良信“未來工廠”海鹽基地的智能物流系統(tǒng)建設(shè)

文 / 王兵 張方緒

北京起重運輸機械設(shè)計研究院有限公司

在良信“未來工廠”海鹽基地，北起院為其量身規(guī)劃建設(shè)智能倉儲配送系統(tǒng)，提供整個工廠物料處理全流程標準化、信息化、自動化、智能化解決方案，實現(xiàn)了整體方案的創(chuàng)新性、全面性、前瞻性，打造了離散型制造行業(yè)規(guī)模較大、功能齊全、應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)先的智能物流標桿項目。

上海良信電器股份有限公司（簡稱“良信”）是一家專注于低壓電器高端市場的領(lǐng)先公司，主要從事終端電器、配電電器、控制電器、智能家居等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，2014年在深圳證券交易所掛牌上市。近年來，良信緊抓“數(shù)字經(jīng)濟”發(fā)展機遇，積極構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的綠色智造體系。

2019年，良信啟動浙江省“未來工廠”試點項目——海鹽智能生產(chǎn)基地建設(shè)項目，先后引進自動化高精裝備、智能物流倉儲配送系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，范圍覆蓋模具、沖壓、注塑、電鍍、焊接、電子、裝配、倉儲物流等智能低壓電器全產(chǎn)業(yè)鏈。該項目的建成，標志著良信智能制造發(fā)展邁上新的臺階。

項目背景

良信海鹽智能生產(chǎn)基地按照工業(yè)4.0標準進行規(guī)劃，建立智能化工廠、智能化物流、智能化生產(chǎn)及智能化供應(yīng)鏈，深度融合、應(yīng)用了新一代信息技術(shù)，聚焦低碳發(fā)展、智能高效。借助5G、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、機器人、人工智能等技術(shù)，以數(shù)字化設(shè)計、智能化生產(chǎn)、數(shù)字化管理為基礎(chǔ)，實現(xiàn)“業(yè)務(wù)”、“數(shù)據(jù)”和“運營”等方面數(shù)字化升級轉(zhuǎn)型，大幅降低單位能耗和成本的同時，積極探索未來工廠更多的數(shù)字化應(yīng)用場景。

作為智能制造項目的核心組成部分，良信智能物流系統(tǒng)的建設(shè)從一開始就受到重視。項目前期，良信通過嚴格考察篩選，最終選擇北京起重運輸機械設(shè)計研究院有限公司（簡稱“北起院”）作為智能物流系統(tǒng)建設(shè)的合作方。

北起院深感項目復(fù)雜性及重要性，因為該項目的成功建設(shè)，不但能夠?qū)崿F(xiàn)高效服務(wù)于良信生產(chǎn)的目標，同樣也是智能制造領(lǐng)域智能物流系統(tǒng)建設(shè)再上一層樓的里程碑式項目。北起院作為自動化倉儲物流板塊的領(lǐng)軍企業(yè)，知難而上，提前組建強大的項目團隊，與良信開展深入交流和探討，最終為其提供了智能工廠物流系統(tǒng)整體解決方案，采用了多項先進技術(shù)，打造了該行業(yè)智能物流系統(tǒng)標桿項目。

建設(shè)內(nèi)容

智能物流系統(tǒng)建設(shè)的核心是，依托于自動化物流中心實現(xiàn)整個工廠的原物料及成品的周轉(zhuǎn)，具有極高的信息化、時效性、自動化要求。該項目總占地面積約206畝，規(guī)劃建設(shè)現(xiàn)代化標準廠房4棟、自動化倉儲物流庫房一棟，配套建設(shè)研發(fā)試驗大樓一棟、員工發(fā)展中心、餐廳等設(shè)施，總建筑面積達26萬平方米，計劃總投資11億元。其中，北起院中標的智能化物流裝備項目一期合同額超過1億元。

良信生產(chǎn)物流配送系統(tǒng)以中央倉庫和分揀車間為核心，通過連廊與周邊4棟廠房相連，為廠房提供原料存儲、配送以及成品存儲、發(fā)運服務(wù)。作為物料處理全流程標準化、信息化、自動化、智能化解決方案，該項目涵蓋了幾乎所有主流的物流裝備類型，包括雙工位高速堆垛機托盤自動化立體庫系統(tǒng)、箱式多層穿梭車系統(tǒng)、貨到人揀選系統(tǒng)、AGV搬運系統(tǒng)、機器人拆碼垛系統(tǒng)等先進自動化設(shè)備，集自動存儲、自動分揀、自動包裝、自動搬運、自動拆碼垛、自主決策等功能于一身，是離散型制造行業(yè)規(guī)模較大、功能齊全、應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)先的智能物流項目。

良信生產(chǎn)物流配送系統(tǒng)項目，主要包含以下部分：

智能物流系統(tǒng)組成

新時期經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境下，農(nóng)村地區(qū)存在著很大的潛在消費發(fā)展空間。在農(nóng)村體育事業(yè)發(fā)展過程中，廣大農(nóng)民群眾的觀念產(chǎn)生了很大的變化。體育事業(yè)發(fā)展可以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)消費。

整體布局規(guī)劃

一層功能區(qū)規(guī)劃

夾層布局規(guī)劃

二、三、四層布局規(guī)劃

多穿小車作業(yè)

雙貨叉堆垛機

布局規(guī)劃

1.整體布局規(guī)劃

項目整體以托盤立體庫、多穿立體庫為中心，通過自動輸送設(shè)備連接各個車間，在庫前作業(yè)區(qū)根據(jù)不同功能需求，在各個樓層配備相應(yīng)的機器人拆碼垛系統(tǒng)、貨到人工作站、箱緩存系統(tǒng)等，根據(jù)生產(chǎn)需要，車間配套線邊庫，完成原材料的精益配送。

2.一層布局規(guī)劃

一層主要完成外來原材料的入庫及成品發(fā)運作業(yè)；規(guī)劃了原材料入庫暫存區(qū)、IQC質(zhì)檢區(qū)、換箱作業(yè)區(qū)、成品分揀發(fā)貨區(qū)以及月臺裝卸車區(qū)。

3.夾層布局規(guī)劃

夾層主要完成成品自動拆垛、揀選、封箱捆扎、分揀的任務(wù)；布置機器人拆垛系統(tǒng)、貨到人揀選系統(tǒng)、復(fù)核打包系統(tǒng)及快速分揀系統(tǒng)。

4.二、三、四層布局規(guī)劃

二、三、四層通過連廊與車間連接，主要完成成品自動碼垛入庫、原材料自動拆垛、原材料配送到車間的任務(wù)；布置機器人拆碼垛系統(tǒng)、貨到人揀選系統(tǒng)、箱輸送線緩存系統(tǒng)以及線邊庫緩存系統(tǒng)。

項目特點

良信“未來工廠”智能物流系統(tǒng)項目應(yīng)用的技術(shù)與整體方案具有創(chuàng)新性、全面性、前瞻性等特點：

1.采用雙工位高速堆垛機系統(tǒng)，通過高效的控制和調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)雙貨叉協(xié)同和獨立作業(yè)，有效提升單機效率。

2.應(yīng)用大規(guī)模多層穿梭車立體庫系統(tǒng)，實現(xiàn)了周轉(zhuǎn)箱與紙箱的混合存儲，兼容多種箱體尺寸。

3.大量采用貨到人揀選技術(shù)，改變傳統(tǒng)的“人到貨”揀選模式，對節(jié)省揀選人員工作量、降低人員需求、提高工作效率及準確率具有重要意義。

拆碼垛機器人作業(yè)

貨到人揀選站

AGV作業(yè)等待區(qū)

車間與倉庫之間連接輸送線

線邊庫排序區(qū)

4.大量使用機器人完成成品及原材料的拆碼垛作業(yè)，兼容周轉(zhuǎn)箱及紙箱作業(yè)，并實現(xiàn)周轉(zhuǎn)箱及紙箱的續(xù)碼功能，為行業(yè)首例。

5.大量使用AGV，實現(xiàn)托盤物料在車間與庫房之間的自動搬運與周轉(zhuǎn)。

6.通過系統(tǒng)調(diào)度，車間所需物料通過揀選、排序后自動輸送至生產(chǎn)線邊，結(jié)束了傳統(tǒng)框車配送模式，大幅節(jié)省人力成本，提高精益化作業(yè)效率。

7.全面應(yīng)用虛擬調(diào)試及數(shù)字孿生技術(shù)。項目建設(shè)前期，通過虛擬調(diào)試技術(shù)完成方案驗證及設(shè)備部分調(diào)試工作，增強解決方案可行性的同時，縮短項目落地實施時間。項目運營期，真實有效地對庫區(qū)規(guī)劃平面和各設(shè)備進行虛擬場景還原，采集設(shè)備實時數(shù)據(jù)，各個終端數(shù)據(jù)同步，實現(xiàn)實時場景3D展現(xiàn)及設(shè)備管理的功能。

8.該項目涵蓋了幾乎所有主流物流裝備類型，體現(xiàn)了北起院強大的設(shè)備集成及調(diào)度能力。

良信攜手北起院共同打造“未來工廠”，一方面實現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和設(shè)備數(shù)據(jù)實時采集，實現(xiàn)了工廠的透明化生產(chǎn)制造；另一方面，應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)，構(gòu)建自動化生產(chǎn)線、柔性制造物流系統(tǒng)，實現(xiàn)了少人化、無人化生產(chǎn)。該項目的落地，標志著良信智能制造建設(shè)邁上新臺階。

數(shù)字孿生系統(tǒng)界面