大家下午好!
非常榮幸受大會組委會邀請,我代表北自所(北京)科技發(fā)展股份有限公司,給大家分享的題目是“肉類食品智能工廠冷鏈物流解決方案”。
一、項目背景
行業(yè)背景:
“十四五”期間要加快發(fā)展冷鏈物流,完善骨干冷鏈物流基地設施條件。加強農(nóng)產(chǎn)品倉儲保險行業(yè)冷鏈物流設施建設。要求建設30個全國性和70個區(qū)域性農(nóng)產(chǎn)品骨干冷鏈物流基地,提升田頭市場倉儲保鮮設施,改造畜禽定點屠宰加工廠冷鏈儲藏和運輸設施。
冷鏈市場前景廣闊,到2022年市場規(guī)模4505億,其中肉類等占19.6%。
研究背景:
我國食品行業(yè)發(fā)展迅速,食品冷鏈物流迎來了巨大的發(fā)展空間。根據(jù)中物聯(lián)冷鏈委統(tǒng)計情況,2020年全國食品冷庫總量達到7080萬噸,同比增長16.98%,已超過美國食品冷庫容量規(guī)模水平。2020年我國冷鏈物流市場總規(guī)模為3832億元,同比增長13%,肉類食品工廠生產(chǎn)過程冷鏈物流自動化、智能化需求旺盛。肉類食品冷鏈行業(yè)傳統(tǒng)作業(yè)過程人力密集、效率低下、能耗高、工作環(huán)境惡劣,成為制約該行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、快速發(fā)展的瓶頸,開發(fā)一種適用于肉類食品工廠的智能冷鏈物流解決方案成為企業(yè)的迫切要求。
1、時效性:由于冷鏈物流承載的產(chǎn)品一般為易腐或不易儲藏,因此要求冷鏈物流必須迅速完成作業(yè),保證時效性;
2、復雜性:冷鏈物流涉及到制冷技術、保溫技術、溫濕度檢測、信息系統(tǒng)和產(chǎn)品變化機理研究等技術,非常復雜;
3、高成本:設備成本高、運營成本高、電力成本高、資本回收期長。
場景對比
二、研究內(nèi)容
1、依托項目:
本項目依托正大集團泰國Saraburi智能工廠項目,深入研究肉類食品冷鏈生產(chǎn)工藝,針對低溫環(huán)境搬運效率低、能源損耗大、設備防凍要求高且清洗難等問題,以提升勞動生產(chǎn)率、降低工人勞動強度、提高生產(chǎn)管控水平為目標,研發(fā)了適用于肉類食品智能工廠冷鏈物流解決方案。
2、研究內(nèi)容:
痛點 | 問題 | 方案 |
差:作業(yè)環(huán)境差 | 舊:作業(yè)模式陳舊 | 新:新作業(yè)模式 |
低:作業(yè)效率低 | 無:缺乏自動化裝備 | 自:自動化裝備 |
大:管理混亂損耗大 | 差:管理難度大 | 智:智能管控系統(tǒng) |
提出肉類食品智能工廠冷鏈物流解決方案促進冷鏈物流行業(yè)發(fā)展。
3、技術路線:
三、創(chuàng)新技術
方案創(chuàng)新:創(chuàng)新研制貫穿生產(chǎn)加工、成品存儲和分揀發(fā)貨的冷鏈物流方案
1、智能冷鏈物流解決方案
針對肉類食品工廠生產(chǎn)作業(yè)流程長、影響因素多、對產(chǎn)品品質(zhì)一致性要求高;傳統(tǒng)工廠冷鏈物流作業(yè)均由人工完成,工人勞動強度大、效率低;產(chǎn)品損耗大、信息錯誤率高、質(zhì)量及評定穩(wěn)定性差、各車間缺乏產(chǎn)品與裝備的實時信息采集及數(shù)據(jù)處理,生產(chǎn)缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理的難題,提出了涵蓋生產(chǎn)車間、成品存儲和發(fā)貨環(huán)節(jié)的冷鏈物流解決方案。通過構建貫穿生產(chǎn)的分揀、裝箱、碼垛、入庫、存儲、出庫、發(fā)貨裝車冷鏈物流工藝模型,開發(fā)了生產(chǎn)冷鏈物流數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),研制的數(shù)字化裝備及軟件系統(tǒng)實現(xiàn)了冷鏈作業(yè)物流、信息流從生產(chǎn)到用戶全覆蓋和協(xié)同,徹底改變了傳統(tǒng)人工作業(yè)和區(qū)塊化管理方式,實現(xiàn)企業(yè)降本增效、綠色節(jié)能。
技術成效:提出了針對肉類食品智能工廠的冷鏈物流解決方案。
2、綠色節(jié)能方案
研發(fā)過渡間前后冷庫門物流接口專用裝備,可保證冷庫門快速關閉及密封良好,實現(xiàn)了過渡間內(nèi)外冷庫門聯(lián)鎖。
技術成效:冷庫門的開啟時間減少了50%。
3、料箱柔性分揀方案
針對客戶箱類型多樣且需同時上線的兼容需求,研發(fā)了箱型識別及分揀系統(tǒng)。研究了基于顏色視覺和外形分析的箱型識別技術,解決了多個箱型合流后無法準確分流的問題,達到了多種箱型同時上線的工藝要求。
技術成效:減少了對客戶料箱規(guī)格的限制,節(jié)約了空間占用率80%,縮短客戶箱上線和裝車時間30%。
設備創(chuàng)新:研制了適用于肉類食品工廠的專用冷鏈物流裝備。
1、多型低溫專用物流設備
為適應低溫-25℃的環(huán)境,解決裝備關鍵部位耐低溫的難題,研發(fā)了可在零下25度可靠運行的堆垛機、穿梭車等物流裝備。
技術成效:可在低溫環(huán)境下穩(wěn)定可靠的執(zhí)行任務,無需操作人員進入,極大改善冷鏈物流人員的工作條件,降低了其勞動強度。
2、可沖洗不銹鋼物流設備
為適應潔凈生產(chǎn)環(huán)境,定期清洗生產(chǎn)工藝需求,針對物流過程中血水、異物等對設備污染且不易清洗的難題,研發(fā)了可適應高頻率定期高壓水沖洗清潔的全不銹鋼miniload等多款專用設備。全部機械結構和柜體材料選用304不銹鋼制作,且采用免潤滑傳動機構,從根源上杜絕了水洗生銹老化的問題。
技術成效:解決低溫環(huán)境下定期清潔問題。
3、多箱型柔性設備
研制多箱型柔性拆疊設備,結合周邊揀選、輸送系統(tǒng),既實現(xiàn)了多規(guī)格客戶箱的拆、疊箱上下線工作,又大幅減少了料箱緩存占用的空間。設備定位精準,拆疊盤可靠高效,系統(tǒng)還具備料箱尺寸校驗,自動計數(shù),放行限流功能。
技術成效:滿足了客戶企業(yè)同時處理多客戶多尺寸箱型的工藝要求,解決了大量客戶料箱存放占地大的難題。
系統(tǒng)創(chuàng)新:開發(fā)了適用于肉類食品工廠冷鏈物流工藝的智能管控系統(tǒng)
1、智能調(diào)度環(huán)穿系統(tǒng)
改進環(huán)形穿梭車多車同軌道運行的調(diào)度系統(tǒng),在多車協(xié)同作業(yè)前先計算出最優(yōu)作業(yè)路徑,然后根據(jù)路徑規(guī)劃結果再各自運行到作業(yè)起始地址。當多車作業(yè)區(qū)域交叉時,會根據(jù)最優(yōu)時間調(diào)度原則調(diào)整穿梭車各自作業(yè)步驟,優(yōu)化避讓過程。
技術成效:全新的設備控制系統(tǒng)保證了整個系統(tǒng)的長期高效穩(wěn)定運行。
2、信息化管控系統(tǒng)
技術成效:配合冷鏈物流要求,打通各環(huán)節(jié)物流業(yè)務,無縫集成各種軟硬件,能夠全面覆蓋生鮮食品智能工廠冷鏈物流的需求。
3、遠程運維智能系統(tǒng)
技術成效:實時監(jiān)控及反饋、專家系統(tǒng)就地維護指導、預測性維護、遠程運維四級維護的安全可靠性體系。
四、應用案例
應用推廣:解決方案已在30多家企業(yè)推廣應用
案例分享:
1、某食品行業(yè)低溫物流中心項目
* -18℃冷庫/-8℃過渡間/ 0-5℃穿堂區(qū)域
* 8套堆垛機系統(tǒng)
* 約31000個托盤位,貨架高34米
* 單一入庫作業(yè)能力:1920盤/天
* 單一出庫作業(yè)能力:1920盤/天
2、某雞肉加工廠自動化立體倉庫項目
* -18℃冷庫
* 生食庫約10500個托盤
* 熟食庫約3800個托盤
* 7套低溫專用托盤堆垛機
* 料箱庫約5100個料箱
* 4套miniload
* 料箱庫全部設備采用不銹鋼材質(zhì)
3、某肉丸加工廠自動化立體倉庫項目
* -18℃冷庫
* 約12700個托盤
* 6套低溫專用托盤堆垛機系統(tǒng)
* 2臺碼垛機器人
*產(chǎn)品碼垛后自動纏膜入庫
4、某乳制品物流中心項目
* 24套子母車系統(tǒng)
* 約9100個托盤
* 復合作業(yè)能力1200盤/小時(共兩期)
* 適合品規(guī)較少,出入庫量較大的存儲模式
* 廣泛應用于舊庫改造項目
5、某肉制品行業(yè)分揀配送項目
* -18℃冷庫/0-4℃冷藏庫/常溫庫
* 立體庫約30300個托盤
* 城配庫約12800個托盤
* 22套托盤堆垛機系統(tǒng)
* 4臺分揀機器人(無人揀選)
* 自動貼標
6、某第三方物流中心項目
* -18℃冷庫/0-5℃冷藏庫/常溫庫
* 約13600個托盤
* 8套托盤堆垛機系統(tǒng)
* 出入庫綜合能力約2560托盤/天