探究智能化仓库、智慧油库发展现状及趋势

段志成

（国能准能集团物资供应中心，内蒙古鄂尔多斯 010300）

1.智能化、智慧化仓储发展的行业背景

智能化是指事物在网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下，所具有的能动地满足人们的各种需求的属性。“智能化、智慧化仓储”是智能化在仓储建设中的重要体现，物流过程的一个环节，智能化、智慧化仓储的应用，保证了货物仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性，确保企业及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制企业库存。

从仓储物流行业的发展历程来看，中国物流仓储主要可分为人工仓储物流、机械化仓储物流、自动化仓储物流、集成自动化仓储物流以及智能自动化仓储物流五个阶段。我国仓储物流行业正处在自动化和集成自动化阶段，未来随着信息技能的发展，仓储物流行业的发展将会联合工业互联网的技术不断向智能化升级。总体来看，目前我国智能仓储设施在使用上比例较低，企业对智能仓储认识比较片面，标准也参差不齐。应当看到，在智能仓储的建设过程中，通过科学引进智能设备、规范管理体系、健全货物检验与验收制度、完善仓储机械设备限值检测装置，能够有效确保智能仓储的提质增效和安全性。因此急需建立智能仓储安全评价指标体系，及时发现并解决智能仓储建设中存在的问题，提升智能仓储的效率和安全性。

2.智能化仓库、智慧化油库建设的必要性

仓储是集中反映工厂物资活动状况的综合场所，是连接生产、采购、供应、销售的中转站，对促进生产提高效率起着重要的作用。面对经济快速发展的今天，对仓储有着极高的需求及要求，准能智能仓库、智慧油库的不断推进，不仅降低了生产成本、提高生产效益，而且也能提高企业的仓储管理水平，增强企业的竞争力，促进企业可持续发展。

一方面，加大智能化仓库、智慧化油库建设力度是响应时代号召的必要举措。党和国家高度重视智能化建设，国务院发布的《中国制造2025》规划明确提出“推进智能制造为主攻方向”的战略要求，国家能源集团”一三五七“战略中同样明确了清洁化、国际化、智慧化、精细化、一体化的工作目标。在这种大背景下，智慧仓库作为集团现代化建设的有机组成部分，时间紧迫、任务艰巨、必不可少！

另一方面，加大智能化仓库、智慧化油库建设力度是提高企业仓储管理水平，增强企业竞争力的重要举措。在“开支节流”方面，智能化仓库、智慧化油库能够有效提高生产成本中材料费归集的动态及时性，方便管理层决策与生产技术层制定计划，进而促进存货周转，压降储备资金占用，提升全公司ERP精细管理的整体效能[1]。在“人文关怀”方面，智能化仓库、智慧化油库通过机器代人，无疑可以极大地消除烟尘等对人员造成的风险伤害。在“提质增效”方面，作为库存近14亿元、年均出入库物资超60多亿元的物资供应中心，实物周转与账务处理的数据量很大，由于出入库涉及验收、保管、保养、发放、盘点等多个环节，需要耗费大量的人力、精力，不仅挤占人手，更是有违人性关怀精神，巨大的物资供应带来庞大的实物周转与账务处理数据量，通过智能化辅助作用，能够极大提升计算统计效率，确保物资与账务精准。

因此，我们必须紧跟现代仓储建设趋势，将信息化与智能化。融入仓库、油库建设过程，有效压缩生产成本、提高生产效益，提升企业的仓储管理水平，推动作业向无人化方向转变、管理决策向大数据分析、场景化方向转型。

3.调研基本情况和亮点

3.1 智能化仓库仓储方面

3.1.1 上海物流仓储博览会

此次博览会吸引了近600家知名企业参展，重点展示了系统集成与解决方案、自动引导搬运车AGV、叉车及配件、输送分拣设备、物流机器人等十大主题。此次调研，我们重点参观了3项：（1）单层10t自动隐藏抽屉式存储货架，适合桥吊作业，适用于黑站5#库和红站3#库房；（2）无人驾驶叉车上下架系统，能够对单机进行任务分配，适用于立体库内作业；（3）隐藏移出式型钢存储货架，设计较为先进，但此货架适用具有一定空间和条件的库房以便存储钢材。

3.1.2 杭州迦智科技公司

该企业是生产物流机器人AGV的公司，致力于用人工智能和机器人技术为智能制造和智慧生活提供室内外移动作业机器人产品与解决方案的高科技企业。智能无人叉车FOLA（Forklift Of Lithe Automation）采用国际领先的多传感器融合的SLAM自然无轨导航技术，轻松实现超大范围室内外环境自主导航与实时精准定位。结合搬运式、堆高式、前移式等多类型叉车，可实现托盘物料自动叉取与卸载，从而自主完成托盘输送、堆高、装卸作业。广泛应用于托盘物料输送环节，助力用户进一步实现工厂物流智能化。同时对杭州迦智公司AGV物流机器人在浙江中控公司的应用进行了实地考察，亲见AGV自主选择路线，柔性衔接各工位员工，2台机器人使用频繁，效率显著，精准高效，5G技术的AGV应用，可满足目前90%仓库作业。主要内容包括：（1）通过5G+视觉技术，用深度相机和摄像头替代进口昂贵的导航传感器和安全传感器，使单车硬件成本下降50%，同时减少环境改造成本60%以上。（2）采用5G+云化技术实现异地设备间的通讯，同时利用5G大连接、低时延的特性，将单AP设备连接数从几十台增加到5G环境下的上千台，AP间切换的时间从百毫秒锐减到毫秒级。（3）采用5G边缘计算技术和切片技术，保证系统层面的安全运行。AGV车体上采用视觉检测，将安全检测从线检测提升到面检测，保证设备运行时的安全性。

而现在中心的装卸设备均须专人驾驶，装卸工则以劳务外包者为主，解决这一问题是我们智慧化仓库建设的优先方向。中国最早的AGV产品为新松公司制造，在金杯汽车总装车间的工作时间已经超过25年，新松AGV所开发的动态合装技术具有施工简单，安全性高的特点。这种技术可以使AGV与输送线同步运行，解决以往定点合装过程中生产节拍过慢的问题，这种技术不仅适用于新建工厂，更适于老式生产线改造，因此，我中心未来的智慧化改造有先例可循，具备改造条件[2]。

3.2 智慧油库仓储方面

3.2.1 中石化北京长辛中石化油库

该油库是北京地区最大汽油储存库，现有油罐15座，总库容18万m3，因此，该油库有着极高的防火要求，任何火种、手机、摄像器材等无报备物品均不得带入油库及罐区。此次调研，我们从进入油库起都按要求更换特殊的防静电服装，在进入任何房间前，都需先除静电。该油库气转油系统成熟，污水油分设备设施齐全。油库用人要求较高，急需具备机械、电力、化工、液压及管理等全方面的复合型人才。

3.2.2 中石化江阴油库

该油库是沿江而建的中石化重油存储油库，现有各类储罐50余座，油库库容总量达38万m3，储量18.3万t，是中国石油系统内第一个通过IS09000质量认证的大型油库。该油库还同时具备有2座2.5万t级石油石化专用码头。但调研发现，该油库相比北京长辛油库管理力度较弱，主要表现在设备维护力度较小、监管不及北京长辛油库。期间，我们与相关人员探讨了一些技术、安全等问题，发现江阴油库管理人员业务能力强、整体职业素质较高。

4.对我公司仓储建设的启发

此次调研发现，目前我国仓储业正在稳步发展，做大做强。各种仓储公司都建立适合自己仓储物品的仓储区，并辅以智能化管理仓储，虽然目前智能化管理水平参差不齐，但总体势头良好，相信未来智能仓储定能发挥重要作用。

4.1 物资智能、智慧化的建设思路

在硬件建设方面，构建“一横一纵”物资智能化物联网管理体系。以物资实物为主体，以物资条码为纽带，辅之智能标签、智能叉车、物流机器人、智能分拣系统等，纵向贯穿物资的到货登记、验收管理、出入库办理、现场消耗、报废处置的物资实物全流程管理。横向打通与供应商的一体集成、与生产单位的计划提报、消耗管控以及生产决策展示体系。

在软件建设方面，通过信息化数据统计分析，建立物资从计划提报到出入库的全流程统计、利库的审计监督、闲置物资调剂系统等物资管理分析系统。

两者融为一体，相辅相成，数据由硬件端产生，在软件端管控。实现实物和数据双流统一。为中心以及公司的物资管理提供数据分析，提升物资管理水平[3]。

4.2 物资到货入库的场景应用

物资到货后首先通过分拣机器人进行体积测定系统，建立三维尺寸，然后根据设定的程序，确定需要装货的区域、货架。通过识别包裹上的二维码，然后找到根据计算好的路径，找到对应的这个格口，做精准地分拨。

4.3 物资仓储环境的场景应用

4.3.1 自动隐藏抽屉式存储货架可以在部分区域应用

单层10t自动隐藏抽屉式存储货架时适用于哈站3#库房以及黑站5#库改造，抽屉式货架可以把木箱直接放在抽屉板上，抽屉直接拉出，木箱跟着伸出货架，存取方便；还可以使用桥吊存放，节约占地空间，人力，存取速度快，方便安全。

4.3.2 AGV的智能仓储系统平台开发

AGV通过激光导航、自然导航、磁条导航、二维码导航、磁钉导航、惯性导航等多种导航方式，针对不同现场环境和特性，定制开发符合要求的整体仓储智能化平台。此外，还可引进智能无人驾驶叉车。当前面临着装卸任务量大、叉车司机不足的问题，引进智能无人驾驶叉车，既可以高工作效率，又可以降低装卸作业中的存在的安全风险。

其中，黑站5号库立体库可以引入智能叉车应用；哈站4#库房适用于改建智能仓库。改造智能仓库可以提高库房的空间利用率，提高企业生产管理水平，加快货物存取，减轻劳动强度，提高生产效率，减少库存资金积压。

4.3.3 建立智能安全管控，减少人机风险

通过在人员安全帽和设备上安装智能芯片，关联人和设备，实现人员和设备的共同安全协调管理。人员靠近设备一定程度自动报警，非授权人员靠近设备自动报警，非授权人员进入特定区域自动报警等。实现人员精细化管理，人员到位一目了然，强化作业执行过程，用心保护作业人员，降低人为造成的隐患；辅助安全生产管理决策，监测风险预警，变“事后处理”为“提前预防”。

4.4 油品供应站智慧化建设改进方向

油品供应站在目前已有比较完善的管理系统，通过系统升级改造，可有效提高油品供应站安全生产及防卫能力，为建设智能化油库打好基础。具体的改进计划有如下：

（1）增设红外线防侵入系统1套。利用光束遮断方式的探测器 当有人横跨过监控防护区时，遮断不可见的红外线光束而引发警报。红外对射探头要选择合适的响应时间：太短容易引起不必要的干扰，如小鸟飞过、小动物穿过等；太长会发生漏报。同时将红外线防侵入系统和视频摄像头关联，那里发生故障，摄像头跟踪到哪里，实现智能安防。

（2）罐区安装报警电话及扩音设备。通过报警电话、扩音设备与集控中心的联通，巡检人员可以及时与集控中心汇报罐区情况。扩音设备的主要功能为；如发生特殊情况可以用来报警，集控中心值班人员也可通过该设备与罐区巡检人员进行沟通。

（3）增加罐区人员进入识别系统。通过作业人员佩戴的识别卡，对进入罐区的人员及佩戴劳动防护用品情况进行识别监控并实现在现场和集控中心的同时报警。同时，该系统与红外线防侵入系统配合使用，如发生外来人员非法侵入事件，红外线防侵入系统报警同时摄像头第一时间捕捉侵入视频，将画面传输到集控中心，以便及时处理。另外，该系统与防泄漏系统配合使用，如罐区发生泄漏事故，防泄漏报警系统报警，同时摄像头第一时间捕捉到泄漏点，并将画面传输到集控中心，可以第一时间对泄漏点进行抢修。

（4）增加卸、付油泵的震动、温度传感远程报警系统。卸、付油泵安装震动传感器、温度传感器并与集控中心联通，在卸、付油过程中实时监控油泵的震动情况及温度，并将实时数据传输到集控中心，如发现异常值守人员可以及时通知操作人员停止作业。增加装车监控软件对发油过程进行程序控制和安全联锁，防爆急停按钮安装在装车台，一旦产生安全事件，可通过急停按钮实现一键关阀，停止所有台位的装车，同时更好满足油库安全管理要。

（5）引入油库库区无人巡检机器人和油脂类无人叉车装卸机器人，提高库区巡检和油脂装卸作业效率，减少人员伤害风险。增强油库的安全防范能力。

（6）建立油库事故演练系统。将油库可能发生的爆燃、污染、人员救援等统筹考虑，一并纳入应急演练内容。通过系统模拟演练，增强各级人员的实战经验。防范于未然。

4.5 建立中心物资调度管理体系

以上各项系统都可以汇集到中心的调度指挥中心，可以把仓储经营指标、仓储作业统计、油库安全管理、各种KPI指标汇总到一个大屏决策系统上，通过电子地图直观显示人员、设备、事件、区域信息，统一协调，一键指挥调度，实现系统之间数据共享、互联互通；深度分析，为生产经营提供决策依据。

5.结语

智能化仓库、智慧油库已是大势所趋，技术上可行，经济上虽然暂时增加一定的投资，但从长远角度分析利益无穷。我们计划在油库、黑岱沟供应站立体仓库、哈尔乌素3#库和通用物资供应站选取一个仓库作为试点，引入无人AGV智能存取货设备，结合智能软件管理系统，做精做好。虽然智慧仓库建设不会一蹴而就、一帆风顺，但智慧化改造在所难免，宜早日启动。