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【案例分享】宝通科技鸿山基地的智能化物流系统建设

2021-05-10
  工业散货物料智能输送作为下游转型升级的“最后一公里”,迎来需求爆发。以输送带为主要构成部分的输送系统,在工业、制造业在日常生产经营活动中承担物料运输的作用,属于必不可少的环节。
  “智能制造”背景下,工业互联网不断推进,行业下游数字化转型将迅速推进,需求推动的情况下,输送行业本身智能化以及智能化产品向下游垂直应用领域渗透的进程也将持续推进。同时,“2030碳达峰、2060碳中和”目标的提出,均提出相应的节能减排要求。
  项目背景与概况
  无锡宝通科技股份有限公司(以下简称“宝通科技”) 自2000年成立以来,一直致力于成为智能输送服务的提供者、智能输送技术的输出者、智能输送模式的创新者,并向着成为全球领先的智能输送服务商的目标迈进。目前,宝通科技围绕矿产开采、港口码头、钢铁冶炼、火力发电、建材水泥五大领域提供高强力节能阻燃芳纶带、高强力高耐磨阻燃钢丝带、织物叠层阻燃输送带、低滚阻节能输送带、耐寒织物芯输送带、耐高温输送带六大系列产品,为客户提供智能输送系统总包等服务。
  随着数字商业时代的到来,宝通科技也在不断探索数字化转型与智能化升级,打造数字化输送带产品和智能化输送服务,最终推动整体行业产品的性能提升和智能物流输送产业的绿色升级。
  1. 打造数字化工厂标杆
  作为宝通科技的子公司,无锡百年通工业输送有限公司承担着生产各类输送带的重要工作,目前拥有张公、梅育、鸿山三大生产基地,占地约160,000平方米,具备年产3,000万平方米高强力新型复合橡胶输送带的研发生产能力。其中,鸿山基地作为新的生产基地,位于无锡市新吴区,总占地面积约8.3万平米,总建筑面积约12万平米。
  早在2009年宝通科技上市时,公司便开始大力投入创新研发以及包括自动化、智能化设备在内的基础设施升级。随着鸿山基地的投建,通过数字化转型与智能化升级,打造标杆项目和标杆企业的目标更加明确。
  首先,从产品品质角度,由于输送带产品类别丰富,宝通科技始终立足于差异化的生产工艺,追求特色与品质,自动化、智能化设备毫无疑问更加有助于管理生产流程,提高产品品质。
  其次,从用工角度,用工难大家有目共睹,特别是“长三角”用工紧张已经成为行业面临的共同难题。
  第三,从响应国家智能制造的号召角度,国家正鼓励企业革新升级,引进智能物流系统、智能仓储系统,建立数字化工厂已经成为企业发展的必然选择。
  正是基于此,鸿山基地全面考虑了从MES管理系统到执行系统,涵盖智能物流系统、智能仓储系统在内的现代化工业智能系统设备,以及包括数据采集、自动化设备智能监控、能源分析、问题预警等功能在内的数据云中心,打造数字化工厂标杆。
  2. 独具特色的物流需求
  输送带非常特殊,它不同于其他标准化产品,而是具有很强的定制化特性。其生产物流管理和运作过程中,也面临诸多特殊性,具体来看主要表现在以下三点:
  一是原材料、半成品的品种较多,由于每种物料的形状、状态(如粉末状、液态、固态)、重量(从几公斤到几百公斤不等)均不一样,因此如何设计合适的工装器具,以及立库区域的划分等成为首要挑战。
  二是对仓储管理系统(WMS)的挑战较大,具体表现为:一方面物料在仓储环节通常按照重量计算,而生产环节则按照长度计算,对仓储管理系统中数据的准确交换无疑提出了挑战;另一方面,在自动化立体库中,如何对多种物料进行区域划分并实现动态调整平衡,显然也对仓储管理系统提出了更高的要求。
  三是物流动线的设计。存储在自动化立体库中的原材料、半成品如何以最佳的路线被送至不同楼层的生产工位,如何实现垂直、水平距离的高效转运也是需要重点考虑的问题。
  基于鸿山基地的规划目标以及在物流环节面临的诸多问题和挑战,宝通科技项目团队广泛考察、调研了传送带行业的相关项目以及物流系统集成商,最终携手在该领域有着丰富经验的亚洲城手机官网。早在2014年宝通科技便与亚洲城手机官网展开了项目合作,几年时间来一直运行稳定,亚洲城手机官网对于宝通科技的业务也有了更加深刻的理解,这也成为亚洲城手机官网能够根据鸿山基地项目需求给出更适合方案的原因。
  解决方案
  具体来看,由亚洲城手机官网设计并实施的解决方案分为智能装备和智能软件系统两大部分。
  1. 智能装备
  (1)智能生产物流系统
  覆盖从原材料收入、存储、出库,以及向生产线发运,生产各工序间物流流转,半成品存储,成品运输至成品库,成品存储以及成品发货的全厂物流流程所使用的智能物流装备和工装器具,转运装备包括原材料AGV转运、半成品AGV转运、成品AGV转运系统。

 
  (2)智能仓储系统
  主要包括原材料立体库、半成品胶片立体库、半成品胶卷立体库,实现原材料、半成品胶片、半成品胶卷的智能出入库,空托盘出入库,先入先出管理、库位智能优化,自动库存分析报表、仓库可视化展示等内容。
  原材料立体库一层左右两侧各设计一组智能出入库系统,半成品胶片立体库一层二层分别设计智能出入库输送对接系统,可同时满足物料和空托盘的自动出入库功能。原材料和半成品入库时,绑定物料条码;出库时,根据对接的MES系统下发的任务自动出库。
 

 
  2. 智能软件系统
  (1)WMS系统和WCS系统
  通过在项目中部署WMS库存管理系统,负责物流仓库的资源管理以及对物流操作流程的管理;主要功能包括基础数据模块、入库管理、出库管理、库存管理、软件接口、指令管理、统计查询报表模块。

图1 系统功能模块示意图

 图2 WMS系统界面
  (2)对接ERP和MES
  由系统服务器提供数据库服务,通过局域网与管理层进行货物信息的数据交互与处理,实现与内部MES和ERP等信息系统的集成和资源共享,主要信息交换的内容包括出入库订单数据、物料信息、入库绑定数据等。
  项目效果
  2021年4月,半成品胶片立体库率先上线,随后,原材料立体库、半成品胶卷库也相继投用。亚洲城手机官网智能物流系统、智能仓储系统为鸿山基地的数字化转型和智能化升级提供了全面的助力。
  第一,提高空间利用率,提升现场管理能力。引入自动化立体库之后,所有的物料实现了立体存储,车间更加整洁有序,有利于车间5S管理及后期现场管理。
  第二,精简仓储人员,优化人员配置。目前来看,项目省略了全部叉车使用维护人员,部分仓储物流人员等。值得一提的是,随着燃油叉车的节省,也减少了环境污染,更加绿色环保。
  第三,管理透明可视。通过系统,管理人员可以实时、方便快捷地查看物料信息及状态,实现库位管理,同时实现无纸化办公。
  第四,产品质量追溯性更强。同样基于系统,可以准确快速地查找生产、物流等相关信息,实现产品质量的追溯管理。
  第五,整个生产过程更具节奏,更加可控。由于全部实现了自动化,生产不受人的因素影响,可以形成固定的生产节拍,对生产效率、可靠性、可控性均有提升。
  客户价值
  实现多品种小批量的柔性制造;
  实现精准匹配精准输送;
  通过预测性维护实现维护成本降低20%;
  通过路径优化共实现AGV效率提升26%;
  实现生产效率提升37.5%;
  综合合格率提升至99.9%。
  未来亚洲城手机官网将继续携手宝通科技鸿山基地持续优化物流系统,进一步提升数字化、智能化水平。让整个生产流程更精益、数据更精确更完善,整个生产执行系统更高效,更具有柔性化。