,尤其近年電商行業(yè)發(fā)展迅猛,使得線上訂單增長一路飆升。為此,江蘇高科提出兩點規(guī)劃建議:
一是構(gòu)建一體化供應(yīng)鏈:打造雙向信息流,從供應(yīng)商管理、原料庫存管理、生產(chǎn)加工管理、成品出庫管理等幾個方面實現(xiàn)信息鏈接;強化建設(shè)客戶一鍵下單、產(chǎn)品自動模塊拆分、訂單生產(chǎn)追蹤、發(fā)貨在途監(jiān)控等幾個方面,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理智能化,數(shù)據(jù)分析實時化,提高客戶體驗感。
二是以智能物流助力生產(chǎn)制造:借鑒不同行業(yè)物流的優(yōu)勢,打造專屬家居行業(yè)的智能工廠。為滿足家居行業(yè)使用,對堆垛機、輸送線、RGV、自動拆碼垛機械手等物流裝備進行了特殊設(shè)計。在同等面積的存儲條件下,自動化立體倉庫的投入,使其儲存量提高3~4倍;車間自動化物流設(shè)備的投入,使作業(yè)效率提高1~2倍。
最終的解決方案是,木道家居整廠智能物流系統(tǒng)采用原料庫存儲系統(tǒng)、智能吸盤桁架機械手系統(tǒng)、數(shù)控開料系統(tǒng)、封邊系統(tǒng)、智能打孔系統(tǒng)、揀選系統(tǒng)、成品庫系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)及中央控制系統(tǒng)。各系統(tǒng)硬件通過輸送系統(tǒng)(近2000臺輸送機)連接,可實現(xiàn)軟、硬一體化,以信息流打通家居生產(chǎn)的各環(huán)節(jié),既實現(xiàn)大批量訂單的批量化生產(chǎn),又能夠解決高端客戶的定制化需求。
封邊系統(tǒng)
智能打孔系統(tǒng)
下面按照家居產(chǎn)品從原材料存儲、生產(chǎn),到按訂單揀選出貨的流程,對各系統(tǒng)組成及其功能,以及主要作業(yè)流程介紹如下:
原料庫存儲系統(tǒng):自動化立體倉庫實現(xiàn)多種物料的無人化管理,并根據(jù)生產(chǎn)車間實際使用的材料數(shù)量、種類形成熱力值,智能調(diào)整倉庫物料的存放位置。
智能吸盤桁架機械手系統(tǒng):根據(jù)系統(tǒng)訂單,自動揀選出生產(chǎn)工序所需具體物料的種類、數(shù)量,并可實現(xiàn)一軌多車,根據(jù)實際業(yè)務(wù)量,靈活增減設(shè)備數(shù)量。
數(shù)控切料系統(tǒng):全自動數(shù)控縱橫開料,自動匹配版型,最大化利用原料,加工精度可達到0.5毫米。
封邊系統(tǒng):全自動加溫、加壓、封邊、切面、多頭粗銑、精銑、圓弧銑。
智能打孔系統(tǒng):自動排鉆、系統(tǒng)根據(jù)排鉆規(guī)則智能匹配打孔板材。
多單揀選系統(tǒng):根據(jù)客戶訂單,通過6臺揀選機器人,將加工好的產(chǎn)品進行分單組合。揀選緩存區(qū)可同時緩存上百個訂單。
多單揀選系統(tǒng)
江蘇高科為木道家居規(guī)劃的整廠智能物流解決方案,具有模塊化、多樣化、可復(fù)制的特點,其柔性化方案可應(yīng)對企業(yè)在不同發(fā)展階段的業(yè)務(wù)需求。從前端銷售、接單、生產(chǎn)、物流等環(huán)節(jié),實現(xiàn)全流程智能化、數(shù)字化管理,為企業(yè)實現(xiàn)更科學(xué)、更長遠的發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。
成品庫分為入庫區(qū)、成品存儲區(qū)、出庫區(qū)。其中入庫區(qū)通過AGV與車間對接實現(xiàn)貨物的自動入庫,成品庫區(qū)分為常規(guī)尺寸貨物(2800×1200毫米)存儲區(qū)、超寬貨物(2100×2200毫米)存儲區(qū),共17臺堆垛機(7臺單伸位堆垛機,9臺雙伸位堆垛機,1臺超寬堆垛機),合計24200個托盤儲位。
成品自動入庫:人工將成品打包好后組盤,通過人工呼叫系統(tǒng)調(diào)度AGV進行搬運作業(yè)。15臺雙工位AGV,使入庫效率大大提升。AGV系統(tǒng)與倉庫WMS系統(tǒng)對接,自動上傳貨物信息,根據(jù)入庫原則,系統(tǒng)自動分配貨位,通過RGV、輸送線、堆垛機實現(xiàn)自動入庫。
訂單自動出庫:根據(jù)客戶訂單,系統(tǒng)自動將貨物從立體倉庫出庫,通過堆垛機將貨物送至出庫口,按照發(fā)貨路線通過輸送線輸送至指定發(fā)貨口;通過“井”字形輸送線可實現(xiàn)任意巷道的貨物輸送至指定發(fā)貨口;通過可調(diào)節(jié)皮帶伸縮機輸送至發(fā)貨車內(nèi)進行碼放,大大降低人工勞動量;剩余空托盤進行自動碼盤回庫。諸如床墊等尺寸較大的貨物,通過空中桁架機械手進行自動拆垛,搬運至指定發(fā)貨口發(fā)貨。
訂單自動出庫
1.兼容性:原料的尺寸多種多樣,要求原料存儲設(shè)備和系統(tǒng)必須具備更高的兼容性;成品區(qū)定制托盤可滿足不同客戶、不同型號貨物的存放。
2.靈活性:多個生產(chǎn)區(qū)域原料需求大,桁架機械手支持多批次同時揀選,并根據(jù)實際業(yè)務(wù)量靈活增加機械手?jǐn)?shù)量;成品入庫區(qū)的AGV系統(tǒng),除根據(jù)不同業(yè)務(wù)量的入庫需求進行靈活增減外,還能滿足后期打包下線對接口的靈活調(diào)整。
3.獨立性:生產(chǎn)區(qū)域模塊化,輸送線、RGV專線輸送,即使單區(qū)域加工設(shè)備、輸送設(shè)備存在故障,也不影響其他區(qū)域生產(chǎn)作業(yè)。輸送系統(tǒng)的專線輸送,不但可提高輸送效率、降低差錯率,同時還使各區(qū)域的緩存空間有所增加。
在該項目中,工業(yè)數(shù)據(jù)流在工廠智能傳輸并實時采集分析生產(chǎn)數(shù)據(jù),將這些信息系統(tǒng)和生產(chǎn)、存儲區(qū)域通過軟硬件設(shè)施鏈接起來,將傳統(tǒng)模式下各個環(huán)節(jié)的孤島互聯(lián)形成一個動態(tài)的生態(tài)圈,從而達到以下效果:
● 降低企業(yè)所擔(dān)憂的生產(chǎn)瓶頸,降低生產(chǎn)成本、管理成本。
● 大幅減少對人工的依賴,降低出錯率,大單、急單不再受人工限制,系統(tǒng)可24小時不間斷生產(chǎn)。
● 提高生產(chǎn)效率與運營水平,整體系統(tǒng)比傳統(tǒng)模式提高30%;實現(xiàn)多訂單揉單生產(chǎn),提高板材利用率,減少余料,余料自動入庫再利用;板材損壞率降低75%;系統(tǒng)的無縫對接,實現(xiàn)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時監(jiān)控,從而提高計劃的準(zhǔn)確性與工廠的精細(xì)化管理。
總體來看,江蘇高科為木道家居規(guī)劃的整廠智能物流解決方案,具有模塊化、多樣化、可復(fù)制的特點,其柔性化方案可應(yīng)對企業(yè)在不同發(fā)展階段的業(yè)務(wù)需求。從前端銷售、接單、生產(chǎn)、物流等環(huán)節(jié),實現(xiàn)全流程智能化、數(shù)字化管理,為企業(yè)實現(xiàn)更科學(xué)、更長遠的發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。
自動化、工業(yè)4.0、大數(shù)據(jù)、云計算等等,如今已成為智能工廠的標(biāo)簽,生產(chǎn)和物流的智能化將是家居企業(yè)升級的必由之路。木道家居整廠智能物流的實施,將為業(yè)內(nèi)帶來一定借鑒作用。