在全球首家獲批的液態(tài)奶“燈塔工廠”中，北自科技與某乳制品企業(yè)深度攜手，為其構(gòu)建了覆蓋智慧供應(yīng)庫(kù)、成品庫(kù)及采樣庫(kù)的全流程智慧物流系統(tǒng)，通過(guò)高效密集存儲(chǔ)系統(tǒng)、24米超高立體存儲(chǔ)系統(tǒng)、AGV系統(tǒng)、智能車輛裝卸系統(tǒng)等軟硬件系統(tǒng)，并融合數(shù)字孿生、5G等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)坪效、人效等關(guān)鍵指標(biāo)突破，樹立乳業(yè)智能化工廠新標(biāo)桿。
“燈塔工廠”是由世界經(jīng)濟(jì)論壇（WEF）與管理咨詢公司麥肯錫共同遴選的“數(shù)字化制造”和“全球化4.0”的示范者，被譽(yù)為“世界上最先進(jìn)的工廠”，代表著當(dāng)今全球制造業(yè)領(lǐng)域智能制造和數(shù)字化最高水平。2024年10月8日，世界經(jīng)濟(jì)論壇（WEF）公布最新一批“燈塔工廠”名單，某乳制品集團(tuán)旗下全數(shù)智化超級(jí)工廠成功認(rèn)證“燈塔工廠”稱號(hào)。作為中國(guó)乳業(yè)首家獲批的“燈塔工廠”，也是全球首家獲批的液態(tài)奶“燈塔工廠”，該工廠實(shí)現(xiàn)了全系統(tǒng)、全鏈條、全流程、全自動(dòng)的“全數(shù)智化”，智慧物流系統(tǒng)是其中的重要組成部分。
01、項(xiàng)目概況及智慧物流系統(tǒng)構(gòu)成
這座“燈塔工廠”坐落于寧夏平原中部、黃河?xùn)|岸，是該乳制品集團(tuán)首座全數(shù)智化工廠，也是當(dāng)前全球單體最大液體奶工廠，首創(chuàng)乳業(yè)流程化系統(tǒng)全數(shù)智化覆蓋，全面投產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)“三個(gè)一百”，即100人創(chuàng)造100萬(wàn)噸年產(chǎn)量、100億元年產(chǎn)值，打造出全球乳業(yè)工廠最高年度人效比。
值得一提的是，該企業(yè)的智慧物流系統(tǒng)由北自所（北京）科技發(fā)展股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“北自科技”）承建，共涵蓋“智慧供應(yīng)庫(kù)”“智慧成品庫(kù)”以及“智慧采樣庫(kù)”三大智慧物流系統(tǒng)。
智慧物流系統(tǒng)
整個(gè)智慧物流系統(tǒng)由多個(gè)先進(jìn)的子系統(tǒng)構(gòu)成，主要包括：
1.存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中供應(yīng)庫(kù)配備高效密集存儲(chǔ)系統(tǒng)，成品庫(kù)配備24米超高立體存儲(chǔ)系統(tǒng)，其存儲(chǔ)形式根據(jù)儲(chǔ)運(yùn)物品特性因地制宜，使效率以及空間利用更為合理。其中，精準(zhǔn)的堆垛機(jī)系統(tǒng)，可快速準(zhǔn)確地存取貨物；高效的子母車系統(tǒng)，則能大幅提升存取過(guò)程中的搬運(yùn)效率。
2.全場(chǎng)物料搬運(yùn)系統(tǒng)及成品輸送系統(tǒng)，保障貨物的流暢輸送。利用先進(jìn)的AGV系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)貨物的自動(dòng)搬運(yùn)；通過(guò)全自動(dòng)料箱機(jī)器人系統(tǒng)（CTU），提高料箱搬運(yùn)的智能化水平。
3.碼垛及裝卸車系統(tǒng)。機(jī)器人碼垛系統(tǒng)能夠快速且穩(wěn)定地完成碼垛任務(wù)，保障生產(chǎn)的連續(xù)、有序進(jìn)行；便捷的智能車輛裝卸系統(tǒng)，使車輛裝卸節(jié)奏明顯加速。
4.強(qiáng)大的智慧物流管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物流各環(huán)節(jié)的精細(xì)化管控與整體協(xié)調(diào)。
02、智慧供應(yīng)庫(kù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)
1.系統(tǒng)構(gòu)成及應(yīng)用
智慧供應(yīng)庫(kù)由紙箱庫(kù)和包材庫(kù)兩大核心部分構(gòu)成，是一套高度集成且智能化的物流系統(tǒng)，其涵蓋密集存儲(chǔ)貨架系統(tǒng)、子母車系統(tǒng)、出入庫(kù)輸送系統(tǒng)、機(jī)器人碼垛系統(tǒng)、自動(dòng)裝卸車系統(tǒng)、智慧物流管理系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)域視頻監(jiān)控系統(tǒng)、語(yǔ)音對(duì)講及安全提醒系統(tǒng)以及溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)等多個(gè)先進(jìn)子系統(tǒng)。
該智慧供應(yīng)庫(kù)服務(wù)于乳品生產(chǎn)線，從供應(yīng)商物料配送抵達(dá)起，便開啟全自動(dòng)化流程，包材物料能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)裝卸車，輔材實(shí)現(xiàn)自動(dòng)碼垛，由AGV智能轉(zhuǎn)運(yùn)至指定區(qū)域進(jìn)行密集存儲(chǔ)，并最終達(dá)成全自動(dòng)供料。整個(gè)流程無(wú)縫銜接，極大提升了物流效率與準(zhǔn)確性，并降低人力成本與運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。
2.主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
（1）子母車密集存儲(chǔ)設(shè)計(jì)
供應(yīng)庫(kù)房采用子母車密集存儲(chǔ)的形式，在設(shè)計(jì)之初就充分考慮到包輔材品規(guī)少、批量大、供給量大的特性。在系統(tǒng)中，紙箱庫(kù)一期共有2176個(gè)存儲(chǔ)貨位，包材庫(kù)一期共有965個(gè)貨位。系統(tǒng)配備11臺(tái)子母車，能夠精準(zhǔn)、迅速實(shí)現(xiàn)任意托盤的高效取放作業(yè)，極大提升了物流供應(yīng)的及時(shí)性，確保生產(chǎn)連續(xù)、有序進(jìn)行。
（2）多品類兼容處理
系統(tǒng)能夠高效分類處理料夾形式紙箱、成箱輔料、成卷包材及其他特殊形式輔材。通過(guò)高柔性搬運(yùn)設(shè)備AGV和輸送線的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全流程無(wú)人化、自動(dòng)化物流輸送。此物流搬運(yùn)系統(tǒng)柔性強(qiáng)，可靈活適配各類貨物的搬運(yùn)需求；擴(kuò)展性良好，為業(yè)務(wù)后續(xù)拓展預(yù)留有充分的升級(jí)空間；空間利用率高，在有限場(chǎng)地內(nèi)創(chuàng)造出最大化的搬運(yùn)效益；智能化程度領(lǐng)先，彰顯了現(xiàn)代智慧物流的先進(jìn)水平。
（3）創(chuàng)新應(yīng)用自動(dòng)裝卸車系統(tǒng)
系統(tǒng)中創(chuàng)新性應(yīng)用自動(dòng)裝卸車系統(tǒng)，為乳品行業(yè)物流運(yùn)作模式帶來(lái)全新思路與突破，不僅提升了物流裝卸環(huán)節(jié)的智能化水平和作業(yè)效率，更為后續(xù)產(chǎn)線智能化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
自動(dòng)裝卸車系統(tǒng)
在裝卸效率方面，相較于傳統(tǒng)裝卸方式可實(shí)現(xiàn)大幅提升，能夠快速且精準(zhǔn)地完成貨物裝卸任務(wù)，有效縮短車輛在庫(kù)區(qū)的停留時(shí)間，加快物流配送的整體節(jié)奏。
在貨物保護(hù)方面，其自動(dòng)化操作流程可減少人工裝卸過(guò)程中可能出現(xiàn)的碰撞、跌落等情況，最大程度降低貨物損壞風(fēng)險(xiǎn)，確保產(chǎn)品的完整性和質(zhì)量安全。
在人力成本方面，自動(dòng)裝卸車系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)無(wú)人化作業(yè)，可極大減少對(duì)人力的依賴，降低人力成本支出，同時(shí)也可避免人為因素導(dǎo)致的作業(yè)疲勞和操作失誤，提高作業(yè)的穩(wěn)定性和可靠性。
03、智慧成品庫(kù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)
1.系統(tǒng)構(gòu)成及應(yīng)用
智慧成品庫(kù)是一套高度集成且緊密協(xié)同的智能化系統(tǒng)，涵蓋24米超高立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、堆垛機(jī)系統(tǒng)、出入庫(kù)輸送系統(tǒng)、機(jī)器人碼垛系統(tǒng)、自動(dòng)分揀出庫(kù)系統(tǒng)、智慧物流管理系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)域視頻監(jiān)控系統(tǒng)、語(yǔ)音對(duì)講及安全提醒系統(tǒng)以及溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)等多個(gè)關(guān)鍵組成部分。
該系統(tǒng)承接乳品生產(chǎn)線，自產(chǎn)品包裝環(huán)節(jié)完成的瞬間起，便無(wú)縫開啟了一套全流程智慧成品物流運(yùn)作模式。首先是成品箱的高效輸送，隨后是機(jī)器人精準(zhǔn)碼垛，緊接著是托盤搬運(yùn)、供給作業(yè)有條不紊地展開，繼而是貨物的科學(xué)存儲(chǔ)，最終達(dá)成快速發(fā)貨，整個(gè)流程一氣呵成，極大提升了物流整體效率和精準(zhǔn)度，減少人工干預(yù)可能帶來(lái)的誤差和延誤，為企業(yè)的產(chǎn)品快速流向市場(chǎng)提供堅(jiān)實(shí)保障。
2.主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
（1）該存儲(chǔ)系統(tǒng)一期共有14496個(gè)存儲(chǔ)貨位，配備14臺(tái)高速堆垛機(jī)，實(shí)現(xiàn)任意托盤的高效取放作業(yè)。
成品碼垛與搬運(yùn)
（2）在包裝區(qū)域，碼垛成品的入庫(kù)與出庫(kù)流程均采用高度自動(dòng)化和智能化的機(jī)器人碼垛及拆垛系統(tǒng)。
（3）該系統(tǒng)具備強(qiáng)大的智能識(shí)別能力，能夠自動(dòng)且準(zhǔn)確地判斷產(chǎn)品種類以及批次信息，從而有條不紊地完成全自動(dòng)化碼垛作業(yè)，大幅提高碼垛的準(zhǔn)確性和效率。
（4）在成品的入出庫(kù)搬運(yùn)環(huán)節(jié)巧妙運(yùn)用高柔性移動(dòng)搬運(yùn)設(shè)備AGV。這些AGV憑借其卓越的靈活性和智能導(dǎo)航功能，在無(wú)需人工干預(yù)的情況下，可實(shí)現(xiàn)貨物的平穩(wěn)、精準(zhǔn)搬運(yùn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化入出庫(kù)。
（5）從實(shí)用性與安全性的雙重維度考量，庫(kù)區(qū)引入具有創(chuàng)新性的物體消隱功能的安全防護(hù)系統(tǒng)。這一系統(tǒng)能夠敏銳而精準(zhǔn)地識(shí)別并區(qū)分“人”與“物”，有效防止因誤判而可能引發(fā)的安全事故，為設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行以及人員的日常維護(hù)工作提供可靠的安全保障。與此同時(shí)，系統(tǒng)還全面采用安全光柵及區(qū)域防護(hù)激光設(shè)備，從庫(kù)端輸送的起始環(huán)節(jié)，到堆垛機(jī)的精準(zhǔn)控制過(guò)程，再到上位監(jiān)控的全面管理層面，進(jìn)行全方位、多層次的防護(hù)措施部署，從而構(gòu)建起一個(gè)安全功能完備、防護(hù)無(wú)死角的立體防護(hù)體系，全方位確保整個(gè)物流運(yùn)作過(guò)程的安全、穩(wěn)定與高效，為乳業(yè)的安全生產(chǎn)保駕護(hù)航，也為同行業(yè)的物流建設(shè)樹立值得借鑒的標(biāo)桿范例。
04、智慧采樣庫(kù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)
1.系統(tǒng)構(gòu)成及應(yīng)用
智慧采樣庫(kù)憑借創(chuàng)新性設(shè)計(jì)和前沿的智能物流設(shè)備，重塑了傳統(tǒng)樣品庫(kù)房的格局。該采樣庫(kù)由隔板式貨架、全自動(dòng)料箱機(jī)器人（CTU）以及采樣箱式輸送線等設(shè)備共同構(gòu)成。通過(guò)先進(jìn)的信息技術(shù)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)樣品出入庫(kù)的全自動(dòng)化流程，開創(chuàng)從生產(chǎn)端到檢測(cè)端無(wú)縫傳輸與自動(dòng)化檢測(cè)的先河，極大提升采樣檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性，有效減少人為因素對(duì)樣品質(zhì)量的潛在影響，為產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控提供了更為可靠的保障。
2.主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
在智慧采樣庫(kù)的規(guī)劃與建設(shè)中，北自科技憑借卓越的技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新能力，以及近千個(gè)項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，與該乳制品企業(yè)建立深度合作，共同設(shè)計(jì)與開發(fā)智慧采樣品庫(kù)系統(tǒng)。雙方團(tuán)隊(duì)融合集中統(tǒng)籌檢測(cè)理念，通過(guò)以下創(chuàng)新點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全流程智能化管理：
（1）將智能輸送線與自動(dòng)料箱機(jī)器人（CTU）結(jié)合，構(gòu)建采樣料箱與智能箱式輸送線的高效聯(lián)動(dòng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)箱型的靈活轉(zhuǎn)運(yùn)。
（2）巧妙借助往復(fù)式提升機(jī)實(shí)現(xiàn)立體布局，整合高溫保溫庫(kù)及半年樣庫(kù)，從而成功搭建起一個(gè)完整且高效的料箱全流程管控體系，涵蓋從生產(chǎn)源頭的精準(zhǔn)采樣，到中間環(huán)節(jié)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)運(yùn)，再到最終的科學(xué)存儲(chǔ)，確保了每一個(gè)環(huán)節(jié)的高效、準(zhǔn)確與智能化。
（3）通過(guò)優(yōu)化設(shè)備布局和運(yùn)行流程，提升采樣品管理的精度，確保每一個(gè)樣品的信息都能被精準(zhǔn)記錄、追蹤和分析，為產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)優(yōu)化提供了有力的數(shù)據(jù)支持，也為消費(fèi)者提供更加優(yōu)質(zhì)、安全的乳制品奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
05、“智慧大腦”的架構(gòu)與建設(shè)
在智慧物流立體庫(kù)的建設(shè)過(guò)程中，深度融合廠區(qū)前沿的技術(shù)理念，充分發(fā)揮云計(jì)算、5G、數(shù)字孿生等先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)物流各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了全方位的智能化升級(jí)與優(yōu)化。
“智慧大腦”架構(gòu)
通過(guò)這些技術(shù)的加持，不僅實(shí)現(xiàn)物流信息的實(shí)時(shí)采集、精準(zhǔn)分析與快速?zèng)Q策，還使物流設(shè)備之間能夠高效互聯(lián)互通，打造出一個(gè)響應(yīng)迅速、運(yùn)行流暢、精準(zhǔn)智能的乳業(yè)物流生態(tài)系統(tǒng)，成為國(guó)內(nèi)乳業(yè)物流領(lǐng)域的智慧典范，引領(lǐng)行業(yè)向更加智能、高效、現(xiàn)代化的方向發(fā)展，也為該乳制品企業(yè)應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)提供了強(qiáng)大支撐，助力其持續(xù)提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和品牌影響力，穩(wěn)固其在乳業(yè)市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。
06、攜手打造乳業(yè)物流智能化升級(jí)典范
自建成以來(lái)，該乳制品企業(yè)的“燈塔工廠”在“坪效”“人效”“品效”“能效”等四大關(guān)鍵指標(biāo)上表現(xiàn)卓越，真正做到“四效合一”，全方位展現(xiàn)出其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)與強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力。
相較于傳統(tǒng)工廠，該工廠在空間利用方面實(shí)現(xiàn)重大突破，使利用率大幅提升37%，讓每一寸土地都發(fā)揮出更大價(jià)值；坪效實(shí)現(xiàn)跨越式增長(zhǎng)，提升2.06倍；在人效上，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高近20倍，實(shí)現(xiàn)“百人百億”的突破；在品效上，使產(chǎn)品精度提升55%、質(zhì)量缺陷減少60%，并且質(zhì)量一鍵追溯效率從2小時(shí)縮短到2分鐘；在能效上，智慧能源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)備數(shù)量，減少異常損耗，實(shí)現(xiàn)能源消耗整體降低43%。
在工廠的智慧物流規(guī)劃建設(shè)方面，該乳制品企業(yè)攜手北自科技，在項(xiàng)目推進(jìn)的每一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上精準(zhǔn)發(fā)力，充分整合各自的專業(yè)資源與技術(shù)優(yōu)勢(shì)，從項(xiàng)目的前期規(guī)劃設(shè)計(jì)，到中期的設(shè)備選型與安裝調(diào)試，再到后期的系統(tǒng)優(yōu)化與運(yùn)維保障，實(shí)現(xiàn)全方位、多層次地進(jìn)行深度融合與協(xié)同作戰(zhàn)。
該乳制品企業(yè)憑借其對(duì)乳業(yè)生產(chǎn)流程的深刻理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為項(xiàng)目提供了精準(zhǔn)的業(yè)務(wù)需求與場(chǎng)景應(yīng)用導(dǎo)向；北自科技則依托其在智能倉(cāng)儲(chǔ)物流領(lǐng)域深厚的技術(shù)底蘊(yùn)和創(chuàng)新能力，為項(xiàng)目注入先進(jìn)的技術(shù)解決方案與高效的系統(tǒng)集成能力。憑借緊密無(wú)間的通力合作，使得雙方能夠攻克一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難關(guān)與實(shí)際應(yīng)用挑戰(zhàn)，成功打造出具有行業(yè)標(biāo)桿意義的智慧物流體系，實(shí)現(xiàn)從理念到實(shí)踐的完美跨越，為乳業(yè)物流的智能化升級(jí)樹立典范，也為雙方在未來(lái)的持續(xù)發(fā)展與深度合作奠定基礎(chǔ)。
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