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撰稿：《物流技術(shù)與應(yīng)用》記者 江宏

“近年來，中國石化行業(yè)新工廠建設(shè)提速，在生產(chǎn)高度自動化之后，加快物流倉儲自動化升級成為石化企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要課題。以無人叉車替代人工叉車，實現(xiàn)物料入庫、出庫及托盤補充等作業(yè)的自動化，幫助石化企業(yè)提高了倉儲管理自動化與智能化水平。”浙江國自機器人技術(shù)股份有限公司副總裁王文斐告訴記者，該公司無人叉車項目在石化行業(yè)落地后達(dá)到客戶滿意的效果。

浙江國自機器人技術(shù)股份有限公司（簡稱“國自”）是國家級高新技術(shù)企業(yè)，2011年成立至今，始終以技術(shù)創(chuàng)新為核心，目前申請專利超千項，建立了完整的移動機器人技術(shù)體系，形成以智能物流、智能巡檢及智能制造為核心的產(chǎn)品體系，涵蓋存取、分撥、揀選等應(yīng)用場景，服務(wù)于全球的物流、電力、石油石化、軌道交通等行業(yè)客戶，獲得了良好口碑與業(yè)績。據(jù)悉，國自在業(yè)內(nèi)首創(chuàng)的多層料箱揀貨機器人Picking，僅在北美地區(qū)就已累計穩(wěn)定運營超過兩千臺。

浙江國自機器人技術(shù)股份有限公司副總裁 王文斐

在本期專訪中，王文斐詳細(xì)介紹了以無人叉車為核心的智能搬運系統(tǒng)，在石化企業(yè)智能化庫房建設(shè)中的需求特點、項目實施的技術(shù)難點與國自的應(yīng)對方案。

記者：國自如何看待中國石化企業(yè)的倉儲管理運作水平？目前倉庫作業(yè)主要采用哪些物流設(shè)備？

王文斐：石化企業(yè)倉儲物品種類多，有易燃、有毒、易腐等不同的物理、化學(xué)性質(zhì)，需要進(jìn)行有針對性的物流管理。目前，中國石化企業(yè)的物流管理運作水平還有較大提升空間，倉庫作業(yè)最常見的物流設(shè)備是用于托盤貨物搬運的叉車，用于物料輸送的輸送機等。這些設(shè)備能有效降低人員的勞動強度，但是缺乏智能控制，在信息化、智能化方面還不夠完善，依然存在對人的依賴，不利于產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展。

記者：隨著生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大與智能工廠建設(shè)，石化企業(yè)對物流倉儲運營優(yōu)化升級有哪些要求？

王文斐：無論是在哪個階段，石化企業(yè)對安全的要求永遠(yuǎn)會放在第一位。在整體物流系統(tǒng)設(shè)計時，要考慮整個鏈路的生產(chǎn)安全與流通安全，確保在整個過程中人員和貨物的安全。

其次，要解決的是信息化的問題，不僅要做到全鏈路信息可查、可視，還要做到可控。比如，駕駛員在駕駛位上能清楚地知道車輛狀況，并控制車輛運行。在倉儲場景中，也需要有一個控制室，以全方位了解整個倉庫的運行狀態(tài)，并進(jìn)行一些指令的下達(dá)。

再次，完成了信息化改造后，就可以考慮自動化升級了。通過信息可視化的改造，讓我們在控制室內(nèi)有了監(jiān)視倉庫運作的“眼睛”，同時增加了控制“按鈕”，進(jìn)行控制指令的下達(dá)，來改變預(yù)設(shè)的進(jìn)程。

最后，進(jìn)行智能化升級，即預(yù)設(shè)好各類處理方案，在達(dá)到對應(yīng)的條件時自動觸發(fā)，自動下達(dá)控制指令，系統(tǒng)自主執(zhí)行，無需人為干預(yù)，讓物流過程實現(xiàn)真正的智能化。

多臺無人叉車作業(yè)現(xiàn)場

記者：沿著從機械化到自動化再到智能化這一物流發(fā)展路徑，石化企業(yè)對智能搬運設(shè)備的需求呈現(xiàn)出什么特點，如何考慮效率與安全性等問題？

王文斐：“人工+叉車”是目前大部分石化企業(yè)最常用的一種物流作業(yè)模式，其主要特點是可以靈活應(yīng)對各類異常情況。但是隨著產(chǎn)能的迅速提升，石化企業(yè)對高水平叉車工的需求越來越大，而近年來企業(yè)招工難的問題越來越突出，這時企業(yè)就會產(chǎn)生用無人叉車替代“人工+叉車”模式的想法。

就目前國自收到的客戶需求來看，石化企業(yè)對倉庫安全問題的重視程度始終是排在第一位的。所以在國自提供的設(shè)計方案中，也把保證安全放在首位考慮；其次是對庫容的需求，核心是追求倉庫最大存儲量；再次是效率的需求，要保證每天的作業(yè)量能順利完成；最后是作業(yè)時長，期望能通過物流無人化升級，實現(xiàn)24小時作業(yè)，讓工人告別原來兩班制的繁重勞動，企業(yè)迎來“黑燈工廠”。

無人叉車與輸送線對接

記者：石化企業(yè)倉庫中采用無人叉車通常會遇到哪些挑戰(zhàn)？國自有怎樣的應(yīng)對方案？

王文斐：就國自為石化企業(yè)倉庫實施過的無人叉車項目來看，通常會遇到以下問題：第一，大規(guī)模生產(chǎn)對庫容有要求，比如大庫位托盤的密集存儲以及雙層堆疊需求，這種高變動率的環(huán)境對無人叉車的導(dǎo)航系統(tǒng)適應(yīng)性是一個挑戰(zhàn)。第二，對庫容的要求也體現(xiàn)在對叉車通道占用面積的壓縮上，這就使無人叉車面臨著如何在有限的運行空間下保證多車不擁堵的問題。第三是現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境的挑戰(zhàn)，比如某些倉庫冬天氣溫低，倉儲區(qū)沒有供暖設(shè)施，這對AGV的電池使用時長提出考驗。第四，來自倉庫中人為干擾因素，此類問題存在不可預(yù)見性，除了現(xiàn)場管理手段規(guī)范化，更要從無人叉車的技術(shù)功能入手，實現(xiàn)規(guī)定區(qū)域內(nèi)的安全“人車混行”。

國自在石化企業(yè)倉庫已經(jīng)積累了大量經(jīng)驗，以無人叉車為落腳點，逐步展開，打造了一套符合石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的倉儲無人化解決方案。目前針對以上所有問題，國自都有了較好的解決方案。

對于高變動率的環(huán)境，國自通過采用混合導(dǎo)航技術(shù)甚至空間標(biāo)識物導(dǎo)航技術(shù)的方式來適應(yīng)。

對于滿足庫容的要求，一方面，國自做到了無人叉車精準(zhǔn)定位，將托盤的間距控制到最小，最大化利用場地；另一方面，通過視覺識別技術(shù)，實現(xiàn)托盤自適應(yīng)，解決托盤二層安全堆疊問題，也就是我們通常所說的實現(xiàn)“自然堆疊”。

針對如何避免車輛擁堵的問題，國自采用任務(wù)均衡策略、調(diào)度均衡策略、臨時任務(wù)轉(zhuǎn)移方案，來實現(xiàn)無人叉車“臨場應(yīng)變”的能力。即車輛到達(dá)后，自行判斷并叉取最易叉取的托盤，實現(xiàn)快速作業(yè)，騰出通道，避免車輛排隊造成擁堵。

自然堆疊

記者：智能搬運系統(tǒng)投用后，給石化企業(yè)帶來哪些價值？

王文斐：因為所有無人叉車使用同一套作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行幾乎不存在差異，所以倉庫現(xiàn)場最直觀的結(jié)果就是物料堆放非常整齊。另外一個變化就是庫區(qū)無人，原來的人工作業(yè)全部由無人叉車替代，而現(xiàn)場進(jìn)行信息化及可視化升級后，管理人員只需要在監(jiān)控辦公室就能對倉庫的情況了如指掌。

此外，現(xiàn)階段無人叉車還沒有在石化行業(yè)大范圍普及應(yīng)用，智能化倉庫將會成為同類倉庫的標(biāo)桿，提升企業(yè)形象。同時，無人叉車也能有效緩解用工荒的問題，減少企業(yè)對高技能人員的依賴。在運營管理上，信息化將大幅度降低石化企業(yè)的管理難度和管理成本，憑借大屏監(jiān)控、信息溯源等手段，將能很快找出倉庫的問題所在，并在作業(yè)流程上實現(xiàn)穩(wěn)定、可控。

以國自為山東某大型石化企業(yè)提供的方案為例，無人叉車實現(xiàn)空托盤供應(yīng)，自動堆碼物料；入庫任務(wù)自動下發(fā)后，無人叉車搬運入庫并實現(xiàn)托盤貨物二層堆疊的密集存儲；當(dāng)出庫作業(yè)下發(fā)后，無人叉車搬運物料至輸送線，進(jìn)入自動裝車系統(tǒng)，做到異常檢測，整齊裝車，緊實無破損。整個方案完全基于無人化的目標(biāo)進(jìn)行，是一次信息化、智能化系統(tǒng)高效應(yīng)用的范例。

自然堆疊后的物料

記者：您認(rèn)為石化企業(yè)倉儲系統(tǒng)還有哪些方面亟待優(yōu)化提升？

王文斐：目前，石化企業(yè)的倉儲智能化全流程設(shè)計，已經(jīng)涵蓋了從自動袋裝系統(tǒng)到堆垛碼垛，從自動下線到智能倉庫搬運和數(shù)據(jù)管理，并設(shè)計實現(xiàn)了快速出庫和自動裝車系統(tǒng)。但這個流程中還有一些可以優(yōu)化的內(nèi)容，比如，根據(jù)生產(chǎn)訂單的智能排產(chǎn)，發(fā)貨系統(tǒng)的聯(lián)動，短時間人車混行的增效方式等等，以形成能夠突破固定倉儲容量和設(shè)計運行最大效率之上的系統(tǒng)柔性。這與電商大促時面對突然到來的物流高峰相似，需要經(jīng)過幾年的探索過程，逐步實現(xiàn)全流程最優(yōu)化。

記者：您如何看待未來幾年智能搬運系統(tǒng)在石化行業(yè)的應(yīng)用前景？

王文斐：國自已經(jīng)為一些石化企業(yè)完成了智能搬運系統(tǒng)建設(shè)項目，充分驗證了智能搬運系統(tǒng)能夠提供安全、穩(wěn)定、高效、快捷的物流作業(yè)。國自的智能搬運系統(tǒng)僅需對倉庫環(huán)境進(jìn)行小幅改動或者不做改動，即可實現(xiàn)快速實施。相信通過運營數(shù)據(jù)的對比分析，在未來的幾年，會有更多石化企業(yè)進(jìn)行智能倉儲系統(tǒng)建設(shè)，采用包括無人叉車在內(nèi)的信息化、自動化、智能化物流技術(shù)，助力石化企業(yè)持續(xù)改善倉儲運營，提高企業(yè)效能。