2024上海物流展|智慧物流, 全鏈條可追溯, 可視化監(jiān)測物流全程

2023上海物流展|第23屆亞洲國際物流技術(shù)與運輸系統(tǒng)展覽會(CeMAT ASIA)

物料搬運、自動化技術(shù)、運輸系統(tǒng)、物流的國際盛會

時間：2023年10月24日－10月27日

地點：上海新國際博覽中心（上海市浦東新區(qū)龍陽路2345號）

主辦單位

中國物流與采購聯(lián)合會、中國機械工程學會、德國漢諾威展覽公司、漢諾威米蘭展覽（上海）有限公司

同期舉辦

上海國際工業(yè)零部件及分承包展覽會（ISA）

亞洲國際動力傳動與控制技術(shù)展覽會（PTC ASIA）

亞洲國際高空作業(yè)機械展覽會（APEX）

上海國際壓縮機及設備展覽會(ComVac)

上海國際重型機械裝備展覽會（HeavyMachinery）

亞洲國際冷鏈設備及技術(shù)展覽會（CCA）

展會介紹

亞洲物料搬運和物流技術(shù)行業(yè) 具 規(guī) 模 的國際 展 會 之 一，亞洲國際物流技術(shù)與運輸系統(tǒng)展覽會（簡稱亞洲物流展）自2000年以來已成功舉辦了22屆，作為德國漢諾威全球工業(yè)系列展的一員，CeMAT ASIA始終秉承德國漢諾威展會科技、創(chuàng)新及服務的先進理念，立足中國市場，為各展商提供高端展示平臺。

物流倉儲技術(shù)在石化行業(yè)的應用及發(fā)展-【石化行業(yè), 智慧物流, 全鏈條可追溯, 可視化監(jiān)測物流全程】

當前中國化工行業(yè)新工廠建設提速，物流倉儲系統(tǒng)升級需求明顯。北起院依托現(xiàn)代物流倉儲技術(shù)優(yōu)勢，助力石化行業(yè)實現(xiàn)倉儲物流智慧化、產(chǎn)品可追溯性、物流全程可視化監(jiān)測。本文介紹了石化行業(yè)發(fā)展趨勢，分析了石化物流系統(tǒng)構(gòu)建方案，并通過典型案例闡述了項目規(guī)劃建設的關(guān)鍵點。

北京起重運輸機械設計研究院有限公司 物流倉儲工程事業(yè)部副總經(jīng)理汝繼星

目前，我國石油和化工行業(yè)綠色發(fā)展的結(jié)構(gòu)性、根源性、趨勢性壓力總體上尚未根本緩解。我國化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模雖已達一，但仍存在高物耗、高能耗的問題，節(jié)能減排任務艱巨。當前石化行業(yè)落后的儲存和搬運方式已嚴重制約行業(yè)發(fā)展，現(xiàn)行較為常規(guī)的做法為平面?zhèn)}庫+叉車作業(yè)，聚烯烴成品垛盤或噸袋由叉車搬運至平庫，并堆成2～3層的料堆，完成儲存作業(yè)。隨著石化行業(yè)高速發(fā)展，自動化立體倉庫技術(shù)以土地利用率高、自動化水平高、物流管理先進、人力成本節(jié)省等優(yōu)點，已逐步成為石化企業(yè)建設倉庫的，得到廣泛應用與推廣。

一、石化行業(yè)發(fā)展趨勢

隨著中國經(jīng)濟快速發(fā)展，對全球經(jīng)濟增長的貢獻越來越大，石化產(chǎn)品的消費量也逐年上升，2020年中國石化產(chǎn)品消費總量已占全球超過三分之一的比例。

1.中國石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展正進入成長后期

根據(jù)全球發(fā)達國家經(jīng)濟體石化產(chǎn)業(yè)生命周期的特點判斷，我國石化工業(yè)正處于成長后期，可能很快迎來石化工業(yè)峰值。通過研究美國、歐洲和日本石化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，預測中國將在2030年后進入成熟期，2040年左右達到消費峰值。峰值階段的乙烯當量消費量將達7207萬噸，折人均乙烯當量消費量約49.7kg/人。該人均消費水平稍高于日本峰值消費水平的47.6kg/人，略低于西歐的56.3kg/人，相當于峰值期美國人均消費水平的57%。

2.烯烴產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

2014～2018年，受供給側(cè)改革推進、化工行業(yè)去產(chǎn)能等因素的影響，我國乙烯產(chǎn)量的增速較慢。截至2019年去產(chǎn)能工作基本完成，隨著民營煉化一體化項目的集中上馬，我國進入新一輪擴產(chǎn)周期，乙烯產(chǎn)量突破2000萬噸，同比增長率高達11.48%。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，截至2021年，我國乙烯產(chǎn)量達2825.7萬噸，較2020年提升665.7萬噸。

3.近期我國乙烯項目進展概況

隨著2019年新浦化學65萬噸/年乙烯產(chǎn)能、2020年盤錦寶來100萬噸/年 乙烯產(chǎn)能的陸續(xù)建成投產(chǎn)，近期乙烯項目進展如下：

（1）天津120萬噸/年乙烯項目配套工程，南港工業(yè)區(qū)石化管廊項目作為120萬噸/年乙烯項目的配套工程，并被市發(fā)改委列入天津市重點儲備項目清單。

（2）中石油乙烷制乙烯國家示范項目，中石油兩套乙烷制乙烯示范項目，其中中石油蘭州石化長慶乙烷制乙烯項目總投資為104億元，采用中國石油自有的技術(shù)建設國內(nèi)首套80萬噸/年乙烷制乙烯示范裝置，年產(chǎn)40萬噸高密度和40萬噸全密度聚乙烯產(chǎn)品等，所需的105萬噸/年乙烷原料來自位于榆橫工業(yè)區(qū)17km外的長慶氣田上古天然氣處理總廠。

（3）廣東省規(guī)劃到2025年全省要形成乙烯900萬噸/年、煉油9000萬噸/年、芳烴500萬噸/年以上的生產(chǎn)能力，形成綠色石化產(chǎn)業(yè)集群。

（4）2021年4月16日，浙江石化二期工程2#140萬噸/年乙烯裝置產(chǎn)出合格乙烯產(chǎn)品，裝置平穩(wěn)運行，項目一次開車成功。

從乙烯工藝路線上看，未來還有外商獨資原油直接裂解制烯烴新建產(chǎn)能，中國乙烯產(chǎn)業(yè)已進入多元化發(fā)展和競爭的格局。2019年，中國乙烯產(chǎn)能達2884萬噸/年，預計2025年中國乙烯產(chǎn)能將達到5438萬噸/年。

二、石化行業(yè)智慧物流的構(gòu)建

石化企業(yè)傳統(tǒng)的物流管理運營模式越來越難以滿足客戶對時效、安全、環(huán)保與健康的要求，因此將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等IT新技術(shù)，同化工生產(chǎn)、經(jīng)營、倉儲、運輸、配送等基本環(huán)節(jié)有機結(jié)合，尤其在自動化立體倉庫中應用堆垛機、環(huán)形穿梭車、托盤輸送機系統(tǒng)、機器人、自動導引車（AGV）、WMS系統(tǒng)、TMS系統(tǒng)等技術(shù)，實現(xiàn)并不斷提高化工物流的自動化、信息化和系統(tǒng)化水平，打造新時代下的智慧化工物流系統(tǒng)，已成為化工物流升級發(fā)展的大趨勢。

可以說，智慧化工物流是互聯(lián)網(wǎng)時代下，“互聯(lián)網(wǎng)+物流+化工”模式的典型產(chǎn)物。智慧化工物流不僅僅局限于某一個企業(yè)，而是通過供應鏈不同環(huán)節(jié)企業(yè)的共同參與，打造完整的智慧物流生態(tài)體系，加強企業(yè)互補，實現(xiàn)共同發(fā)展。智慧化工物流的構(gòu)建，可以從實現(xiàn)倉儲系統(tǒng)的智慧化、所有產(chǎn)品的可追溯性、物流全程的可視化監(jiān)測及供應鏈智慧化等方向進行。

1.自動化立體倉庫方案規(guī)劃

化工產(chǎn)品下線后，采用自動化包裝碼垛機器人實現(xiàn)產(chǎn)品自動包裝碼垛，再通過自動化輸送系統(tǒng)送至自動化立體倉庫進行儲存，出庫采用自動裝車設備，將ERP/MES系統(tǒng)對接WMS倉庫管理系統(tǒng)和TMS運輸管理系統(tǒng)，借助5G技術(shù)、數(shù)字孿生、虛擬調(diào)試以及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)構(gòu)建智慧倉儲集成系統(tǒng)，建立智慧倉儲中心。

在設計規(guī)劃立體倉庫過程中，應重點關(guān)注以下幾點：

（1）石化行業(yè)的特點是作業(yè)流程相對簡單、貨物品規(guī)少、流量大、儲存量需求高，因此在方案設計時，為滿足較大的流量，出入庫輸送通常采用環(huán)形穿梭車方式，堆垛機則根據(jù)項目實際情況考慮是否需要設計雙工位，為提高存儲率，貨架通常采用雙深設計且高度多數(shù)超過30m。

（2）石化行業(yè)采用的托盤多數(shù)為平底托盤，在貨架設計過程中需考慮設計過梁式墊梁，出入庫口輸送機需設計頂升機構(gòu)。

（3）石化行業(yè)對消防要求比較嚴格，需安裝火災報警與消防噴淋系統(tǒng)，貨架系統(tǒng)設計時需考慮以上安裝空間；同時，貨架內(nèi)需設計消防隔板，需要能承受住0.5MPa水壓沖擊。

（4）石化行業(yè)立體庫與入庫端和出庫端輸送系統(tǒng)對接常用環(huán)形穿梭車系統(tǒng)，由于石化行業(yè)流量非常大，設計的環(huán)穿車臺數(shù)較多，合理的系統(tǒng)調(diào)度邏輯是優(yōu)化成本的關(guān)鍵，同時在規(guī)劃過程中要設計足夠多的小車檢修位，以防止小車出現(xiàn)故障阻擋主線而影響系統(tǒng)運行。

（5）數(shù)字孿生技術(shù)、三維建模、系統(tǒng)能力仿真分析、虛擬調(diào)試技術(shù)的應用，以及連同物流系統(tǒng)售后服務環(huán)節(jié)，是石化行業(yè)立體庫軟實力未來的發(fā)展趨勢。

（6）倉庫管理系統(tǒng)內(nèi)部要設置防火墻，配置防病毒服務器，保證軟件系統(tǒng)維護期間的外部資源接入防護問題。

圖片

雙工位堆垛機

2.信息系統(tǒng)實現(xiàn)全鏈條可追溯

化工產(chǎn)品從原料購入、生產(chǎn)、產(chǎn)品銷售到“三廢”處理等環(huán)節(jié)，都可能發(fā)生意外事故，為了防止事故發(fā)生與分析事故原因，建立完善的可追溯系統(tǒng)尤為重要。追溯系統(tǒng)由生產(chǎn)、物流、使用等單位共同參與建立，從生產(chǎn)廠商產(chǎn)出、包裝某一化工產(chǎn)品開始，到產(chǎn)品運輸，直至終客戶使用這些產(chǎn)品為止的物流環(huán)節(jié)，均應有真實可靠的信息追溯?；诎踩腞FID技術(shù)，實現(xiàn)對化學品從生產(chǎn)經(jīng)營、倉儲、運輸、配送、檢驗、使用、進出口申報等各個環(huán)節(jié)的全程監(jiān)管，快速、準確地確認化工產(chǎn)品的來源與去向，辨識各環(huán)節(jié)的危險性，提高各個環(huán)節(jié)物流效率，縮短物流時間。

追溯流程一般可按照正向追溯與逆向追溯進行設計。正向追溯從產(chǎn)品生產(chǎn)完成后，對每一批次產(chǎn)品進行唯一ID登記，對其后續(xù)銷售方向、運輸與儲存軌跡、客戶使用情況等進行追蹤，收集相關(guān)數(shù)據(jù)；逆向追溯由產(chǎn)品開始，逆向追溯生產(chǎn)該產(chǎn)品的過程控制、“三廢”流向、使用的原料，直至原料供應商信息等。所使用的原料全部進行ID登記，登記內(nèi)容包括出入庫記錄、取樣記錄、質(zhì)量報告等。從原料入庫到商品使用，通過記錄其軌跡，確保原料ID與終產(chǎn)品ID保持準確對應，從而實現(xiàn)可追溯性。一旦發(fā)生事故，可根據(jù)追溯系統(tǒng)追溯產(chǎn)品各個環(huán)節(jié)的情況，分析異常，尋找原因。通過對正常與異常數(shù)據(jù)進行收集并深度學習，終達到對任意環(huán)節(jié)異常情況的自主預警，避免事故的發(fā)生。

3.物流運輸全程的可視化監(jiān)測

化工物流企業(yè)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（RFID、GPS定位技術(shù)）與視頻監(jiān)控等技術(shù)充分結(jié)合，實現(xiàn)倉儲定制化管理、車輛實時定位、物流全程監(jiān)控、在線智慧調(diào)配等物流可視化管理。運輸過程中，GPS定位技術(shù)將化工產(chǎn)品實時位置信息顯示在相關(guān)企業(yè)調(diào)度控制中心，可實現(xiàn)對產(chǎn)品軌跡的有效掌控。中轉(zhuǎn)驛站和倉儲中心建立同樣設施，運輸工具與容器（如槽車、廂式貨車、集裝罐等）內(nèi)外部安裝聲、光、紅外、濕度、溫度與壓力等傳感器，并轉(zhuǎn)為可視化數(shù)字或圖文信號顯示在相關(guān)單位監(jiān)測中心，配合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對產(chǎn)品安全狀態(tài)的全程監(jiān)控，及時對異常狀態(tài)進行預警，防止事故發(fā)生。目前，許多化工物流企業(yè)已經(jīng)完成相關(guān)技術(shù)的有效應用，并基本建成化工物流的可視化監(jiān)測系統(tǒng)。

環(huán)形穿梭車軌道

三、石化行業(yè)典型案例分享

作為國內(nèi)物流裝備系統(tǒng)集成商及物流設備供應商，北京起重運輸機械設計研究院有限公司（簡稱“北起院”）成立于1958 年，是集科研開發(fā)、工程承包、設備成套、設計制造、檢驗檢測、監(jiān)理服務為一體的國有科技型企業(yè)，自動化物流倉儲是其四大工程業(yè)務板塊之一，迄今已為各行各業(yè)承建接近800座立體倉庫和物流配送中心項目。2007年北起院承建石化行業(yè)自動化立體倉庫的典型案例——中石化蘭州石化10萬噸/年丁本裝置立體倉庫，隨后承建了中石化天津潤滑油立體庫項目、中石油北京石油機械廠備品備件立體庫等項目，目前北起院在石化行業(yè)具有15年以上的經(jīng)驗積累和技術(shù)沉淀。

以下是北起院為某石化企業(yè)規(guī)劃建設的年產(chǎn)40萬噸/高性能ABS樹脂一體化立體庫項目：

●  儲存單元：1400×1200×

2100mm，承載1.5噸；

● 產(chǎn)品特點：顆粒狀，無毒、無腐蝕性、可燃；

● 火災危險性類別：丙類；

● 貨架參數(shù)：20m高，21504個托盤貨位；

● 堆垛機參數(shù)：8臺雙工位雙深位堆垛機；

● 入庫端設計：對接8條包裝碼垛線，入庫流量為207托盤/小時，設計16臺環(huán)形穿梭車，負責完成空托盤垛供應以及產(chǎn)品入庫作業(yè)；

● 出庫端設計：立體庫出庫對接環(huán)形穿梭車系統(tǒng)，設計12臺環(huán)形穿梭車，完成峰值240盤/小時出庫流量，發(fā)貨口通過旋轉(zhuǎn)臺設計分別對接平板貨車、集裝箱貨車，同時設計自動換盤機，將換盤后的母托盤自動收集回庫存放。

該項目的設計亮點如下：

1.北起院自主開發(fā)、設計的“雙工位雙深位堆垛機”（發(fā)明專利）在本項目中得到應用。一方面實現(xiàn)雙深貨架布局，提高立體庫的存儲密度；另一方面，由于石化行業(yè)品規(guī)數(shù)量少，系統(tǒng)流量大，采用雙工位堆垛機可一次搬運兩托盤貨物，大大提高了堆垛機入出庫效率。

2.環(huán)穿系統(tǒng)的調(diào)度。將環(huán)形穿梭車的調(diào)度由WCS系統(tǒng)層級上升到WMS系統(tǒng)層級，在WMS系統(tǒng)預分析處理中，將貨位地址信息與入出庫訂單匹配優(yōu)化后，再由WCS系統(tǒng)實現(xiàn)二次調(diào)度，從源頭上改進調(diào)度邏輯，大大縮短了小車空跑行程，有效提高系統(tǒng)效率。

3.數(shù)字孿生技術(shù)的應用。一是通過三維建模，將項目現(xiàn)場情況直接仿真在三維場景里，實現(xiàn)每一臺物流設備都可以聯(lián)動，并在仿真系統(tǒng)上反映出物流系統(tǒng)設計能力，采用物流系統(tǒng)虛擬調(diào)試技術(shù)，可以盡早發(fā)現(xiàn)問題并處理，大幅縮短施工工期；二是提供整體物流系統(tǒng)工程項目的展板展示，同時也可以用于物流系統(tǒng)售后服務環(huán)節(jié)；三是進行設備實時狀態(tài)監(jiān)控、工作效率分析，方便360度全方位了解物流系統(tǒng)的運行情況，并能夠抓取一定量的數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)來診斷設備效率、分析系統(tǒng)產(chǎn)能；四是通過對數(shù)據(jù)進行判斷，了解每一臺物流設備的狀況與壽命，以提供物流系統(tǒng)預測性維護服務。

環(huán)形穿梭車

四、期待與展望

新時代下，化工行業(yè)蓬勃發(fā)展的勢頭依然明顯。北起院將不斷推進現(xiàn)代物流倉儲技術(shù)與化工行業(yè)的深度融合，為實現(xiàn)石化行業(yè)倉儲系統(tǒng)智慧化升級、所有產(chǎn)品的可追溯性、物流全程的可視化監(jiān)測等方面不斷努力，構(gòu)建更加完善的智慧化工物流系統(tǒng)，使化工產(chǎn)品物流的各個環(huán)節(jié)更加安全、綠色、高效。