工業(yè)4.0時(shí)代 自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)與生產(chǎn)的深度融合
——訪合肥井松自動(dòng)化科技有限公司總工程師劉宗其

本刊記者/王玉

工業(yè)4.0時(shí)代 自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)與生產(chǎn)的深度融合
——訪合肥井松自動(dòng)化科技有限公司總工程師劉宗其

本刊記者/王玉

劉宗其合肥井松自動(dòng)化科技有限公司博士、總工程師

隨著我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)的發(fā)展以及“中國(guó)制造2025”的提出，制造企業(yè)積極構(gòu)建智能化生產(chǎn)模式，適應(yīng)工業(yè)4.0時(shí)代發(fā)展，通過(guò)各環(huán)節(jié)高度自動(dòng)化與互通互聯(lián)，減少庫(kù)存與生產(chǎn)等待時(shí)間，逐步實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)，以滿足客戶的小規(guī)模、個(gè)性化定制需求。

傳統(tǒng)制造企業(yè)的生產(chǎn)一般包括物料入庫(kù)、存放、加工制造、半成品入庫(kù)、再次加工制造、成品入庫(kù)以及出庫(kù)等一系列流程，除了生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)以外，其他都屬于生產(chǎn)物流范疇，由此來(lái)看，自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)與企業(yè)生產(chǎn)的深度融合，是實(shí)現(xiàn)高效率高精度自動(dòng)化生產(chǎn)，轉(zhuǎn)型智能制造的必要條件。當(dāng)前階段，我國(guó)自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)究竟該從哪些環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)線的對(duì)接、如何對(duì)接、不同行業(yè)對(duì)自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的需求又有哪些不同，這些問(wèn)題都十分具有探討價(jià)值。就此本刊記者采訪了合肥井松自動(dòng)化科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“井松”）總工程師劉宗其。

記者：請(qǐng)您談?wù)劰I(yè)4.0時(shí)代制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)給自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)提出了哪些新的要求？

劉宗其：隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)作為智能制造的核心組成部分，成為了企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)（包括訂貨、設(shè)計(jì)和規(guī)劃、計(jì)劃編制和生產(chǎn)安排、制造、裝配、發(fā)運(yùn)等環(huán)節(jié)）的一個(gè)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息流與物流有機(jī)結(jié)合，使企業(yè)合理安排生產(chǎn)，全面提高物流能力和管理水平。

隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)以及電商的高速發(fā)展，面向終端客戶訂單排產(chǎn)是眾多制造企業(yè)轉(zhuǎn)型的方向，在這個(gè)過(guò)程中對(duì)自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)提出的要求更多也更高：

首先, 隨著我國(guó)制造企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)拍與互聯(lián)網(wǎng)及電商終端訂單的聯(lián)系越來(lái)越緊密，訂單的定制性需求凸顯，對(duì)不同訂單的數(shù)據(jù)分析與整理要求提升。如電腦生產(chǎn)企業(yè)平均日產(chǎn)能4-5萬(wàn)臺(tái)，品種可能涉及上百個(gè)，各個(gè)訂單數(shù)可能都存在差異性，生產(chǎn)企業(yè)則需要面對(duì)龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、合并，然后轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)訂單。在配送環(huán)節(jié)，需要根據(jù)生產(chǎn)批次的節(jié)拍與周期完成每個(gè)訂單的配送，對(duì)自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)物流輸送、半成品倉(cāng)儲(chǔ)以及成品倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、反饋能力的要求都在提升。

同時(shí)，實(shí)時(shí)性要求的上升也給自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)的反應(yīng)能力及設(shè)備運(yùn)行效率提出了更高的要求。物流系統(tǒng)在接到ERP生產(chǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，通常在2-3小時(shí)完成對(duì)生產(chǎn)線的配送任務(wù)，即使采用堆垛機(jī)進(jìn)行出入庫(kù)分揀作業(yè)也難以滿足這種小件物料的高頻次、多品種、大批量的物流需求，通常需要考慮采用更為高效的貨到人分揀及分揀式存儲(chǔ)系統(tǒng)相結(jié)合的方式。

定制性、及時(shí)性、地域以及大客戶等需求的出現(xiàn)與變化，使生產(chǎn)的及時(shí)性、高效性、物料特性、存儲(chǔ)周期縮短等要求在不斷增加，相關(guān)信息以及數(shù)據(jù)高效處理和智能高效的自動(dòng)化物流系統(tǒng)將起到十分重要的作用。

記者：請(qǐng)您談?wù)劗?dāng)前階段制造企業(yè)通常需要在哪些環(huán)節(jié)引入自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)？分別用來(lái)解決哪些問(wèn)題？

劉宗其：自動(dòng)化物流系統(tǒng)可以為制造企業(yè)提供準(zhǔn)確的物料流及信息流支撐，動(dòng)態(tài)跟蹤企業(yè)的生產(chǎn)狀態(tài)、采購(gòu)需求及財(cái)務(wù)分析等。在現(xiàn)代常規(guī)制造企業(yè)中，不同的行業(yè)企業(yè)在引入自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的環(huán)節(jié)側(cè)重上也有所區(qū)分:

機(jī)械制造行業(yè)，如果生產(chǎn)的產(chǎn)品具有獨(dú)立的性能屬性，可以將物料的原始特性、半加工特性、成品等進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃，形成一個(gè)完整的物料倉(cāng)儲(chǔ)中心，車(chē)間的生產(chǎn)設(shè)備可以圍繞倉(cāng)儲(chǔ)中心進(jìn)行優(yōu)化布置，達(dá)到對(duì)生產(chǎn)工藝的流程再造，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)。

汽車(chē)行業(yè)，則由成千上萬(wàn)不同的零部件組成，發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)身、驅(qū)動(dòng)橋、電氣控制系統(tǒng)等各零部件的生產(chǎn)車(chē)間通常相互獨(dú)立，在生產(chǎn)物流環(huán)節(jié)中各零部件可以構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)化物流的小系統(tǒng)。線邊庫(kù)（原產(chǎn)料庫(kù)、半成品庫(kù)、工具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)、成品庫(kù)等）的需求十分突出，是現(xiàn)在汽車(chē)行業(yè)正在不斷完善生產(chǎn)物流自動(dòng)化的重要環(huán)節(jié)，以解決零部件在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中物料的及時(shí)、方便性配送的問(wèn)題。

而對(duì)于近年國(guó)家大力推廣的新能源電池行業(yè)，由于其生產(chǎn)工藝的特殊性，其流程通常為：原材料→合漿→涂布→烘烤→浸潤(rùn)老化→化成→分容→OCV檢測(cè)→靜置等，針對(duì)相應(yīng)的工藝流程，需要制定自動(dòng)化物流與存儲(chǔ)系統(tǒng)，如，需要分別規(guī)劃原材料庫(kù)、堆垛機(jī)自動(dòng)存取的烘烤區(qū)、提升機(jī)和積放線構(gòu)成的浸潤(rùn)老化區(qū)、堆垛機(jī)自動(dòng)存取的化成區(qū)、堆垛機(jī)自動(dòng)存取的分容區(qū)、以及靜置庫(kù)等，來(lái)實(shí)現(xiàn)電池的自動(dòng)化生產(chǎn)與存儲(chǔ)。

在化工行業(yè)，需要根據(jù)產(chǎn)品的品種與工藝等進(jìn)行規(guī)劃，如鈦白粉生產(chǎn)行業(yè)，由于對(duì)產(chǎn)能的需求較大，生產(chǎn)車(chē)間分散，需要考慮集中存儲(chǔ)并將各個(gè)生產(chǎn)車(chē)間的物料實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輸送，從而減少化工產(chǎn)品對(duì)人員的傷害。

記者：請(qǐng)您結(jié)合井松的實(shí)際案例，談?wù)勚圃炱髽I(yè)通常在什么時(shí)間或發(fā)展階段引入自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)？最終達(dá)到了怎樣的效果？

劉宗其：根據(jù)近十年來(lái)井松對(duì)制造業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)物流案例的分析，引入自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)企業(yè)通常處于以下發(fā)展階段：

一是，企業(yè)所面臨的市場(chǎng)進(jìn)入產(chǎn)能過(guò)剩階段。國(guó)內(nèi)制造型企業(yè)經(jīng)過(guò)了多年同質(zhì)化、規(guī)?；l(fā)展，多行業(yè)的產(chǎn)品處于產(chǎn)能過(guò)剩狀態(tài)，價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，面臨價(jià)格的不確定性很多企業(yè)需要及時(shí)掌握市場(chǎng)需求安排生產(chǎn)。

二是，企業(yè)需要縮短生產(chǎn)周期。企業(yè)面臨解決生產(chǎn)效率的瓶頸、提升物流配送系統(tǒng)的高效性等因素，需要考慮物料生產(chǎn)及生產(chǎn)自動(dòng)化物流的配送，通過(guò)對(duì)物料編碼的唯一性處理，能準(zhǔn)確解決過(guò)去物料管理的混亂狀態(tài)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程（數(shù)量、質(zhì)量狀態(tài)、生產(chǎn)工序）和財(cái)務(wù)成本分析，為企業(yè)的精益生產(chǎn)提供信息化支撐。

如井松在2013年至2014年間為山東玫德瑪鋼公司實(shí)施的項(xiàng)目，從最初一個(gè)自動(dòng)化物料倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)規(guī)劃，到后來(lái)規(guī)劃為以自動(dòng)化生產(chǎn)相配套的企業(yè)智能物流系統(tǒng)，解決了自動(dòng)化產(chǎn)線與訂單的實(shí)時(shí)同步，大幅降低了產(chǎn)能過(guò)剩狀態(tài)。使該企業(yè)快速升級(jí)發(fā)展。

記者：請(qǐng)您談?wù)勗谫N合生產(chǎn)線打造自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該重點(diǎn)把握哪些原則？

劉宗其：在設(shè)計(jì)時(shí)要把握生產(chǎn)工藝，全面滿足生產(chǎn)工藝要求。在設(shè)備研發(fā)和選型時(shí)，要用先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，研發(fā)或采用先進(jìn)的軟硬件設(shè)備。在進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，要堅(jiān)持柔性原則，使系統(tǒng)安裝操作簡(jiǎn)單、易于修改和升級(jí)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)簡(jiǎn)單且成本低；堅(jiān)持實(shí)用性原則，以滿足用戶方的需求為出發(fā)點(diǎn)；堅(jiān)持靈活性原則，使用標(biāo)準(zhǔn)的單元模塊，通過(guò)增加輸送單元數(shù)量來(lái)提高系統(tǒng)產(chǎn)能；采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)接口、通信協(xié)議，使系統(tǒng)能兼容不同廠家的同類設(shè)備；盡可能考慮選用符合國(guó)際或國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的通用設(shè)備，為系統(tǒng)升級(jí)、擴(kuò)展留有余地。同時(shí)，還要保證硬件設(shè)備的可靠性以及和軟件系統(tǒng)的容錯(cuò)性。方案中的所有設(shè)備產(chǎn)品和控制元件必須為標(biāo)準(zhǔn)、成熟、可靠的產(chǎn)品。工具軟件應(yīng)選用成熟的優(yōu)秀平臺(tái)和工具軟件,采用模塊化設(shè)計(jì)，具有安全管理的策略和功能，并盡可能優(yōu)化系統(tǒng)。

記者：在打造貼合生產(chǎn)線的自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)方面，井松的優(yōu)勢(shì)在哪些方面？為了更好地服務(wù)客戶做了哪些準(zhǔn)備？

劉宗其：井松成立于2007年，不僅是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的智能物流系統(tǒng)集成商，還是物流裝備制造商，自成立以來(lái)便根據(jù)制造企業(yè)對(duì)自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的需求變化來(lái)提供服務(wù)，我們的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)：

一是，具備極強(qiáng)的設(shè)備研發(fā)與生產(chǎn)能力。經(jīng)過(guò)多年的人才培養(yǎng)與經(jīng)驗(yàn)積累，已經(jīng)具備了機(jī)械設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、電氣團(tuán)隊(duì)、軟件團(tuán)隊(duì)等專業(yè)化隊(duì)伍；在生產(chǎn)線自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的建設(shè)中，往往會(huì)涉及到不同設(shè)備之間的接口、數(shù)據(jù)接口與交換等，一般的集成商通過(guò)采用多家廠商設(shè)備來(lái)組建系統(tǒng)，可能會(huì)造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，我們自己設(shè)計(jì)整套設(shè)備及系統(tǒng)，能夠極大地提升設(shè)備的穩(wěn)定性并降低故障率；在軟件系統(tǒng)方面，井松研發(fā)的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)等產(chǎn)品，已經(jīng)在玫德瑪鋼，新能源電池項(xiàng)目中成功上線運(yùn)行。

二是，在集成方面有著豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。憑借先進(jìn)的技術(shù)以及深厚的集成經(jīng)驗(yàn)，井松承接了汽車(chē)、航空、電力、煙草、醫(yī)藥、食品、機(jī)械、化工、紡織、船舶、日用品、快消、家居、軍工等眾多行業(yè)大型物流集成項(xiàng)目，服務(wù)客戶包括國(guó)家電網(wǎng)、中國(guó)煙草、中國(guó)空軍、中國(guó)人民銀行、牛欄山二鍋頭、魯泰紡織、玫德鑄造、泉林紙業(yè)、恒大冰泉等眾多知名企業(yè)。

為了更好地服務(wù)客戶，我們做了以下準(zhǔn)備：

一是，制造基地規(guī)劃與建設(shè)。隨著業(yè)務(wù)能力的不斷提升，產(chǎn)能需求的不斷增長(zhǎng)，井松規(guī)劃建設(shè)了一期、二期兩個(gè)新制造基地，一期制造基地占地60畝，已經(jīng)建成投產(chǎn)，同步安裝了先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備及系統(tǒng)，為我們給客戶提供更好的設(shè)備打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二是，成立專機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，加大人才培養(yǎng)力度。貼合產(chǎn)線的自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)很多時(shí)候會(huì)需要專機(jī)設(shè)備，井松設(shè)立了針對(duì)生產(chǎn)線的專機(jī)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，主要針對(duì)不同行業(yè)生產(chǎn)線中自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)所涉及到的專機(jī)進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)；積極加大團(tuán)隊(duì)人員的國(guó)內(nèi)外學(xué)習(xí)和培訓(xùn)機(jī)會(huì)、以及培養(yǎng)力度。