文 / 陈展吉

科捷智能科技股份有限公司

科捷智能成立以来，一直致力于长大物料的仓储物流解决方案，积累了众多的项目案例和落地经验。本文结合长大物料仓储物流作业难点，分析了自动化、智能化物流系统规划设计要点，并通过典型案例介绍了物流系统构成、关键设备特点与主要物流作业流程。

近年来，长大物料自动化仓储物流技术发展受到关注。大件物料，由于价值相对较高，尺寸与重量较大、重人工作业模式等特点，其自动化、智能化乃至无人化的仓储物流解决方案的规划与落地实施更具难度。随着智能工厂生产运营模式的转变，如何保障各个生产环节长大材料的输送、搬运、堆码垛等作业效率，提高整体效益，厂内物流系统升级是迫在眉睫的问题。

目前国内对仓库内长大物料的分类和定义尚未有相关行业标准规范。科捷智能认为，长大物料是符合下列条件之一的货物：（1）货物外形尺寸：第一长边和第二长边之和大于3.0m；
（2）重量在3吨以上的单体货物或不可解体的成组（捆）货物。

常见的满足以上条件的长大物料，例如家居行业的板材、沙发、床垫、木门等，家电行业的冰箱、大屏电视等，汽车行业的车身、玻璃、保险杠等、轮胎行业的轮胎模具、工程胎，制造行业的型钢、钢板、棒材、型材等。这类物料的特点是：大部分的几何形态为板状物料（指面积与厚度之比值很大的物料），或者管柱状物料（指长度与直径之比值很大的物料），或者外形不规则的单件成品。长大物料仓储物流作业的难点主要有5个方面：（1）劳动强度大；
（2）安全隐患大；
（3）搬运过程中物料损耗较大；
（4）工序复杂，搬运次数多；
（5）货物规格差异大，标准化程度低。

近年来，随着中国制造业加快转型升级，传统工厂正在向智能工厂生产运营模式转变，同时伴随着人力成本上升与企业招工越来越难，长大物料物流作业场景的自动化需求越来越多。

喜临门自动化立体库

1. 需求特点

以家居行业为例，定制家具、板材、软体家具、木门等细分行业对仓储物流系统的需求呈现出以下特点：

（1）由初步自动化阶段升级为智能化阶段，从“生产、运输、存储等部分环节相对独立地实现自动化”，转变为“生产与库存连通，打破信息孤岛，实现全流程管控”。

（2）由产业链中游的定制家具细分行业，示范带动其他中游行业的长大物料场景的自动化升级。

传统的基础护理学实训教学采用分章节、分项目教学形式，学生练习时多是各自为政，只要自己动手会做就可以了。而学生今后走上临床工作岗位，抢救、治疗病人等工作多以团队形式开展，这种传统的基础护理学实训教学模式培养出来的学生，团队协作能力尤显不足。

（3）由产业链中游企业示范带动上下游企业的长大物料场景的自动化升级。

2.主要影响因素

国内长大物料物流场景自动化市场需求日益增多，主要影响因素有以下几点：

（1）长大物料自动化仓储物流技术的发展：相关的非标化设备随之日益稳定成熟、成本优化，具有相当的性价比，吸引众多企业投入资源进行自动化升级。

（2）日益严峻的“招工难”现象：近年来，中国劳动力市场普遍出现了“招工难”的现象，其背后的原因诸多，例如制造企业的工资水平没有明显提升，工厂的劳动强度大，工作枯燥乏味没有归属感，工作缺乏提升空间等。对于长大物料的作业场景，其劳动强度大且安全隐患大，相比于其他成件物料（指成件的中小型物料，具有一定的数量规模，通常外形比较规则）的作业场景，招工难度更大。

（3）家具行业的行业集中度日益提高：我国家具行业相对分散，近年来行业正在不断洗牌整合，规模以上企业呈快速发展态势。为了增强竞争优势，头部企业纷纷进行整厂物流系统的智能化升级优化，一方面从生产延伸到仓储、运输等环节；
另一方面从小件、中件物料延伸到大件物料。

科捷智能作为一家自有核心技术与产品的智能物流和智能制造解决方案提供商，业务范围涵盖企业数字化咨询、项目方案规划、系统集成、设备研发制造、软件研发实施、现场安装调试及持续售后服务。

科捷智能在总部青岛设有创新型数字化智能制造研发基地，在上海、苏州、广州、深圳、成都等区域搭建了覆盖全国、辐射全球的销售与服务体系。公司提供自有核心技术的分拣、输送、仓储、软件类系列化产品，并依托自主研发的智能制造平台（MES+SCADA）及智能物流平台（WMS+WCS），定制化提供智能物流领域的智能输送和智能分拣系统，智能制造领域的智能仓储和智能工厂系统及配套数字化软件系统，现已在快递物流、电商新零售、家电、家居、医药大健康、冷链、汽配、轮胎、新能源、新材料、化工、通信电子、设备制造、国防军工等行业交付超过500个大型集成类项目。

科捷智能认为，和中小件物流系统相比，长大物料物流系统在规划设计中需要注意以下要点：

第一，长大物料物流系统的货物尺寸较大，重量较大，在输送搬运过程中的惯性大，需要特别注意货物垛型的稳定性，比如在RGV、AGV、堆垛机搬运过程中增加辅助机构用于固定货物，设置变频控制和缓起缓停，在必要的位置设计整形机构进行整形等。

第三，长大物料物流系统的自动化设备通常为定制化设备，往往是为绝大部分物料设计，不建议为了小部分超大、超重货物去拉高设备的参数，一方面会浪费场地空间，另一方面是效益低。在规划设计方案时，应考虑自动化设备无法处理的超大、超重货物的地堆区域、叉车路径、行吊作业等。

第四，长大物料物流系统的货物拣选搬运应尽可能考虑自动化方案，以降低作业人员的劳动强度。在无法采用全自动方案时，建议考虑通过助力臂、升降台等方式实现半自动化，可以有效地提高作业人员的效率，且具有较高性价比。

近些年来，科捷智能通过打造智能化长大物料物流解决方案，迅速在大件物流市场占据一席之地，先后为索菲亚、司米、喜临门、金牌橱柜、日日顺、赛轮轮胎等行业头部企业打造实施自动化立体库。例如，在2019年上线的喜临门绍兴全球家具制造出口基地二期成品立体库项目中，科捷智能助力喜临门建设床垫行业长大物料自动仓储系统。

1.企业需求

喜临门家具股份有限公司作为床具行业的领军企业，专注于设计、研发、生产、销售以床垫为核心的高品质家具，是中国床垫行业第一家上市公司，为中国床垫行业标志性品牌，在世界范围内也享有很高知名度。

喜临门在绍兴市袍江新区建设海绵床垫生产基地，进行普通海绵、记忆海绵等各类海绵床垫及配套产品的生产。该基地采用自动化立体库进行成品仓储，通过输送机、升降机、RGV 等设备连接车间与仓库，实现成品自动化入库、出库作业。同时，该项目预留车间物流系统、MES系统等拓展接口，以便于未来实现家具产品的“数字化智造”。

2.物流系统构成

该项目整套智能物流系统共规划5个不同功能的物流系统分区，包括自动化立体库区、一层托盘输送出入库区、二层单工位RGV出入库区、三层双工位RGV出入库区、四层单工位RGV出入库区。各分区设备及其功能如下：

自动化立体库区：为了大幅度提升存储效率，在成品存储区部署了自动化立体库，配备6台双深位堆垛机（SRM），该堆垛机高度26m，满足长大物料高稳定性的作业要求；
近7000个货位的双深横梁式货架分为3种高度，定制化地匹配不同规格成品的高效存储需求。

一层托盘输送出入库区：包括托盘输送机、码盘机，用于该楼层成品的整托出库、半托拣选、拣选回库、空托盘回收入库。

二层单工位RGV出入库区：包括库前顶升装置、托盘输送机、单工位RGV、拆盘机，用于该楼层成品的整托入库、空托盘供应产线出库。

三层双工位RGV出入库区：包括库前顶升装置、托盘输送机、双工位RGV、拆盘机，用于该楼层成品的整托入库、空托盘供应产线出库。

四层单工位RGV出入库区：包括库前顶升装置、托盘输送机、单工位RGV、拆盘机，用于该楼层成品的整托入库、空托盘供应产线出库。

3.关键设备及其特点

本项目的关键设备是定制的双深位堆垛机（SRM），由于床垫产品规格较大，货物单元规格为2000mm×2100mm×2400mm(重量为1吨)。为保证运行高效稳定，科捷智能提供的堆垛机及货叉均是定制化开发产品，在载重1吨的前提下，货叉伸叉行程长达4.3m。该堆垛机的定制化设计，解决了之前一直深受困扰的行业瓶颈问题：大规格尺寸产品难以使用双深位存储。科捷智能的创新方案是业内少见的尝试，既满足了客户需求，又节约了成本。

4.主要作业流程

入库：立体库库前区二、三、四层的RGV，将空托盘垛送到拆盘机进行单个空托盘分离，作业人员驾驶叉车将空托盘送到产线末端进行组盘，组盘位置设置缓存位，组盘好的成品货物托盘由作业人员驾驶叉车送回到二、三、四层的入库口进行入库。

出库：立体库库前区一层的输送线，将整托出库货物按照就近原则输送到与发货车辆较近的出库口，工作人员用叉车将带有子托盘的货物叉下线后，用RF手持终端扫描货物上的二维码确认出库。拣选作业结束，若产生半托盘货物，则由输送线送回库前输送机上，由堆垛机进行再入库；
若产生空的母托盘，则由输送线输送到最左端的托盘码垛机上进行空托盘的码垛及回库。

长大物料物流场景自动化系统市场需求未来几年将会发生如下几个变化：（1）从仓储环节进一步延伸到运输环节，实现大物料装卸车的自动化、智能化；
（2）由批量化生产，转向产品定制化的方向发展；
（3）由单一化的产品，向多品种的方向发展；
（4）由半自动化、自动化，向智能化方向发展。

新冠疫情无疑使企业的数字化、智能化转型升级需求更为凸显，然而，行业的差异化与企业的发展阶段等因素，决定了不同企业的经验并不能生搬硬套，因此长大物料仓储物流智能化升级仍有很长的路要走。

作为系统解决方案提供商，科捷智能踏实研究不同行业的特性及每家客户企业的不同经营特色和需求，通过数据分析和未来发展规划，着眼于为企业提供有针对性的解决方案，切实解决其痛点。未来科捷智能会关注长大物料从仓内向仓外的高效衔接环节，针对物流全流程场景，不断完善长大物料智能化仓储物流系统规划建设方案。

RGV搬运

托盘输送

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