工业4.0时代 自动化仓储系统与生产的深度融合——访合肥井松自动化科技有限公司总工程师刘宗其

本刊记者/王玉

工业4.0时代 自动化仓储系统与生产的深度融合
——访合肥井松自动化科技有限公司总工程师刘宗其

本刊记者/王玉

刘宗其合肥井松自动化科技有限公司博士、总工程师

随着我国物联网、大数据、云计算等信息技术的发展以及“中国制造2025”的提出，制造企业积极构建智能化生产模式，适应工业4.0时代发展，通过各环节高度自动化与互通互联，减少库存与生产等待时间，逐步实现柔性生产，以满足客户的小规模、个性化定制需求。

传统制造企业的生产一般包括物料入库、存放、加工制造、半成品入库、再次加工制造、成品入库以及出库等一系列流程，除了生产加工环节以外，其他都属于生产物流范畴，由此来看，自动化仓储系统与企业生产的深度融合，是实现高效率高精度自动化生产，转型智能制造的必要条件。当前阶段，我国自动化仓储系统究竟该从哪些环节来实现与生产线的对接、如何对接、不同行业对自动化仓储系统的需求又有哪些不同，这些问题都十分具有探讨价值。就此本刊记者采访了合肥井松自动化科技有限公司（以下简称“井松”）总工程师刘宗其。

记者：请您谈谈工业4.0时代制造业的转型升级给自动化仓储系统提出了哪些新的要求？

刘宗其：随着制造业的转型升级，自动化仓储系统作为智能制造的核心组成部分，成为了企业整个生产管理系统（包括订货、设计和规划、计划编制和生产安排、制造、装配、发运等环节）的一个子系统，实现信息流与物流有机结合，使企业合理安排生产，全面提高物流能力和管理水平。

随着我国互联网以及电商的高速发展，面向终端客户订单排产是众多制造企业转型的方向，在这个过程中对自动化仓储系统提出的要求更多也更高：

首先, 随着我国制造企业的生产节拍与互联网及电商终端订单的联系越来越紧密，订单的定制性需求凸显，对不同订单的数据分析与整理要求提升。如电脑生产企业平均日产能4-5万台，品种可能涉及上百个，各个订单数可能都存在差异性，生产企业则需要面对庞大的数据进行分类、合并，然后转化成生产订单。在配送环节，需要根据生产批次的节拍与周期完成每个订单的配送，对自动化仓储系统物流输送、半成品仓储以及成品仓储系统的数据收集、分析、处理、反馈能力的要求都在提升。

同时，实时性要求的上升也给自动化仓储物流系统的反应能力及设备运行效率提出了更高的要求。物流系统在接到ERP生产数据时，通常在2-3小时完成对生产线的配送任务，即使采用堆垛机进行出入库分拣作业也难以满足这种小件物料的高频次、多品种、大批量的物流需求，通常需要考虑采用更为高效的货到人分拣及分拣式存储系统相结合的方式。

定制性、及时性、地域以及大客户等需求的出现与变化，使生产的及时性、高效性、物料特性、存储周期缩短等要求在不断增加，相关信息以及数据高效处理和智能高效的自动化物流系统将起到十分重要的作用。

记者：请您谈谈当前阶段制造企业通常需要在哪些环节引入自动化仓储系统？分别用来解决哪些问题？

刘宗其：自动化物流系统可以为制造企业提供准确的物料流及信息流支撑，动态跟踪企业的生产状态、采购需求及财务分析等。在现代常规制造企业中，不同的行业企业在引入自动化仓储系统的环节侧重上也有所区分:

机械制造行业，如果生产的产品具有独立的性能属性，可以将物料的原始特性、半加工特性、成品等进行系统规划，形成一个完整的物料仓储中心，车间的生产设备可以围绕仓储中心进行优化布置，达到对生产工艺的流程再造，实现精细化生产。

汽车行业，则由成千上万不同的零部件组成，发动机、车身、驱动桥、电气控制系统等各零部件的生产车间通常相互独立，在生产物流环节中各零部件可以构成一个自动化物流的小系统。线边库（原产料库、半成品库、工具库、标准件库、成品库等）的需求十分突出，是现在汽车行业正在不断完善生产物流自动化的重要环节，以解决零部件在生产环节中物料的及时、方便性配送的问题。

而对于近年国家大力推广的新能源电池行业，由于其生产工艺的特殊性，其流程通常为：原材料→合浆→涂布→烘烤→浸润老化→化成→分容→OCV检测→静置等，针对相应的工艺流程，需要制定自动化物流与存储系统，如，需要分别规划原材料库、堆垛机自动存取的烘烤区、提升机和积放线构成的浸润老化区、堆垛机自动存取的化成区、堆垛机自动存取的分容区、以及静置库等，来实现电池的自动化生产与存储。

在化工行业，需要根据产品的品种与工艺等进行规划，如钛白粉生产行业，由于对产能的需求较大，生产车间分散，需要考虑集中存储并将各个生产车间的物料实现自动输送，从而减少化工产品对人员的伤害。

记者：请您结合井松的实际案例，谈谈制造企业通常在什么时间或发展阶段引入自动化仓储系统？最终达到了怎样的效果？

刘宗其：根据近十年来井松对制造业仓储物流案例的分析，引入自动化仓储系统时企业通常处于以下发展阶段：

一是，企业所面临的市场进入产能过剩阶段。国内制造型企业经过了多年同质化、规模化发展，多行业的产品处于产能过剩状态，价格的竞争日趋激烈，面临价格的不确定性很多企业需要及时掌握市场需求安排生产。

二是，企业需要缩短生产周期。企业面临解决生产效率的瓶颈、提升物流配送系统的高效性等因素，需要考虑物料生产及生产自动化物流的配送，通过对物料编码的唯一性处理，能准确解决过去物料管理的混乱状态，实时动态掌握企业的生产过程（数量、质量状态、生产工序）和财务成本分析，为企业的精益生产提供信息化支撑。

如井松在2013年至2014年间为山东玫德玛钢公司实施的项目，从最初一个自动化物料仓储管理系统规划，到后来规划为以自动化生产相配套的企业智能物流系统，解决了自动化产线与订单的实时同步，大幅降低了产能过剩状态。使该企业快速升级发展。

记者：请您谈谈在贴合生产线打造自动化仓储系统时应该重点把握哪些原则？

刘宗其：在设计时要把握生产工艺，全面满足生产工艺要求。在设备研发和选型时，要用先进的设计思想，研发或采用先进的软硬件设备。在进行系统规划设计时，要坚持柔性原则，使系统安装操作简单、易于修改和升级、运营维护简单且成本低；坚持实用性原则，以满足用户方的需求为出发点；坚持灵活性原则，使用标准的单元模块，通过增加输送单元数量来提高系统产能；采用统一标准的系统接口、通信协议，使系统能兼容不同厂家的同类设备；尽可能考虑选用符合国际或国内标准的通用设备，为系统升级、扩展留有余地。同时，还要保证硬件设备的可靠性以及和软件系统的容错性。方案中的所有设备产品和控制元件必须为标准、成熟、可靠的产品。工具软件应选用成熟的优秀平台和工具软件,采用模块化设计，具有安全管理的策略和功能，并尽可能优化系统。

记者：在打造贴合生产线的自动化仓储系统方面，井松的优势在哪些方面？为了更好地服务客户做了哪些准备？

刘宗其：井松成立于2007年，不仅是国内领先的智能物流系统集成商，还是物流装备制造商，自成立以来便根据制造企业对自动化仓储系统的需求变化来提供服务，我们的优势主要体现：

一是，具备极强的设备研发与生产能力。经过多年的人才培养与经验积累，已经具备了机械设计团队、电气团队、软件团队等专业化队伍；在生产线自动化仓储系统的建设中，往往会涉及到不同设备之间的接口、数据接口与交换等，一般的集成商通过采用多家厂商设备来组建系统，可能会造成系统不稳定，我们自己设计整套设备及系统，能够极大地提升设备的稳定性并降低故障率；在软件系统方面，井松研发的制造执行系统(MES)等产品，已经在玫德玛钢，新能源电池项目中成功上线运行。

二是，在集成方面有着丰富的实战经验。凭借先进的技术以及深厚的集成经验，井松承接了汽车、航空、电力、烟草、医药、食品、机械、化工、纺织、船舶、日用品、快消、家居、军工等众多行业大型物流集成项目，服务客户包括国家电网、中国烟草、中国空军、中国人民银行、牛栏山二锅头、鲁泰纺织、玫德铸造、泉林纸业、恒大冰泉等众多知名企业。

为了更好地服务客户，我们做了以下准备：

一是，制造基地规划与建设。随着业务能力的不断提升，产能需求的不断增长，井松规划建设了一期、二期两个新制造基地，一期制造基地占地60亩，已经建成投产，同步安装了先进的生产设备及系统，为我们给客户提供更好的设备打下了坚实的基础。

二是，成立专机研发团队，加大人才培养力度。贴合产线的自动化仓储系统建设很多时候会需要专机设备，井松设立了针对生产线的专机设计团队，主要针对不同行业生产线中自动化仓储系统所涉及到的专机进行研发生产；积极加大团队人员的国内外学习和培训机会、以及培养力度。