近年来,中国经济发展迅速,新产业方式不断形成,但许多企业受园区厂房自身结构限制,原有基础设施已不能满足新生产方式的使用要求。对原有园区进行整体重新规划和改造,成为新时期发展的必要趋势。同时,伴随电商、物流产业迅速发展,土地成本、劳动力成本高涨,制造业等外包需求的释放及仓储业战略地位的加强,智能化立体仓库建设方兴未艾。本文以国内知名设计公司大宸设计为案例,讲述其如何改造引领产业园升级换代及智能化立体仓库的应用。

智能化立体仓库设计|图源大宸设计

园区改造有较多形式,国内也有很多成功案例,如北京798文化创意产业园、上海世博会城市未来馆、厦门图书馆、青岛啤酒博物馆、成都工业文明博物馆、广州红砖厂创意园、重庆二厂文创园等。虽然产业园向文化展示空间改造方面的案例较多,但针对物流仓储功能拓展升级改造的探索相对较少。当旧工业园区是以产业信息化、物流自动化作为降本增效的关键点时,其升级改造需要侧重考虑工业区内部发展因素、区域的整体环境因素、规划改造模式是否科学。同时,因能极大节省土地及劳动力成本,智能化立体仓库规划设计的呼声渐高。

一、智能化立体仓库的发展背景

目前,我国正处于仓储物流升级阶段,由机械化向自动化和智能化不断升级。其原因在于:一是电商、物流产业迅速发展,带动了智能化立体仓库的需求。于是众多设备商积极向系统集成商转型,寻求优质客户和新的利润增长点;二是土地成本、劳动力成本高涨,加之国家政策大力支持鼓励智能化立体仓库发展,比如出台了《关于推进物流信息化工作的指导意见》《物流业发展中长期规划》《“互联网+”高效物流实施意见》等政策文件;三是制造业等外包需求的释放和仓储业战略地位的加强。

智能化立体仓库由自动化立体仓库、立体货架、有轨巷道堆垛机、高速分拣系统、出入库输送系统、物流机器人系统、信息识别系统、自动控制系统、计算机监控系统、计算机管理系统、以及其他辅助设备组成,借助当下最火热的物联网技术,如RFID通过先进的控制、总线、通讯等手段,实现对各类设备的自动出入库作业。

黄埔现代物流中心|图源大宸设计

二、传统物流仓储的痛点

我国的智能物流建设,从本世纪初开始发展迅速,随着供给侧政策要求不断深化,企业对智能物流仓储的需求也逐步提高。很多粗放型生产的厂房,已经不适应现在的发展需要,产业园改造问题在城市建设进程中日益凸显出来。

主要有以下问题:一是旧园区的原材料仓库、半成品仓库、成品仓库分别位于园区的不同区域,仓库与厂房位置分布较散,成品、原材料等货物流通需通过电叉车或手动叉车搬运,转运物流路线长,转运效率低。二是仓库缺少精细化管理,出入库信息传递使用传统的纸质档,实物的入库、出库、结存无法与账和卡实时同步,并且找料困难、效率低,“先进先出”由人为确定。三是系统库存由人工进行盘点,需逐一核对物料数量、规格、保质期等信息,效率低且无法实时了解库存状况。四是仓库作业和库存控制作业呈现复杂化、多样化,靠传统、简单的静态仓库管理模式,不仅效率低且容易产生呆滞物料,大大增加企业管理成本。

智能化立体仓库内景|图源大宸设计

三、智能化立体仓库设计的要点

基于多年来智能化立体仓库规划设计经验,大宸设计认为面对激烈的市场竞争,需借助智能化、数字化苦练内功,提升运营竞争力,通过对整个厂区的功能调整及改造,将厂区打造成一个集智能立体仓库、智能配送系统为核心的智能化、自动化物流体系。通过优化园区布局,提升土地使用效率,对厂区的建筑结构进行重新规划设计,以及通过采用加固和分隔夹层等手段使其内部空间得到二次利用;通过全面整合归并整个厂区的原材料仓库和成品仓库,实现厂区物流、车间产线物料配送等的智能化,同时对流程进行优化,打通各供应链环节实现各个节点的信息化和自动化控制,全面提升企业管理水平。设计要点包括如下内容:

建立评价分析体系,设立关键评价指标。包括安全性评定:厂房的结构强度评价,是否可以满足物流设备的使用要求;消防设施评价,是否有相应消防要求的消防设施;抗灾害能力评价。适用性评定:人机工程学应用评价,设施及空间是否合理;耐久性评定:可持续性及可拓展评价;可持续性评价;环境影响评价;可拓展性评价。

土建工程改造主要要点:地面改造或加固需满足相关物流设备的使用要求;根据改造方案重新评估是否需增设防火墙;根据方案评估改造的立库、月台、楼板加固等的土建建设及方案。

搭建物流仓储系统:通过连廊连接各厂区厂房和仓库;垂直方向通过往复式提升机打通竖直方向的通路,实现垂直楼层的物流通路;各楼层出入口对接通过AGV进行物流转运;原单层厂房改造为采用堆垛机的立体智能仓库。

智能化立体仓库结构设计|图源大宸设计

信息系统的搭建:包括服务器网络搭建方案设计;信息系统设计,包含仓储管理系统,调度系统及与原生产系统的信息系统方案设计;业务流程信息方案设计。

产业园升级改造需考虑的其它问题:要考虑升级改造的投资回报是否在可接受范围内;评估改造方案的可行性,如被改造的厂房是否满足引入自动化设备的基本条件,比如厂房的结构、承重和地面平面度等是否满足改造要求,以及厂房改造后的使用年限是足够等;改造方案是否满足现代物流配送的需求,是否具备多样化、自动化、个性化的智能化仓储功能,改造升级后的能力是否匹配企业在一段时间内的增长需求。

在如今智能制造的背景下,旧园区旧厂房急需改造升级,传统物流企业急需转型,降低物流成本、提高物流效率的智能化立体仓库成为发展趋势。在新的赛道,大宸设计等头部设计企业早已在踌躇满志,布局产业园改造及智能化立体仓库设计,从而在多变的市场环境中把握新的发展机遇。