文/北自所（北京）科技發(fā)展有限公司 檀智斌

某肉食企業(yè)的生豬屠宰加工廠引入了北自所（北京）科技發(fā)展有限公司（簡稱北自科技）研制的冷鏈智能倉儲物流系統(tǒng)，實現(xiàn)了產(chǎn)品包裝—碼垛—入庫—存儲—出庫的全流程無人化作業(yè)，大幅提升企業(yè)物流效率，為企業(yè)生產(chǎn)管理與食品全流程可追溯提供了助力，同時還改善了作業(yè)人員工作環(huán)境，進一步增強了企業(yè)競爭力。

某肉食企業(yè)是一家以生豬養(yǎng)殖為核心，集飼料加工、種豬育種、生豬養(yǎng)殖、屠宰加工等于一體的綜合型現(xiàn)代化企業(yè)集團，旗下食品公司于2014年上市，養(yǎng)豬業(yè)務(wù)遍及全國24省級行政區(qū)100市211縣（區(qū)），2020年出欄生豬1811萬頭。2020年底，該肉食企業(yè)的生豬屠宰加工廠引入了北自科技研制的冷鏈智能倉儲物流系統(tǒng)，在提升生產(chǎn)與物流效率的同時，最大程度地保障了食品安全。

一、項目背景

2020年受全球的疫情影響，進口生鮮食品頻頻被報出存在風險問題，在此環(huán)境下，內(nèi)循環(huán)的推動更加迫在眉睫，國內(nèi)生鮮食品企業(yè)迎來了一次發(fā)展機遇，冷鏈冷庫市場需求急速增加。

肉類食品企業(yè)紛紛加快智能物流系統(tǒng)的投入，包括在屠宰加工廠、食深加工工廠、第三方冷鏈倉庫等。肉食品倉儲物流的一般特點是儲量要求高、SKU較少、出入庫多為批量進出、工作環(huán)境惡劣（-18~-25℃）。為此，北自科技根據(jù)行業(yè)特點，推出以低溫型堆垛機為核心的自動化立體庫解決方案，采用雙伸位形式可在有限空間內(nèi)通過密集存儲的方式擴大庫存量；同時通過堆垛機任意取放的工作特性以及智能倉儲管理軟件的貨位分配策略，提高貨位利用率。

作為行業(yè)代表企業(yè)，該肉食企業(yè)生豬屠宰加工廠年屠宰量逐年攀升，作業(yè)效率和食品安全更是企業(yè)關(guān)注重點，因此，該肉食企業(yè)在首先在生豬屠宰加工廠積極引入了北自科技的冷鏈智能倉儲物流系統(tǒng)。

二、系統(tǒng)概況及作業(yè)流程

1、系統(tǒng)概況

該食品企業(yè)的屠宰加工廠支持年屠宰量200萬頭，日產(chǎn)能約10000箱冷凍成品，儲存環(huán)境要求-18~-25℃。2020年12月，北自科技研制的冷鏈智能倉儲物流系統(tǒng)成功交付使用，該冷鏈智能倉儲物流系統(tǒng)包含18000個托盤貨位，6套低溫型堆垛機系統(tǒng)，1套輸送系統(tǒng)，2套自動碼垛系統(tǒng)、1套倉儲管理系統(tǒng)（WMS）以及1套監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)（WCS）。總體出入庫處理能力達到240托/小時，在有限的空間中，提高存儲容量及出入庫效率。

2、作業(yè)流程

本套系統(tǒng)起始點為外包裝間，通過3條自動包裝線將速凍好的鮮肉食品先進行紙箱包裝，涉及流程包括自動紙箱成型→裝箱→自動封箱→X光機在線金屬檢測→自動打帶→自動打印貼標簽。

包裝后紙箱進行匯流，通過輸送線自動輸送至自動碼垛區(qū)進行碼垛，設(shè)計2套碼垛機器人滿足1200箱/小時的生產(chǎn)需求。

碼垛成整托盤產(chǎn)品在線自動纏膜，纏膜后通過輸送系統(tǒng)進入到立體冷庫內(nèi)，通過堆垛機自動將產(chǎn)品入庫到WMS分配的指定貨位。

需要發(fā)貨時，WMS系統(tǒng)根據(jù)業(yè)主ERP生成的發(fā)貨單據(jù)，下發(fā)出庫任務(wù)，將產(chǎn)品自動輸送至發(fā)貨口，實現(xiàn)庫內(nèi)無人化作業(yè)。

同時，所有入出庫作業(yè)信息在系統(tǒng)中均有記錄，方便對產(chǎn)品進行信息追溯，助力企業(yè)生產(chǎn)管理與食品全流程可追溯的安全保障。

總體方案布置示意圖

自動碼垛區(qū)布置示意圖

三、系統(tǒng)亮點

冷鏈智能倉儲物流系統(tǒng)的核心設(shè)備為北自科技自主研發(fā)的低溫型堆垛機系統(tǒng)，能夠在-25℃環(huán)境下穩(wěn)定運行。

北自科技從機械設(shè)計、控制系統(tǒng)等方面針對低溫環(huán)境進行定制設(shè)計選型，包括從堆垛機的框架結(jié)構(gòu)、鋼絲繩、電機、貨叉、供電滑觸線、認址系統(tǒng)、電控元器件等方面考慮。堆垛機采用雙立柱雙伸位結(jié)構(gòu)，水平速度達160m/min，垂直提升速度達40m/min，單機效率實現(xiàn)40托盤/小時的出入庫流量，滿足企業(yè)的業(yè)務(wù)需求和未來發(fā)展。此外，在堆垛機載貨臺上配置條碼閱讀器是北自科技特有的設(shè)計，好比給堆垛機配備了一對眼睛，通過條碼識別及WMS系統(tǒng)自動盤庫功能來確保倉庫庫存信息更加準確。

同時，控制系統(tǒng)的穩(wěn)定是在低溫環(huán)境下穩(wěn)定運行的保證，堆垛機的主控制柜內(nèi)有控制系統(tǒng)的核心CPU和控制電機運行的變頻器等，為使其正常工作，必須保證其正常的工作溫度。為此，北自科技在控制柜內(nèi)加裝溫度控制器KC-C1，通過它自動控制溫度使柜內(nèi)溫度在5℃-10℃之間，同時增加保溫層，使系統(tǒng)在-18~-25℃的條件下，能夠正常穩(wěn)定的工作。

四、應(yīng)用效果

該冷鏈智能倉儲物流系統(tǒng)項目為該食品企業(yè)屠宰加工廠引進的第一套自動化立體倉庫，成功地將廠內(nèi)車間生產(chǎn)-倉儲-發(fā)貨各環(huán)節(jié)連通了起來，構(gòu)建起了場內(nèi)智慧物流系統(tǒng)，為企業(yè)打造智能工廠打下了堅實基礎(chǔ)；其投入使用幫助企業(yè)降低了作業(yè)成本，大幅提升了物流與生產(chǎn)效率，保障了食品安全，改善了人員作業(yè)環(huán)境，給企業(yè)帶來的效益十分顯著：

降低了人工成本。該項目改變了傳統(tǒng)人工碼垛、轉(zhuǎn)運和人工叉車上下架的作業(yè)模式，實現(xiàn)了進貨間和冷庫內(nèi)的無人化作業(yè)，為企業(yè)在碼垛、搬運、入庫、上架、出庫、下架等環(huán)節(jié)減少操作人員10人左右，降低人工成本。

實現(xiàn)了同等面積下的最大化存儲。在冷庫建設(shè)中，面積越大，制冷系統(tǒng)的日常運營費用越高，為此，企業(yè)都追求冷庫利用率最大化。而該項目冷庫建筑為24米高的全自動化立體冷庫，較相同面積的傳統(tǒng)冷庫提升了至少1倍的存儲量。

智能化管理系統(tǒng)，提高了信息準確性，保證食品產(chǎn)品安全。該項目從車間生產(chǎn)對接開始，便實時記錄所有作業(yè)信息，實現(xiàn)了產(chǎn)品全生命周期追溯，為后續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)管理、儲運管理、企業(yè)信息化升級改造打下堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

改善了作業(yè)人員工作環(huán)境，低溫冷庫溫度區(qū)間在-18℃~-25℃。該項目的應(yīng)用讓作業(yè)人員無需進入冷庫內(nèi)進行操作，只需在發(fā)貨、備貨區(qū)等待產(chǎn)品出庫即可，避免了作業(yè)人員身處惡劣的工作環(huán)境。

目前，該項目的投入使用獲得了該食品企業(yè)的認可，已與北自科技達成了長期戰(zhàn)略合作意向，后續(xù)在2021年內(nèi)將為該企業(yè)其他地區(qū)屠宰加工廠陸續(xù)上線4套冷鏈智能倉儲物流系統(tǒng)。

立體冷庫堆垛機

自動碼垛區(qū)

來源：《物流技術(shù)與應(yīng)用》