企业名称：青岛宝佳自动化设备有限公司

项目名称：深粮大米智能卸车码垛入库系统

项目实施时间：2017年4月至2017年9月

用户企业：深圳市粮食集团米业分公司

案例详情

一、概述

(一)项目背景

人口老龄化持续推高人力资源成本;加之重体力劳动主力50后,60后群体步入老年阶段,50kg级别搬运作业的劳动力资源愈发紧缺，不少企业面临一工难求的困境。

另，由于地处深圳，面对寸土寸金的客观环境，提高每一立方米空间的利用率，实现仓储立体化，对粮储企业来说至关重要。

第三，随着国内社会生活水平的提高，对成品粮，由其是大米的消费需求升级，对成品米的多样性，和高品质都提出了更高的要求，无形中加大了粮储公司的周转频次,也对仓储周期和在库管理水平提出了更加严格的要求。

综合上述原因，米业分公司开始寻求系统的整体解决方案。

(二)项目简介

本项目从卸车，机器人码垛入库，专用叉车上堆，从装备层面系统的解决了人工作业劳动强度大，人员成本高，操作效率低，安全保障难等问题。

大米卸车客户视角

项目以塑料软托盘替代原有金属或塑料托盘，减少托盘空间占用，在不增加库区面积的情况下，仓储容量扩大了约30%。

项目采用基于物联网的信息化管理手段，通过RFID电子芯片技术对塑料软托盘进行标定，并在专用叉车上配置读卡器和无线物联终端，在入库上堆时，读取并管理货物信息和库位信息;实现货物-库位信息关联。

机器人码垛-效果

基于物联网，在各仓布设环境传感器，如温湿度传感器、理化成分生物感知芯片等，接入智能仓储一体化系统，实时监控仓内环境温度湿度变化情况，对理化成分进行采样，进行综合数据分析，保证粮食品质稳定。

借助于信息化系统实现智能仓储一体化管理。企业可以实现在库大米仓储周期和质量指标智能监控;可方便地按预设的先入先出原则和质量指标分析结果实现精准的出库配送;从而确保在储米粮的仓储周期合理，质量安全可控。

项目解决了业内应用塑料软托盘的问题，大大提升了库区空间利用率;同时项目解决了劳动力资源紧张问题，并由此降低仓储总成本46%以上，降低物料周转成本70%以上。

本项目的主要技术难题在于多品种兼容的码垛系统和塑料软托盘配合自动货梯的应用，以及RFID编码和识别稳定性问题。

二、项目实施情况

(一)总体架构和整体技术路线

项目总体构架如下

整体构架包括自动执行层、智能服务层和数据决策层;

其中执行层包括用于完成物料周转作业的自动化流水线，包括输送机、机器人、抓具和特殊配置的叉车;以及虚拟区位化设计的立体仓库。

卸车码垛部分

专用叉车上堆

特殊叉车和信息化配置

执行层还包括用于标识定位软托盘和虚拟库位的RFID电子标签;

服务层主要是指企业信息化管理平台中的智能化服务功能模块;

管理层主要是指信息化平台后台支持数据库以及企业智能化数据分析和决策支持系统。

技术路线图

(二)建设内容和关键技术应用

1、自动卸车码垛系统

包括可伸入车内的伸缩式皮带输送机和一段辊筒导入爬坡皮带机，这是降低劳动强度，保证过程安全的关键;

一段由多段输送机组合而成的输送/整形装置;

设置有自动快速更换抓具的机器人码垛搬运单元，通过缩短关键环节作业时间，有效提高整体作业效率;

自动塑料软托盘供料单元;

码垛完成进入货梯

码垛完成，进出自动货梯的成垛物料输送线一套。

2、软托盘RFID数字芯片系统;

3、带推拉属具的专用叉车系统;

4、带有RFID数字芯片系统的货位设置;

高效率缓存-整理输送线

(三)分期实施步骤

项目共分两个阶段实施，其中一期工程阶段主要实现了物流过程的自动化和省人化;第二个过程主要实现了托盘替代，实现了仓储空间的大幅节省。

1.1 一期工程阶段

系统与最终形态相比，多包含了一套用于金属托盘和塑料软托盘配给的自动托盘库系统;另，成垛输送采用重载链条式。

1.2 二期工程阶段

与系统最终形态一致，改造并去除金属托盘输送系统，更换为塑料软托盘输送系统。

(四)整体实施成果

4.1项目机械部分，特别是物料输送/整形部分在实施过程遇到了不小的挑战;大米的流动性与公司传统领域袋装饲料差异明显，在整形装置后出现过度整形情况，导致码垛失败。

经过努力，问题最终得到解决。

4.2 第二个问题，硬托盘分配机实现了2种不同规格托盘的一键换型兼容;

4.3 解决了多孔塑料软托盘的吸盘分离和输送供料问题;为整个系统解决方案的实施奠定了基础。

4.4 FRID电子芯片识别和无线网络覆盖下噪音去除问题的解决为信息化管理的实施创造了条件。

4.5 系统即可入库，又可逆向运行实现物料出库，真正的智能化作业流水线。

三、实施效果

通过实时本项目，为企业带来了显著的经济效益;

3.1 直接成本降低，主要表现在劳动力成本的减少上;每个系统减少重体力作业人员6名，年化人力资源成本降低约60万。

3.2减少了金属托盘和塑料托盘的损耗，每年约节约耗材成本和耗材管理成本约8万元。

3.3 增加库容;通过托盘改进，实现在原有土地面积不变的基础上，实际库容增加约30%;

3.4 通过基于物联网的信息系统升级、质量数据智能采样分析和智能仓储物流管理相结合，改善了成品粮的仓储过程，保证了在库粮食的品质稳定。

拖拽降低劳动强度

四、实施经验

案例实施解决的主要问题包括：

袋装大米机器人码垛技术国内尚属首创，特别是在物料整理和垛型上存在很多不确定性;

对尺寸跨度范围较大的产品规格如何实现兼容也是很关键的技术问题。在尝试了伺服调宽度抓手之后，最终确定为自动换抓手方案，快换器的应用开创了企业先例。

该项目的技术亮点还包括多孔密布塑料软托盘的搬运;相较于最初设想方案，采用9-16个海绵吸具的方案，实际采用方案设备成本约节省80%，而实用成本约节省90%。由于采用特殊的花式吸盘布局，大大减少了吸盘个数，降低了设备投入和能耗损失。

案例实施过程中，塑料软托盘供料装置的可靠性在相当长的一段时间内成了一个令人头疼的问题。由于空间的限制，输送装置采用了悬臂式机械手方案;由于悬臂过大，加之室外环境，环境风速杂乱且方向极不统一。最终造成平移输送气缸时不时出 现卡滞。在二期工程实施后，重新调整总体方案，更改为龙门结构，提高系统刚性后问题得到圆满解决。