吴双:自动化立体仓库成冷链物流的创新焦点

2015-10-28

【吴 双】:各位专家,各位学者,各位同仁大家下午好!很高兴也很荣幸参加这个活动,非常感谢主办方召开这么一个活动,我这个汇报分几个内容,第一北自所物流基本情况,就跟我们日一样,从1954年建所到现在快60年,企业不断发展壮大,现在在德胜门位置,原来是机械部级别,第一个自动化研究所,现在是中央直属大型高科技企业。主要介绍一下我们北京研究所基本情况,现在900人,技术人员是600人,现在自动化研究所也是一个科研单位,有两个硕士学位一个控制理论,一个控制工程,另外一个计算机技术与应用。

吴双:自动化立体仓库成冷链物流的创新焦点

我们企业从54年第一个五年计划建所以来,评的是我们企业文化,我们企业文化主要是跨越式发展,持续创新。我们企业主要强调自主创新,掌握核心技术和关键技术,激发创新活力,推进原始创新和集成创新,我们建设创新文化,形成创新机制,引进创新方法和理论。在07年我们跟随科技部学习创新化理论,引入到企业里面,使企业充满了活力。在员工培养方面,突破思维定制,提高创新能力,培养创新人才。

吴双:自动化立体仓库成冷链物流的创新焦点

我要觉得从几个环节创新,技术创新,理论创新,工艺创新。在突破思维定制,提高创新能力,培养创新人才,我觉得创新基础技术创新,工艺创新,还有理论创新,工艺创新在各行各业都需要进行工艺创新,还有理论方面能够实现一定创新。另外还有加强知识管理,注重经验交流。所里做完任何一个项目都进行经验总结和交流,通过整个创新文化,形成整个开发周期和企业承担的,客户承担的一些成本从而有效降低。

第二个课题,给大家介绍一下自动化历史长河优势,我们所建设以来一直为机械制造自动化服务,80年代开始自动化在国外兴起之后,国内也开始建设自动化立体仓库,20多年积累,凭着不断创新,结合多学科,率先采用新技术,新工艺,应用新材料。这样的话,我们系统稳定,可靠,帐目100%准确,整个系统结构先进性,可操作性强。从控制程序我们实现智能化,专家化,参数化,在立体仓库上除了PLC有自己一套数据库,同时计算机也有一套自己数据库,对整个货物查询也非常方便,定位也非常灵活,我们现在国内第一个实现自动盘库,视频监控,视频盘库,这些年成功实施了几百个自动化立体仓库,和车间大型物流项目成功经验,确实积累很多经验,在这里与大家一起分享一下。

基于我们一般立体仓库成功经验,在自动化低体冷库也有其发展特点。自动化冷库要求我们全部实现自动化,库内不需要任何操作人员不长远工作,以人为本,可以确保商品“先进先出”,有利于提高商品储藏质量,减少损耗和有利于食品安全,介绍人员参与环节。另外,立体仓库采用计算机之后都可以进行查讯,我们也实现能够进行自动保管信息流。我们在北京某一个立体仓库,是供自己工厂使用之外,还有一部分用于出租,实现立体仓库高效利用。自动化立体设备包括穿梭车,货架,冷冻门等等这些设备工作环境跟常温立体不一样,长时间在一下18摄氏度以下,对设备要求更高。

吴双:自动化立体仓库成冷链物流的创新焦点

自动化立体仓库,这几年发展比较迅速。跟蒙牛合作上,蒙牛老总跟我说自动化立体仓库感觉是一个春天,我感觉自动化立体冷库才刚刚开始这么一个情况。那么,自动化立体冷库整个需求是怎么样?可以分析一下咱们的故事,因为在岭南位置有荔枝就猛了吃,到了长安就变成“一骑红尘妃子笑,无人知是荔枝来”,现在到了21世纪,我们普通老百姓也需要冷冻食品。也就是说,我们的经济快速发展,消费观念进步,饮食结构发生变化,我们普通老百姓对冷冻食品,绿色保健食品等都有了更多需求,有了更多需求,如果要是快速的配送,快速管理就需要低温仓储和立体冷库。

中国是食品生产的消费大国,据统计,我国各类生鲜品年产量约7亿吨,冷冻食品年产量在2500万吨以上,年营业额500万元以上食品冷冻,冷藏企业约2万家,全国冷库由于存储东西大多数都是食品,冷库通过大面积建设和推广,对食品安全会起到一个良性缓解。冷链自动化立体仓库研发背景,我国与发达国家相比,无论是冷冻冷藏食品生产,还是冷藏库的数量与技术水平及其运营方式,我国还存在较大差距,设计标准低,工艺流程落后,自动化程度低,原有冷库布局不合理,冷库容量偏小。为了满足日益增长的市场需要,我们研究所认清形势,大胆创新,进行了专项研究,研究出中国特色适合大多数企业自动化立体冷库产品,形成了相关体系。

第六个方面,我们企业是一个创新企业,我们主题也是创新。另外,我们温总理在07年,咱们国家三位老院士,老科学家向温总理写信推广创新。因为创新两个字理解起来,或者我使用的这个新东西是创新,当然这些专家给温总理也推荐,我们要实施一个创新机制,另外创新也要讲究方法。当时,温总理就批示自主创新方法先行,就推出一个TRIZ理论,在企业当中非常有用。创新我们提出来了,创新有没有方法?是有方法的,创新也是有理论的,他的理论主要是两个核心,一个就是方法可以重复使用。有时候不同行业问题,可以采用同样的解决方法,很多方法和原理在发明过程中是重复使用的,一种想法可以在各行各业重复应用,他总结了成千上万,几百万专利总结出来。

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第二条技术系统按照客观规律,在净化,深度净化和社会净化是一样的,技术系统,也是同生物系统一样,遵循一定客观规律,包括自动,半自动,甚至是个性化发展。那么,产品进化路线,一般从刚性需求,一个铰链,多个铰链等等,从无形到柔性进行推动发展。这是一台笔记本,后来发展成便携式笔记本,后来就把键盘卷起来放在自己的行李箱,现象科学家发明了用几支笔就可以代替电脑,随便找一个白墙通过一支笔就可以当显示屏,我们要借鉴这套理论形成我们自己的优势。在解决实际的问题,如何降低割草机马达噪音,我上学的时候老师讲课就反映,如果割草机周末是不是可以,别我上课的时候你们割草声音很大。因为这个特点,工程设计就开始变成自动化,也不用人,声音还小。后来,有人想我们不去割草,我通过照顾的方式,我给他喷药抑制造成,但是造成环境污染,我们跟生物学家进行研究的时候,我们可以进行基因改革,就长到这么一个高度,就不用为草坪担忧了,包括创新理论,创新方法在我们所已经风行,我们利用理论方法来解决工作当中,来提高我们的产品性能,我们所提供了创新核心,发展一步步壮大,确实这几年走的非常顺利,非常好。怎么用创新理论解决我们工程当中,尤其自动化立体冷库这块设计的问题。我们知道立体冷库在高速的运行的时候,在高速运行的时候,由于重量和高度,中心上移会产生晃动,严重影响了整个效果。

随着高度增加,堆垛机在制动时就会产生晃动,水平驱动机构会承受很大压力。通过解决,在这之前没有推出理论之前,我们解决办法,天轨处也增加ABS系统,通过制动上横梁导轮,这样把能力进行吸收,减少晃动时间,提高效益。我们通过研究之后,我们希望不增加任何设施能达到这个效果不就更好了。我们技术最终理想点,不增加新系统,提高运行性能。通过工程问题解决流程,进行分析问题,得出一定技术矛盾,和物理矛盾,通过专家库对问题进行解决,解决以后我们进行验收,这是对技术系统的分析。

这是组件分析,这是作用关系模板。引进这套理论的时候,这套理论也有很强大的远见,就是Pro/Innovator,这个软件非常好用,我们通过这个软件从三个流方向,一个控制流,一个能量流,一个结构流上进行分析,产生出到底怎么去解决这个问题,产生其矛盾,这是控制流的情况,这是能量流,这是结构流。通过这些进行整个组件价值分析,对这个工程问题进行了一个三轴分析,产生的原因有几种,晃动产生原因是什么,还有质量,质量是决定惯性的,另外混动的后果是什么,水平驱动有损失,寿命降低。另外,晃动跟高度有关系,高度越高晃的越严重,我1米75走路很好,如果是姚明可能就不一样,当然我们通过分析之后,可以看到我们这个Pro/Innovator模型,如何降低重心高度,如何能够减少晃动通过固定搜索,这是定义物理矛盾。我想提高我的利用率,可以把我的货架做的很高,甚至30米,增加高度就可以降低稳定性,为了减少晃动我们就降低高度,这也是比较矛盾的。

解决物理矛盾的方法有这么几种,技术矛盾,如果我们不采用立体仓库,我们采用其他方式就很慢,我们使用20米以上立体鸿渐改善了生产率,恶化了我们稳定性,生产率和稳定性之间有矛盾,如果我们采用人工的就不存在这些问题了。我们采用ro/Innovator之后也有方便性,但是也会带来稳定性。通过这个技术矛盾,查找技术矛盾矩阵,我们根据技术矛盾查到矛盾矩阵里推荐的几个原理,其中有就是局部指南原理,整个局部质量不要均匀,你将物体和外部环境,结构变成不均匀的,是推荐这么一种方法,一种思路,我们通过思路也引导进行设计,这是最终形成方案,通过专家例库,我们通过界面变化来降低中心,这是局部质量原理。

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第二个方案,我们把结构设置成圆柱形,或者改成锥形,通过这个结构也可以进行降低。另外一个方案,由于现在新工艺,新材料,新技术发展,在材料上我们是不是可以用金属材料,甚至铝合金,甚至玻璃钢,将来下一步材料上是不是有所突破。通过我们这三个方案进行一个评价,整个我简单举这么一个例子,通过不断创新,引进创新方法和创新理论之后,确实能解决我们工作当中,实际工作当中很多问题,尤其像我们60年代一个所如果不采用创新,企业的发展是很艰难的,如果采用创新,形成创新文化发展是很顺利的,但不是跨越式,是持续的。

吴双:自动化立体仓库成冷链物流的创新焦点

我今天主题是冷库装备设计与创新,一个是工艺方案设计,一个是专用设备技术设计,还有控制系统设计。但是,我这块冷库做的是自动化立体仓库,冷库制冷这块我不是专家,只是把我们自动化率通过设备能应用到冷库当中去,冷库的制冷环境还有待大家通过探讨。我们通过数十个自动化立体仓库实施,通过跟各个专家,各个冷库一些场地进行了解之后,对整个立体仓库进行一个布局,我们整个立体仓库布局迎合一个冷链物流中心,除了生产车间,还有产品,通过这两个口进行入库,通过上下这两个区域可以进行出库。在工艺布局上,冷库布局非常简单,尤其北方人一到冬天的时候眼镜一进屋里看不见,自动化冷库非常明显,如果在零下25度和零上25度变化非常大,这样在整个布局上我们做了一个很好的布局,把这个温度区间跨越一般在8-10度之间,从-8,4度,10度整个布局,整个布局每一个环节都通过自动门的方式进行屏蔽,任何一个门在关之前,产品出库之后再进行下一个门出库。

另外专用设备设计,为了了解冷库相关要求,也派人去进行观察交流,包括在冷库上有什么要求和区别。根据冷库效率爱国,通过弯道方式1台堆垛机可在2个巷道里面进行运行。还有材料上,焊接工艺上,电梯选型上,整个电梯润滑这一块都要经过耗量进行精确计算。输送系统设计与创新,输送系统在自动化立体仓库中有着广泛的应用,尤其是冷藏自动化立体仓库,托盘需要经过库内-18度。在立体库里面可以采用这种思路,在整个隔离层,或者中间隔离区我们设计的时候要尽量采用这样的设计,包括控制鬼都是如此要求,包括我们要考虑冷库输送过程当中托盘,还有打滑的现象,包括传输设备。

那么,控制系统也是在立体仓库里面很重要一部分,有些立体仓库,做完之后立体仓库还在,我们控制系统的控制器,传感器,电缆等等都做了防护措施和选用耐低温的产品,像控制柜做保温处理等等。

第八个内容,通过这几年发展,大家的企业共同成长,我们食品也走向千家万户。我们10多个自动化立体冷库项目成功实施及为我国现代冷链企业和冷链中心提供示范作用,为我国在冷藏冷冻市场产业调整提供了技术保障,经济效益和社会效益可观。在这里简单交流,有一些不到之处请大家指正。我们的宗旨一切为客户着想,量身订做,密切关注国际仓储技术动态,跟踪世界先进水平,以合理的工程造价为用户提供最先进技术的自动化物流系统,我们愿意以一流技术,一流服务,一流设计,成为仓储物流业集成化装备和系统解决方案最佳提供者。我觉得戴会长讲的非常好,我也特别有感触,从我们所我的工作来说我们把服务放在第一位。今天上午昆船公司讲的非常好,如果昆船是一个大船,我们就是一个贼船,任何一个客户选了我们就下不去了,当然不是我们不让他们下去,是他们不想下去,我们做的是一个基地一个基地一期一期做下去,提供更好的服务,最后非常感谢大家,谢谢。

吴双:自动化立体仓库成冷链物流的创新焦点

下面有一个2分钟的短片,给大家介绍一下自动化立体冷库是怎么设计,怎么使用,大家有机会可以到我们所参观交流。

    (播放VCR)

我们在蒙牛为什么能够取得成功,靠的就是服务和创新,我们去年的时候温家宝总理也到我们立体仓库现场进行参观,也给了很高评价。我想我们跟蒙牛,伊利的合作,靠的就是服务和创新。包括整个材料选择上,材料设计上,新工艺,新方法上都跟大家学习交流,自动化立体冷库,整个物流设计必须在一定环节,由动画到仿真的环节。这北京的一个冷库做的一个动画,现在已经开始使用了,而且现在至少生产上已经用起来了,另外从租赁这块也保证了,虽然没有达到很挣钱,但是没有亏本,我觉得冷库发展应该很迅速。

吴双:自动化立体仓库成冷链物流的创新焦点

这个图片是绵阳立体冷库的照片,这是双十位自动化立体冷库,因为制冷需要很多成本。所以说,在空间利用率上装这种设备非常好,双十位就需要利用精细的计划,这中间设计的是隔离区,但每一个环节交换不要超过10度。但是,即使这样,我们戴眼镜出入的话也要拿掉眼镜,我的回报就到这里,谢谢。

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