智能化让乳业流动更顺畅

近年，高端乳制品市场占有率呈上升趋势，且质监门槛高企，催生企业对于仓储自动化的需求。在此背景下，如何突破仓储物流瓶颈，实现高质高效发展，成了乳业，乃至快消品行业亟待解决的难题。而有家乳品企业却冲破了重围，它是如何做到的呢？

市场需求催生新方案

近年，高端乳制品如常温酸奶的市场比重明显上升，而三聚氰胺事件后，乳制品质监门槛抬升，催生了乳制品企业的仓储自动化需求。在此背景下，北自所（北京）科技发展有限公司（下文简称：北自科技）推出了穿梭式智能仓储解决方案，为乳业乃至整个快消品行业仓储物流提供了新的方案和思路。

乳业仓储物流传统解决方案主要分为超大型堆垛机式自动化立体仓库和堆垛机（叉车）配合穿梭板式自动化立体仓库，均以最大化储量为目标。但乳业自动化仓储需求逐步从大储量、低流量转变为快进、快出、快周转模式，部分企业的库存周期已经由15天降低为7天，甚至3天。储量需求减少、流量需求增大的特性使传统解决方案在有限空间内因“关键设备与货位数量比（每个货位分配到的关键设备数量）”及“关键设备的单机作业能力”的制约，产生了“进不去、出不来、库位用不到”的问题，不再适应现代乳业发展的需求。

为此，北自科技根据行业需求的新特点，推出以子母车为核心的穿梭式智能仓储解决方案，可在有限空间内通过密集存储的方式扩大库存量；同时通过货架组管理、子母车分离作业等方式，提高关键设备与货位数的数量比，使系统作业能力从300托/小时提高到700托/小时，达到“进得去、出得来、库位足够用”效果。

促进乳业提质增效

2019年8月，北自科技研制的智能仓储解决方案成功交付某乳制品企业使用，该企业工厂共6条生产线，日产能90,000瓶，对自动化仓储系统需求较高。而北自科技为其设计的自动化仓储系统包含9,099个货位，24套子母车，12台提升机，323台输送机。总体出入库处理能力达到256托/小时和512托/小时，在有限的空间中，通过穿梭式智能仓储解决方案的应用，提高存储容量及出入库效率。

精挑细选保品质

系统核心设备子母车采用原装进口产品，速度快、加速度大、定位准确、稳定性高、易维护。该项目使用的子母车采用伺服驱动系统，最高速度达到200m/min；定位系统采用二维码形式，不受组件磨损影响，重复定位精度小于2mm；同时，每层专门配置的维修平台及照明系统保证了设备故障时的维修条件，以进行快速检查维修。

另一方面，作为关键设备，提升机的效率及稳定性直接影响子母车系统是否可以发挥全部作业能力。因此，北自科技采用框架式高速提升机，以垂直电梯轨道为机械结构，时刻润滑模式，减小摩擦系数，实现提速和降噪。提升机构均设置在提升机顶部，减少链条长度，降低载货台的弹性抖动，从而减少停准时间，提高停准精度，作业效率可达90次/小时。

系统功能花样百出

针对乳业存储量大、生产入库与出库集中的特点，根据实际工作任务、物流节拍及时效性，本项目开发了输送系统与子母车协同出入库的智能仓储软件系统模块。在出入库过程中，既保证先进先出，又考虑集中出入库工况，系统自动将不同批次、规格、品相的产品集中存放，避免多余作业步骤及输送线路拥堵，确保出入库准确高效地完成。

另外，系统通过建立出入库优先级切换、路径优化及出入库作业协同算法，满足密集存储、智能计算、统一调度、高效作业的业务需求。该系统也可广泛应用于存储量大、作业能力要求高、业务复杂的食品行业。同时，系统与上游生产线的码垛系统自动对接，实现了产品数量、产品品相、生产批次、生产机台号、托盘条码等相关数据的自动传输。

在仓储及发运环节，系统根据ERP生成的发货单据，下发出库任务，产品自动输送至发货口。所有作业信息均记录于数据库中，实现产品的全生命周期追溯，为后续产品生产管理、储运管理、企业信息化升级改造打下坚实的数据基础。

精心打磨高品质方案

大流量 高密度

“大流量、高密度”是该解决方案最突出的特点。该方案彻底颠覆了乳业的自动化仓储形式，和以往乳业大规模使用的堆垛机解决方案相比，该解决方案采用子母车分离式作业、“货架组”管理模式，解决了困扰乳业多年的“库存用不了，效率不够用”难题。

7*24小时稳定运行

由于乳业前端24小时不间断生产，因此，后端系统的任何故障都将导致前端停产，造成不可估量的损失。北自科技在该项目中通过多环节联动的设计，采用入库端两套输送系统互为备份、两个仓储区域互联互通、多层子母车互为备份、每巷道三台提升机互为备份、出库端输送机与穿梭车互为备份等多种组合作业模式，提高了整个系统的可靠性。在故障出现时，系统可迅速切换备用通道，孤立故障点，保证整体系统的稳定运行，做到“闲时省成本，忙时高效率，故障保稳定”。

智能调度 节能高效

子母车调度监控模块是该解决方案信息系统中的定制化模块，系统通过该模块对设备运行数据进行分析，采用分离式调度算法为关键设备预置任务权重值和出入库作业策略，保证出入库作业的快速响应，降低设备的无效作业比例，提高生产运营效率。分离式调度算法在前后两个入库（出库）托盘处于相同通道时，使子车、母车相互独立作业，有效节省入库（出库）时间，提高入库（出库）效率。

例如，两托盘连续进入同一通道情况下，母车在入库站台和目标通道之间的运行时间约为20秒，子车与母车的接驳时间约为1.5秒，子车从脱离母车到返回母车的时间约为8秒，按照原有组合模式，完成两盘货物入库作业的总时间为71秒。而按照新的分离式调度算法，母车在子车脱离之后，无需等待子车返回母车上，可立即前往入库站台取货，完成两盘货物入库作业的总时间为61.5秒。因此，入库协同模式节约9.5秒，入库效率提升13%。

专注食品 推陈出新

该项目交付使用至今，获得客户一致好评，通过前端生产与后端发货有机结合，打通整个成品厂内物流，整体使用空间节省约40%，相同空间使用率提高20%，关键设备与货位数量比提高80%，作业能力达750托/小时，7*24小时稳定运行等多项指标让用户在有限空间内实现了高密度存储、高流量作业，为其高质量发展提供强大的物流保障。

自2006年完成首个乳业自动化立体仓库项目，北自科技对乳业智能仓储环节的理解和创新一直走在行业前沿，迄今已覆盖伊利、蒙牛、三元、皇氏乳业等多家乳品企业，共完美交付20余个项目。伴随中国国民生产总值逐年提高，乳业对于库存周转率及仓储环节处理能力的需求也逐年上升。结合行业需求的变化和前沿理念，北自科技将不断推陈出新，把丰富的实施经验应用至整个食品行业。