工業4.0時代 自動化倉儲系統與生產的深度融合
——訪合肥井松自動化科技有限公司總工程師劉宗其

本刊記者/王玉

工業4.0時代 自動化倉儲系統與生產的深度融合
——訪合肥井松自動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化科技有限公司博士、總工程師

隨著我國物聯網、大數據、云計算等信息技術的發展以及“中國制造2025”的提出，制造企業積極構建智能化生產模式，適應工業4.0時代發展，通過各環節高度自動化與互通互聯，減少庫存與生產等待時間，逐步實現柔性生產，以滿足客戶的小規模、個性化定制需求。

傳統制造企業的生產一般包括物料入庫、存放、加工制造、半成品入庫、再次加工制造、成品入庫以及出庫等一系列流程，除了生產加工環節以外，其他都屬于生產物流范疇，由此來看，自動化倉儲系統與企業生產的深度融合，是實現高效率高精度自動化生產，轉型智能制造的必要條件。當前階段，我國自動化倉儲系統究竟該從哪些環節來實現與生產線的對接、如何對接、不同行業對自動化倉儲系統的需求又有哪些不同，這些問題都十分具有探討價值。就此本刊記者采訪了合肥井松自動化科技有限公司（以下簡稱“井松”）總工程師劉宗其。

記者：請您談談工業4.0時代制造業的轉型升級給自動化倉儲系統提出了哪些新的要求？

劉宗其：隨著制造業的轉型升級，自動化倉儲系統作為智能制造的核心組成部分，成為了企業整個生產管理系統（包括訂貨、設計和規劃、計劃編制和生產安排、制造、裝配、發運等環節）的一個子系統，實現信息流與物流有機結合，使企業合理安排生產，全面提高物流能力和管理水平。

隨著我國互聯網以及電商的高速發展，面向終端客戶訂單排產是眾多制造企業轉型的方向，在這個過程中對自動化倉儲系統提出的要求更多也更高：

首先, 隨著我國制造企業的生產節拍與互聯網及電商終端訂單的聯系越來越緊密，訂單的定制性需求凸顯，對不同訂單的數據分析與整理要求提升。如電腦生產企業平均日產能4-5萬臺，品種可能涉及上百個，各個訂單數可能都存在差異性，生產企業則需要面對龐大的數據進行分類、合并，然后轉化成生產訂單。在配送環節，需要根據生產批次的節拍與周期完成每個訂單的配送，對自動化倉儲系統物流輸送、半成品倉儲以及成品倉儲系統的數據收集、分析、處理、反饋能力的要求都在提升。

同時，實時性要求的上升也給自動化倉儲物流系統的反應能力及設備運行效率提出了更高的要求。物流系統在接到ERP生產數據時，通常在2-3小時完成對生產線的配送任務，即使采用堆垛機進行出入庫分揀作業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系統相結合的方式。

定制性、及時性、地域以及大客戶等需求的出現與變化，使生產的及時性、高效性、物料特性、存儲周期縮短等要求在不斷增加，相關信息以及數據高效處理和智能高效的自動化物流系統將起到十分重要的作用。

記者：請您談談當前階段制造企業通常需要在哪些環節引入自動化倉儲系統？分別用來解決哪些問題？

劉宗其：自動化物流系統可以為制造企業提供準確的物料流及信息流支撐，動態跟蹤企業的生產狀態、采購需求及財務分析等。在現代常規制造企業中，不同的行業企業在引入自動化倉儲系統的環節側重上也有所區分:

機械制造行業，如果生產的產品具有獨立的性能屬性，可以將物料的原始特性、半加工特性、成品等進行系統規劃，形成一個完整的物料倉儲中心，車間的生產設備可以圍繞倉儲中心進行優化布置，達到對生產工藝的流程再造，實現精細化生產。

汽車行業，則由成千上萬不同的零部件組成，發動機、車身、驅動橋、電氣控制系統等各零部件的生產車間通常相互獨立，在生產物流環節中各零部件可以構成一個自動化物流的小系統。線邊庫（原產料庫、半成品庫、工具庫、標準件庫、成品庫等）的需求十分突出，是現在汽車行業正在不斷完善生產物流自動化的重要環節，以解決零部件在生產環節中物料的及時、方便性配送的問題。

而對于近年國家大力推廣的新能源電池行業，由于其生產工藝的特殊性，其流程通常為：原材料→合漿→涂布→烘烤→浸潤老化→化成→分容→OCV檢測→靜置等，針對相應的工藝流程，需要制定自動化物流與存儲系統，如，需要分別規劃原材料庫、堆垛機自動存取的烘烤區、提升機和積放線構成的浸潤老化區、堆垛機自動存取的化成區、堆垛機自動存取的分容區、以及靜置庫等，來實現電池的自動化生產與存儲。

在化工行業，需要根據產品的品種與工藝等進行規劃，如鈦白粉生產行業，由于對產能的需求較大，生產車間分散，需要考慮集中存儲并將各個生產車間的物料實現自動輸送，從而減少化工產品對人員的傷害。

記者：請您結合井松的實際案例，談談制造企業通常在什么時間或發展階段引入自動化倉儲系統？最終達到了怎樣的效果？

劉宗其：根據近十年來井松對制造業倉儲物流案例的分析，引入自動化倉儲系統時企業通常處于以下發展階段：

一是，企業所面臨的市場進入產能過剩階段。國內制造型企業經過了多年同質化、規模化發展，多行業的產品處于產能過剩狀態，價格的競爭日趨激烈，面臨價格的不確定性很多企業需要及時掌握市場需求安排生產。

二是，企業需要縮短生產周期。企業面臨解決生產效率的瓶頸、提升物流配送系統的高效性等因素，需要考慮物料生產及生產自動化物流的配送，通過對物料編碼的唯一性處理，能準確解決過去物料管理的混亂狀態，實時動態掌握企業的生產過程（數量、質量狀態、生產工序）和財務成本分析，為企業的精益生產提供信息化支撐。

如井松在2013年至2014年間為山東玫德瑪鋼公司實施的項目，從最初一個自動化物料倉儲管理系統規劃，到后來規劃為以自動化生產相配套的企業智能物流系統，解決了自動化產線與訂單的實時同步，大幅降低了產能過剩狀態。使該企業快速升級發展。

記者：請您談談在貼合生產線打造自動化倉儲系統時應該重點把握哪些原則？

劉宗其：在設計時要把握生產工藝，全面滿足生產工藝要求。在設備研發和選型時，要用先進的設計思想，研發或采用先進的軟硬件設備。在進行系統規劃設計時，要堅持柔性原則，使系統安裝操作簡單、易于修改和升級、運營維護簡單且成本低；堅持實用性原則，以滿足用戶方的需求為出發點；堅持靈活性原則，使用標準的單元模塊，通過增加輸送單元數量來提高系統產能；采用統一標準的系統接口、通信協議，使系統能兼容不同廠家的同類設備；盡可能考慮選用符合國際或國內標準的通用設備，為系統升級、擴展留有余地。同時，還要保證硬件設備的可靠性以及和軟件系統的容錯性。方案中的所有設備產品和控制元件必須為標準、成熟、可靠的產品。工具軟件應選用成熟的優秀平臺和工具軟件,采用模塊化設計，具有安全管理的策略和功能，并盡可能優化系統。

記者：在打造貼合生產線的自動化倉儲系統方面，井松的優勢在哪些方面？為了更好地服務客戶做了哪些準備？

劉宗其：井松成立于2007年，不僅是國內領先的智能物流系統集成商，還是物流裝備制造商，自成立以來便根據制造企業對自動化倉儲系統的需求變化來提供服務，我們的優勢主要體現：

一是，具備極強的設備研發與生產能力。經過多年的人才培養與經驗積累，已經具備了機械設計團隊、電氣團隊、軟件團隊等專業化隊伍；在生產線自動化倉儲系統的建設中，往往會涉及到不同設備之間的接口、數據接口與交換等，一般的集成商通過采用多家廠商設備來組建系統，可能會造成系統不穩定，我們自己設計整套設備及系統，能夠極大地提升設備的穩定性并降低故障率；在軟件系統方面，井松研發的制造執行系統(MES)等產品，已經在玫德瑪鋼，新能源電池項目中成功上線運行。

二是，在集成方面有著豐富的實戰經驗。憑借先進的技術以及深厚的集成經驗，井松承接了汽車、航空、電力、煙草、醫藥、食品、機械、化工、紡織、船舶、日用品、快消、家居、軍工等眾多行業大型物流集成項目，服務客戶包括國家電網、中國煙草、中國空軍、中國人民銀行、牛欄山二鍋頭、魯泰紡織、玫德鑄造、泉林紙業、恒大冰泉等眾多知名企業。

為了更好地服務客戶，我們做了以下準備：

一是，制造基地規劃與建設。隨著業務能力的不斷提升，產能需求的不斷增長，井松規劃建設了一期、二期兩個新制造基地，一期制造基地占地60畝，已經建成投產，同步安裝了先進的生產設備及系統，為我們給客戶提供更好的設備打下了堅實的基礎。

二是，成立專機研發團隊，加大人才培養力度。貼合產線的自動化倉儲系統建設很多時候會需要專機設備，井松設立了針對生產線的專機設計團隊，主要針對不同行業生產線中自動化倉儲系統所涉及到的專機進行研發生產；積極加大團隊人員的國內外學習和培訓機會、以及培養力度。