物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)蓄電池物流標(biāo)準(zhǔn)化體系建立

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【摘要】基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建蓄電池物流標(biāo)準(zhǔn)化體系，建立全自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)，推行托盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品追溯系統(tǒng)，帶板一貫化運(yùn)輸?shù)人拇蠓矫鎸?shí)施蓄電池物流標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)項(xiàng)目?？傮w而言，有效增加了蓄電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工裝載具使用率及帶板一貫化運(yùn)輸，提升了供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)水平、降本增效能力。

【關(guān)鍵詞】蓄電池;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);物流標(biāo)準(zhǔn)化體系;標(biāo)準(zhǔn)化鋼托盤(pán)

1引言

在過(guò)去的10年里，完善蓄電池從生產(chǎn)、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和回收的物流服務(wù)已經(jīng)成為企業(yè)的有效競(jìng)爭(zhēng)手段［1］，但蓄電池生產(chǎn)企業(yè)普遍存在內(nèi)部物流不合理，普遍采用的物流模式為:人工碼垛+人工加墊板+叉車(chē)搬運(yùn)+卸托裝車(chē)+無(wú)托運(yùn)輸+卸車(chē)碼垛+地面存儲(chǔ)+叉車(chē)搬運(yùn)+人工拆垛等，此模式主要依靠人工操作和地面存儲(chǔ)，因此，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、物料單位面積倉(cāng)儲(chǔ)量少、生產(chǎn)效率低，叉車(chē)與人員交叉作業(yè)，存在著安全隱患。一些中大型的鉛酸蓄電池企業(yè)已經(jīng)在市場(chǎng)上占有相當(dāng)?shù)姆蓊~，形成了一定的規(guī)模效應(yīng)，并積極探索通過(guò)物流標(biāo)準(zhǔn)化體系降低成本、提升服務(wù)水平和競(jìng)爭(zhēng)力的途徑。另外，物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings，IOT)的興起使信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展到達(dá)了一個(gè)新的階段，激發(fā)了信息技術(shù)的又一輪新的革命，尤其是RFID(RadioFrequencyIdentification，射頻識(shí)別)技術(shù)、傳感器技術(shù)以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給了蓄電池物流管理及標(biāo)準(zhǔn)化極大的幫助［1］。因此，本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提出構(gòu)建立體倉(cāng)庫(kù)、托盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)化、單元化層級(jí)追溯系統(tǒng)、帶板一貫化運(yùn)輸這四大模塊蓄電池物流標(biāo)準(zhǔn)化體系，實(shí)現(xiàn)物流效率和效益的提高。

2建設(shè)背景

2017年商務(wù)部辦公廳、財(cái)政部辦公廳關(guān)于開(kāi)展供應(yīng)鏈體系建設(shè)工作的通知，圍繞物流標(biāo)準(zhǔn)化、供應(yīng)鏈平臺(tái)、重要產(chǎn)品追溯、打基礎(chǔ)、促協(xié)同、推融合;從1200mm×1000mm標(biāo)準(zhǔn)托盤(pán)和全球統(tǒng)一編碼標(biāo)識(shí)(GS1)商品條碼切入，提高物流鏈標(biāo)準(zhǔn)化信息化水平，以物流鏈為渠道，利用物聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)設(shè)施設(shè)備和信息數(shù)據(jù)的高效對(duì)接。因此，在這些國(guó)家利好和鼓勵(lì)物流標(biāo)準(zhǔn)化政策下，風(fēng)帆集團(tuán)以唐山生產(chǎn)基地建設(shè)項(xiàng)目為依托，實(shí)施基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓄電池物流標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)創(chuàng)新項(xiàng)目。項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間為2017年1月至2019年12月。

3建設(shè)內(nèi)容

3．1構(gòu)建物流標(biāo)準(zhǔn)化體系

3．1．1建立蓄電池物流標(biāo)準(zhǔn)化體系架構(gòu)構(gòu)建立體倉(cāng)庫(kù)、托盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)化，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)單元化層級(jí)系統(tǒng)、帶板一貫化運(yùn)輸這四大模塊蓄電池物流標(biāo)準(zhǔn)化體系，涵蓋貨架、電池包裝、碼放標(biāo)準(zhǔn)、托盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)、循環(huán)共用、運(yùn)輸車(chē)輛，信息系統(tǒng)等方面實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。

3．1．2實(shí)施國(guó)家、行業(yè)物流標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施7個(gè)國(guó)標(biāo)，如下所列(表1)。

3．2建立全自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)

建立以標(biāo)準(zhǔn)化托盤(pán)運(yùn)作為紐帶的全自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)，經(jīng)輸送機(jī)送給穿梭車(chē)，進(jìn)行托盤(pán)RFID標(biāo)簽自動(dòng)讀取，系統(tǒng)自動(dòng)將托盤(pán)EPC信息和托盤(pán)上蓄電池信息綁定，再由穿梭車(chē)將實(shí)托盤(pán)送至堆垛機(jī)取貨站臺(tái)。堆垛機(jī)叉取托盤(pán)，送至相應(yīng)的貨架貨格存儲(chǔ)。

3．3建立基于單元化托盤(pán)物流作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系

3．3．1物流作業(yè)體系建設(shè)在制造業(yè)供應(yīng)鏈物流中，不可或缺的使用到托盤(pán)作為單元化物流的一種形式，單元化物流占有的比例越高，供應(yīng)鏈物流優(yōu)化的素質(zhì)則越好［2］。在蓄電池物流標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)中，托盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)化是基礎(chǔ)［3］，托盤(pán)的裝盤(pán)效率是衡量托盤(pán)裝卸效率的關(guān)鍵指標(biāo)，必須要考慮托盤(pán)的包裝模數(shù)和車(chē)輛國(guó)標(biāo)GB/T1589。在綜合分析多種托盤(pán)在GB/T1589對(duì)6軸車(chē)輛的規(guī)定和我國(guó)現(xiàn)在通用的大板車(chē)型載盤(pán)個(gè)數(shù)以及裝載使用效率后，本項(xiàng)目選定1200mm×1000mm型托盤(pán)作為本次設(shè)計(jì)中的托盤(pán)規(guī)格。每托重量為1．6噸，在此基礎(chǔ)上確定了內(nèi)部流轉(zhuǎn)托盤(pán)動(dòng)載3噸、靜載6噸，外部流轉(zhuǎn)托盤(pán)動(dòng)載2噸，靜載5噸。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化托盤(pán)，結(jié)合電池規(guī)格型號(hào)和車(chē)輛尺寸、托盤(pán)承載等，項(xiàng)目組制定了托盤(pán)碼放方式，碼放層數(shù)、單層只數(shù)、總只數(shù)、總重量及包裝方式和纏繞層數(shù)等企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。確定了德系蓄電池碼放5層，日系蓄電池碼放4層，托盤(pán)和蓄電池總重量控制1．6噸以?xún)?nèi)。以13米的6軸半掛車(chē)，車(chē)貨總重49噸，自重16噸左右，載貨33噸左右，車(chē)廂內(nèi)空尺寸為12．95m*2．35m。托盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為:尺寸是1200*1000，托盤(pán)自身重量為35kg，最大托盤(pán)承重為2000kg，實(shí)托盤(pán)額定承載1600kg，每托盤(pán)平均堆碼電池約60只。車(chē)板一層分兩排共裝載20個(gè)托盤(pán)。

3．3．2單元化載具選取當(dāng)前，托盤(pán)的材質(zhì)較多，有木制品、塑料、金屬、復(fù)合材料等。根據(jù)蓄電池行業(yè)中托盤(pán)使用的環(huán)境，重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn)對(duì)托盤(pán)進(jìn)行選擇，以滿足蓄電池物流運(yùn)輸及倉(cāng)儲(chǔ)的需求。不同的托盤(pán)具有不同的性能，具體性能分析見(jiàn)表2．針對(duì)蓄電池行業(yè)對(duì)托盤(pán)的使用環(huán)境，確定托盤(pán)的種類(lèi)。由于某些環(huán)境或電池貨物具有極強(qiáng)的腐蝕性，這就要求托盤(pán)具有極強(qiáng)的抗腐蝕性。蓄電池對(duì)清潔和防潮要求較高，這就要求托盤(pán)具有較高的防潮性能。蓄電池對(duì)托盤(pán)承載要求較高:內(nèi)部流轉(zhuǎn)托盤(pán)動(dòng)載3噸、靜載6噸，外部流轉(zhuǎn)托盤(pán)動(dòng)載2噸，靜載5噸。因此，綜合考慮以上蓄電池對(duì)托盤(pán)的要求，選擇鋼制托盤(pán)作為蓄電池的承載工裝器具有助于物流運(yùn)輸工作的開(kāi)展，促進(jìn)物流集裝作業(yè)性能最優(yōu)。

3．3．3托盤(pán)租賃管理標(biāo)準(zhǔn)化流程托盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目建設(shè)中整合社會(huì)資源和積極響應(yīng)商務(wù)部標(biāo)準(zhǔn)托盤(pán)的循環(huán)共用政策，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化托盤(pán)合理化應(yīng)用，通過(guò)向?qū)I(yè)托盤(pán)循環(huán)共用租賃服務(wù)公司租用托盤(pán)來(lái)促進(jìn)公司蓄電池物流業(yè)務(wù)的托盤(pán)化作業(yè)，促進(jìn)托盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)化，并逐漸形成規(guī)范的蓄電池托盤(pán)租賃管理標(biāo)準(zhǔn)化流程。相比公司自購(gòu)?fù)斜P(pán)的方式，采用托盤(pán)租賃方式則更有優(yōu)勢(shì)，公司自購(gòu)?fù)斜P(pán)與租賃托盤(pán)使用優(yōu)勢(shì)對(duì)比分析情況，采用租賃托盤(pán)的方式來(lái)應(yīng)用托盤(pán)的成本更為節(jié)省。3．4基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)單元化層級(jí)追溯系統(tǒng)建設(shè)采用GSI標(biāo)準(zhǔn)體系，以條碼和RFID作為編碼載體，打造EPC+RFID+Internet為核心的物聯(lián)網(wǎng)單元化層級(jí)追溯系統(tǒng)。為了循環(huán)使用托盤(pán)和對(duì)蓄電池進(jìn)行全生命周期追溯，核心是獲得其地理位置與狀態(tài)更新信息。如果在每個(gè)蓄電池加裝硬件模塊，硬件數(shù)目大，且難以對(duì)成千上萬(wàn)的蓄電池逐一管理。所以，受到單元化物流啟發(fā)，每個(gè)蓄電池配備一個(gè)二維碼，每個(gè)托盤(pán)裝配一個(gè)RFID標(biāo)簽，作為唯一標(biāo)識(shí)，碼放多個(gè)蓄電池綁定一個(gè)托盤(pán)形成一個(gè)子運(yùn)輸單元［4］。應(yīng)用二維碼和RFID技術(shù)，建立蓄電池跟托盤(pán)對(duì)應(yīng)關(guān)系，串聯(lián)物流配送環(huán)節(jié)所有信息。

3．4．1托盤(pán)資產(chǎn)管理循環(huán)共用系統(tǒng)采用產(chǎn)品電子代碼(EPC編碼)給每個(gè)托盤(pán)一個(gè)唯一的編碼，將RFID標(biāo)簽固定在托盤(pán)上，可對(duì)維護(hù)托盤(pán)進(jìn)行停用、啟用操作，對(duì)已損壞的托盤(pán)可進(jìn)行報(bào)廢操作。

3．4．2智能運(yùn)輸子系統(tǒng)每輛貨車(chē)上配備一個(gè)集成GPS定位模塊與WIFI模塊的RFID讀寫(xiě)器，托盤(pán)被裝上貨車(chē)時(shí)，RFID讀寫(xiě)器自動(dòng)與托盤(pán)上的RFID標(biāo)簽通信，定時(shí)發(fā)送貨車(chē)地理位置，傳感器采集到的信息到云端與托盤(pán)公用管理系統(tǒng)交互。

3．4．3智能倉(cāng)儲(chǔ)管理子系統(tǒng)選擇對(duì)應(yīng)的倉(cāng)庫(kù)，固定式RFID閱讀器或手持式RFID閱讀器掃描托盤(pán)RFID碼，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算電池總量，供收貨人員清點(diǎn);入庫(kù)實(shí)際為電池入庫(kù)，托盤(pán)RFID碼與電池二維碼ID的關(guān)聯(lián)在包裝碼盤(pán)時(shí)建立，通過(guò)GPRS無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞給相應(yīng)的子倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，子倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)將信息生成報(bào)表通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸給追溯管理系統(tǒng)。

3．4．4智能產(chǎn)品可追溯子系統(tǒng)使用手持二維碼閱讀器對(duì)蓄電池進(jìn)行信息讀取，定時(shí)采集蓄電池有關(guān)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)GPRS無(wú)線通信將相關(guān)信息傳輸給產(chǎn)品追溯系統(tǒng)，并且自動(dòng)改寫(xiě)蓄電池全生命周期的階段狀態(tài)(使用中)。

3．5推行標(biāo)準(zhǔn)化托盤(pán)物流運(yùn)輸作業(yè)一貫化

項(xiàng)目中從制造單元工廠到中轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)，再到分銷(xiāo)中心倉(cāng)庫(kù)，甚至到達(dá)最終客戶(hù)手中，在整條供應(yīng)鏈中采用標(biāo)準(zhǔn)化托盤(pán)一貫化作業(yè)，盡管中途需要將蓄電池從一輛貨車(chē)轉(zhuǎn)裝到倉(cāng)庫(kù)內(nèi)臨時(shí)保管或另一輛貨車(chē)上，即使運(yùn)輸條件或者運(yùn)輸車(chē)輛有所變更，但從最初的發(fā)貨點(diǎn)到最后的收貨點(diǎn)，整個(gè)業(yè)務(wù)操作過(guò)程并沒(méi)有發(fā)生更換托盤(pán)作業(yè)。原來(lái)如一輛13米的6軸半掛車(chē)裝載約35噸，裝蓄電池要4至5個(gè)小時(shí)，卸蓄電池又要4至5個(gè)小時(shí)，而運(yùn)輸時(shí)間則不到1個(gè)小時(shí)，意味著運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)行1個(gè)小時(shí)要花費(fèi)近10個(gè)小時(shí)的時(shí)間在等待裝貨和卸貨。而采用標(biāo)準(zhǔn)化托盤(pán)一貫化運(yùn)輸，利用叉車(chē)或搬運(yùn)配合作業(yè)，裝或卸一輛13米車(chē)的35噸的蓄電池只需要半小時(shí)左右。托盤(pán)化裝卸機(jī)械作業(yè)比人工裝卸的效率提高80%－90%，更是能夠大大縮短了車(chē)輛停車(chē)等待裝卸貨時(shí)間，加快運(yùn)輸車(chē)輛的周轉(zhuǎn)，同時(shí)降低貨物的破損率，提高了物流服務(wù)質(zhì)量。

4項(xiàng)目成效

4．1推進(jìn)了蓄電池行業(yè)工裝載具標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)

項(xiàng)目以蓄電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化托盤(pán)為基準(zhǔn)推進(jìn)立體庫(kù)貨架和貨格尺寸的標(biāo)準(zhǔn)、蓄電池包裝模數(shù)、碼放標(biāo)準(zhǔn)和層數(shù)、托盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)輸車(chē)輛外廓尺寸荷載等科學(xué)合理匹配的蓄電池行業(yè)工裝載具標(biāo)準(zhǔn)化體系建立。

4．2提升企業(yè)物流管理水平和提高了企業(yè)運(yùn)作效率

在運(yùn)輸業(yè)務(wù)上創(chuàng)新運(yùn)輸模式，以托盤(pán)一貫化作業(yè)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、裝卸搬運(yùn)、包裝、流通加工、配送等物流各環(huán)節(jié)的組合與銜接，可避免物流過(guò)程中的浪費(fèi)，大幅度節(jié)約成本。

4．3推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)蓄電池單元化層級(jí)追溯系統(tǒng)建設(shè)

產(chǎn)品追溯關(guān)聯(lián)倉(cāng)庫(kù)物流管理系統(tǒng)，使蓄電池流向透明化，在市場(chǎng)任何環(huán)節(jié)可通過(guò)手機(jī)掃描二維碼掌握該蓄電池全部流向和信息;從生產(chǎn)入庫(kù)到生產(chǎn)配送及產(chǎn)品從生產(chǎn)線到倉(cāng)儲(chǔ)、發(fā)運(yùn)等物流環(huán)節(jié)。

5總結(jié)

建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以1200mm*1000mm標(biāo)準(zhǔn)的蓄電池行業(yè)鋼制托盤(pán)為紐帶的標(biāo)準(zhǔn)化體系，深化推行使用租賃標(biāo)準(zhǔn)化托盤(pán)模式，帶板一貫化運(yùn)輸作業(yè)，圍繞標(biāo)準(zhǔn)托盤(pán)進(jìn)行產(chǎn)品追溯系統(tǒng)，立體倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)系統(tǒng)升級(jí)，通過(guò)物流運(yùn)作標(biāo)準(zhǔn)化和智能化，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈條標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)效能優(yōu)化，物流運(yùn)作效率提升和物流管理水平提高。

［參考文獻(xiàn)］

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［4］房殿軍，等．基于單元化層級(jí)級(jí)聯(lián)模式的周轉(zhuǎn)箱共享周轉(zhuǎn)［J］．物流技術(shù)，2019，29(2):122－126．

作者：侯江波 孫延安 徐建華 單位：風(fēng)帆有限責(zé)任公司保定物流分公司