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智能制造背景下旧园区的仓储物流升级改造

时间:2021-02-18 来源:

文|河南中烟工业有限责任公司洛阳卷烟厂

何文婕

目前传统制造业正处于转型升级的重要时期,但许多企业受旧园区厂房自身结构限制,难以满足对物流仓储日益增长的需求。本文以国内某生产企业旧园区的物流升级改造为案例,针对旧园区在区域布局、作业管理等方面的痛点,对其仓储物流的升级改造方案和要点进行了分析,以期对于类似旧园区厂房改造升级起到一些借鉴作用。

近年来,中国经济发展迅速,新产业方式不断形成,导致生产加工和仓储运输方式也随之变化,使得传统工业园区的内部组织结构和新时期市场发展态势呈现出不匹配的现象,原有基础设施已不能满足新生产方式的使用要求,其使用价值也得不到充分体现。以现代物流系统集成技术,对原有园区进行整体重新规划和改造,成为新时期的必要趋势。

旧园区改造有较多形式,国内也有很多成功案例,如北京798文化创意产业园、青岛啤酒博物馆、上海世博会城市未来馆、厦门图书馆、成都工业文明博物馆、重庆二厂文创园等。虽然在旧园向文化展示空间改造方面的案例较多,但针对物流仓储功能拓展升级改造的探索相对较少。不同类型的旧工业园区,改造需要考虑不同因素,当旧工业园区是以产业信息化、物流自动化作为降本增效的关键点时,其升级改造需要侧重考虑工业区内部发展因素、区域的整体环境因素、规划改造模式是否科学完整等等。

一、智能制造背景下旧园区仓储物流的发展现状

智慧物流是现代物流的发展方向,智慧物流将RFID、传感器、GPS、云计算、WMS等信息技术广泛应用于运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节,实现物流系统的智能化、网络化、自动化、可视化和系统化。

我国的智能物流建设,从本世纪初开始发展迅速,随着供给侧政策要求不断深化,企业对智能物流仓储的需求也逐步提高。很多粗放型生产的厂房,已经不适应现在的需要,无法满足企业生产的需求,旧厂房的改造问题在城市建设进程中日益凸显出来。

当前我国多数制造业仓库的管理,相对比较传统和原始,现场还存在着纸质台账卡记录物品进出信息的情况,对员工经验依赖性大、人工操作量大、效率不高、信息传递慢、存在出错的概率比较高。未通过信息化手段对物料进行精细化管控,容易造成物料呆滞等情况,不仅仓库空间利用率低,而且物流效率也低,使企业管理成本居高不下。传统的仓库需要通过升级转型来应对不断上涨的成本,更快满足客户订单交付的要求。

来自劳动力成本上升的制约和企业扩张的需要,促使制造业近年来掀起了对物流系统升级改造的热潮,越来越多的旧园区也通过引入信息化和自动化技术进行智能化仓储升级,从而在多变的市场环境中把握新的发展机遇。

二、旧园区智能仓储升级改造的案例分析

本文以国内某生产企业旧园区的智能仓储升级改造为案例,对旧园区存在的痛点进行分析,针对实际需求提出升级改造的具体目标,并提出旧园区智能物流系统升级改造的方案:在软件系统上,采用仓库管理系统(车辆管理、自动装货)和仓库设备控制系统;在硬件上,通过立体仓库、堆高车、输送链、AGV、升降月台、扫描站、扫描枪、装卸货机、码垛机、升降机等进行整体升级改造。

1.旧园区的痛点分析

(1)旧园区的原材料仓库、半成品仓库、成品仓库分别位于园区的不同区域,仓库与厂房位置分布较散,厂区位置示意如图1,其中1#~3#建筑与4#~10#建筑中间隔一条露天道路,成品、原材料等货物流通需通过电叉车或手动叉车搬运,转运物流路线长,转运效率低。

图1 案例园区分布图

(2)仓库缺少精细化管理,出入库信息传递使用传统的纸质档,实物的入库、出库、结存无法与账和卡实时同步,并且找料困难、效率低,“先进先出”由人为确定;

(3)系统库存由人工进行盘点,需逐一核对物料数量、规格、保质期等信息,效率低且无法实时了解库存状况。

(4)仓库作业和库存控制作业呈现复杂化、多样化,靠传统、简单的静态仓库管理模式,不仅效率低且容易产生呆滞物料,大大增加企业管理成本。

2.仓储物流升级改造方案分析

面对激烈的市场竞争,需借助智能化、数字化苦练内功,提升运营竞争力,通过对整个厂区的功能调整及改造,将厂区打造成一个集智能立体仓库、智能配送系统为核心的智能化、自动化物流体系。通过优化园区布局,提升土地使用效率,对厂区的建筑结构进行重新规划设计,以及通过采用加固和分隔夹层等手段使其内部空间得到二次利用;通过全面整合归并整个厂区的原材料仓库和成品仓库,实现厂区物流、车间产线物料配送等的智能化,同时对流程进行优化,打通各供应链环节实现各个节点的信息化和自动化控制,全面提升企业管理水平。

(1)重新规划车间生产布局

将1#~3#生产车间全部搬迁到南半区,并将4#楼和5#楼改建成为综合立体智能仓库,实施统一的仓库管理系统平台,通过集中管理,实现集约化、高效率运营目的,如图2。

图2 方案设计示意图

(2)4#~10#楼空中连廊建设方案

在避免对园区绿化改造过大的前提下,规划借用现有各车间靠近主通道的室内2层区域为主输送区,通过廊桥连接2层,采用双排互通倒“E”型的物流通道,配以AGV双车道往返搬运模式,打通整体园区物流输送环节,实现托盘物料配送及成品入库全程无人化、智能化。园区连廊示意图,如图3。三维示意图,如图4。

图3 园区连廊示意图

图4 三维示意图

(3)建立智慧物流统一管理平台,统一操作界面、统一主数据管理、统一口径。信息系统建设示意图,如图5。

图5 信息系统建设示意图

3.旧园区物流升级改造要点汇总

(1)建立评价分析体系,设立关键评价指标

安全性评定

厂房的结构强度评价,是否可以满足物流设备的使用要求;

消防设施评价,是否有相应消防要求的消防设施;

抗灾害能力评价。

适用性评定

人机工程学应用评价,设施及空间是否合理;

耐久性评定。

可持续性及可拓展评价

可持续性评价;

环境影响评价;

可拓展性评价;

(2)土建工程改造

地面改造或加固需满足相关物流设备的使用要求;

根据改造方案从新评估是否需增设防火墙;

根据方案评估改造的立库、月台、楼板加固等的土建建设及方案。

(3)搭建物流仓储系统

通过连廊连接各厂区厂房和仓库;

垂直方向通过往复式提升机打通竖直方向的通路,实现垂直楼层的物流通路;

各楼层出入口对接通过AGV进行物流转运;

原单层厂房改造为采用堆垛机的立体智能仓库。

(4)信息系统的搭建

服务器网络搭建方案设计;

信息系统设计,包含仓储管理系统,调度系统及与原生产系统的信息系统方案设计;

业务流程信息方案设计。

(5)旧园区升级改造需考虑的其它问题

要考虑升级改造的投资回报是否在可接受范围内;

评估改造方案的可行性,如被改造的厂房是否满足引入自动化设备的基本条件,比如厂房的结构、承重和地面平面度等是否满足改造要求,以及厂房改造后的使用年限是足够等。

应考虑改造方案是否满足现代物流配送的需求,是否具备多样化、自动化、个性化的智能化仓储功能,改造升级后的能力是否匹配企业在一段时间内的增长需求。

三、结语

在如今智能制造的背景下,行业激烈竞争日益严峻,传统物流企业急需转型,降低物流成本、提高物流智能化是物流业的发展趋势,很多旧园区物流的仓储模式已不能适应现代化物流的发展需求,并存在资源闲置与重复配置、利用率低、人工成本高等问题,亟待转型升级。

为解决旧园区存在的诸多痛点,需要通过应用集成技术对旧园区的仓储物流模式进行改造升级,使厂区信息流更加透明化、柔性化,通过信息源自动抓取、自动识别、自动预警及智能管理功能,突破旧园区原有的物流束缚,从而降低仓库成本、提高仓库效率、提升仓库智慧管理能力,进而增加市场竞争力。