Поскольку мощности нефтехимического производства продолжают расширяться, годовой объем производства полипропилена (ПП), полиэтилена (ПЭ) и других полиолефиновых продуктов неуклонно растет. Большие-объемные, многосортные-непрерывные производства предъявляют все более высокие требования к упаковке, хранению и распространению.
Для крупных нефтехимических предприятий автоматизированный склад – это уже не просто складское помещение. Он стал важной частью цепочки производства и поставок, объединяющей упаковку, складирование, управление запасами, выполнение заказов и загрузку грузовиков.
Китайская компания JSSL предоставляет интегрированныеинтеллектуальные решения для автоматизации склада и логистикидля нефтехимического и промышленного применения. Сочетая модернизацию складского оборудования, интеллектуальное планирование, интеграцию программного обеспечения и оптимизацию процессов, компания China JSSL помогает клиентам преодолевать распространенные проблемы устаревших автоматизированных складов, включая низкую пропускную способность, частые сбои оборудования, неэффективную циркуляцию материалов и чрезмерное ручное вмешательство.
1. Почему автоматизированные склады полиолефинов нуждаются в постоянной модернизации
Автоматизированные системы хранения и поиска становятся все более распространенными на крупных нефтехимических предприятиях из-за их высокого использования пространства, интеграции информации, более низких эксплуатационных затрат и повышенной безопасности.
Однако старшеавтоматизированные складские системыможет постепенно стать неспособным соответствовать развитию производства и логистических требований.
Типичные проблемы включают в себя:
Устаревшее транспортировочное и складское оборудование
Перегруженность конвейера и частые остановки
Низкая эффективность работы крана-штабелера
Неэффективное размещение-хранилища
Ограниченная грузоподъемность поддонов
Несовместимость с новыми форматами упаковки.
Ручная инвентаризация и проверка отгрузки
Плохая координация между упаковочными, складскими и транспортными системами.
Очереди из грузовиков в периоды пиковой нагрузки
Когда эти проблемы возникают одновременно, узкие места на складе могут повлиять на предшествующие упаковочные линии и последующие погрузочные операции.
Таким образом, модернизация существующего склада требует большего, чем просто замена отдельных машин. Успешныйинтеграция логистической системыПроект должен координировать механическое оборудование, складское программное обеспечение, производственную информацию, процессы идентификации материалов и транспортировки как одну интегрированную систему.
(Автоматизированный склад полиолефинов)
2. Модернизация устаревшего автоматизированного склада полиолефинов
Оригинальный автоматизированный склад крупной нефтехимической компании был спроектирован как полностью закрытая, необслуживаемая система хранения с 32 рядами стеллажей одинарной-глубины, более чем 25 000 мест хранения и 16 кранами-штабелерами.
В исходной системе использовались обычные цепные конвейеры. Его максимальная входящая производительность составляла примерно 130 тонн в час, а исходящая - примерно 200 тонн в час. В периоды пиковой нагрузки отклонения конвейера, застревание мешков и перегруженность линий могут привести к снижению загрузки упаковочных-линий и увеличению очередей грузовиков.
Подход к обновлению компании China JSSL сосредоточен на трех основных областях:модернизация конвейерной системы, модернизация складских кранов и кранов-штабелеров, а также полная-интеграция программного обеспечения..
2.1 Замена традиционной системы транспортировки
Первоначальная система линейного цепного-конвейера работала со скоростью всего около 0,25–0,30 м/с и была уязвима к перегрузкам, особенно на поворотных участках.
В ходе модернизации почти 1000 метров обычного конвейерного оборудования было заменено на замкнутое-конвейерное оборудование.Челночная конвейерная система RGV.
Были введены две циркуляционные системы для входящих и исходящих операций с длиной пути около 700 и 250 метров соответственно.
Система RGV достигла скорости пустого-загруженного груза примерно 1,8–2,0 м/с и скорости загруженного до 1,5 м/с. По сравнению с исходной системой транспортировки эффективность транспортировки возросла более чем в шесть раз.
Что еще более важно, новая система связала весь материальный поток:
Упаковка → Входящий склад → Хранение → Склад исходящий → Погрузочная платформа
Это создало замкнутый-автоматизированный логистический процесс и значительно сократило ожидание материалов и ручное вмешательство.
(Автоматизированная система хранения и поиска)
2.2 Модернизация стеллажей и кранов-штабелеров
Первоначальный склад был рассчитан примерно на одну тонну на место хранения. По мере роста требований к транспортировке и упаковке возникла необходимость в хранилищах-большей емкости.
Компания China JSSL поддержала модернизацию структуры хранения, сохранив при этом основную структуру, где это позволяла инженерная проверка.
Модернизированная система включала в себя:
Усиленные основания стоек
Дополнительное анкерное крепление
Оптимизированное расположение-хранилища
Увеличена высота места хранения-хранилища.
Усиленные колонны
Модернизированные балки
Увеличена безопасная грузоподъемность примерно до 1,5 тонн на место.
Также были заменены устаревшие краны-штабелеры, а направляющие рельсы были откалиброваны в соответствии с требованиями к расположению нового оборудования.
В сочетании с технологиями RFID-идентификации и Интернета вещей обновленный склад стал способен поддерживать общие поддоны и более точное отслеживание материалов.
2.3 Полная-интеграция программного обеспечения хранилища
Модернизация оборудования сама по себе не может устранить узкое место в автоматизации.
Поэтому китайская компания JSSL интегрировала новыйСистема управления складом (WMS)иСистема управления складом (WCS)и представил платформу 3D-визуализации склада.
Был добавлен интеллектуальный алгоритм-распределения мест хранения, позволяющий сократить:
Пустой штабелер-движение крана
Избыточные движения
Неэффективные комбинированные операции
Ненужные транспортные пути
Склад также подключенERP, MES, TMS и системы управления погрузкой грузовиков-, что позволяет автоматически передавать данные о завершении производства в складские операции, сохраняя при этом синхронизацию информации о производстве, продажах и запасах.
RFID-метки были добавлены на поддоны для поддержки:
Отслеживаемость на уровне партии-
Автоматический подсчет запасов
Управление ФИФО
Проверка отправления
Предотвращение смешанных-партийных поставок
Что касается транспортировки, в систему были интегрированы назначение транспортных средств, управление очередями и распределение-погрузочных доков. Водители могли получать автоматическую информацию об очереди, а ход загрузки отображался в цифровом виде.
(Интеграция логистических систем)
3. Измеримые результаты модернизации склада
Преобразование было завершено в очень сжатые сроки.
Демонтаж оборудования был завершен примерно через 37 дней после складской очистки и передачи оборудования для технического обслуживания. Установка нового оборудования заняла около двух месяцев, затем примерно месяц прошли испытания отдельного оборудования и ввод в эксплуатацию системы блокировки.
После испытаний под давлением модернизированный склад достиг4230 тонн исходящих грузов за 12 часов, что превышает проектную мощность примерно на 6,8%.
Общая эффективность складского оборота выросла почти вдвое.
Модернизация также помогла устранить перегруженность упаковочных-линий, сократить число узких мест на погрузочных-доках и сократить ожидание транспортных средств. Было сокращено около 30 должностей складских-погрузочно-разгрузочных работ, выполняемых вручную.
Это демонстрирует важный принципавтоматизация промышленного склада: цель состоит не просто в установке большего количества оборудования, а в повышении общей-эффективности потока материалов на заводе.
4. Постоянная оптимизация новых умных складов
Модернизация складов не заканчивается с вводом в эксплуатацию нового автоматизированного склада.
Новый склад полиолефинов на той же промышленной базе содержал более 26 000 мест хранения общей вместимостью около 36 958,5 тонн. Его проектная производительность приема и отгрузки достигала 240 и 300 поддонов в час соответственно, а фактический ежедневный объем отгрузки мог достигать примерно 5200 тонн.
Даже при наличии развитой автоматизации непрерывная оптимизация оставалась необходимой.
Компания China JSSL рекомендует рассматривать склад как развивающуюся логистическую систему, а не как фиксированную часть инфраструктуры.
Упаковка и входящая оптимизация
Несколько небольших, но ценных улучшений могут оказать прямое влияние на общую производительность склада.
Например, легкие пустые мешки, время от времени попадающие в процесс транспортировки, могут привести к пропуску мешков при укладке на поддоны. Был внедрен простой-механизм продувки воздухом для удаления пустых мешков перед их подачей на паллетирование.
По мере того, как более тонкая упаковочная пленка FFS стала более широко использоваться, также возникли такие проблемы, как статическая адгезия, плохая способность открывания и рассыпание материала.
Корректировка процесса, обучение операторов и оптимизация оборудования,-включая прессование мешков,-регулировку угла присоски, оптимизацию фотоэлектрических датчиков и сезонную регулировку параметров пленки-помогли улучшить стабильность упаковки, одновременно поддерживая-снижение затрат на упаковку.
Машинное зрение для проверки печати
Для упаковки продукции требуется печатная информация, такая как сорт, номер партии, время упаковки, информация о смене, корпоративный идентификатор и QR-коды.
Раньше качество печати во многом зависело от периодического ручного контроля, что создавало риск пропуска дефектов.
Система машинной-визионной идентификации может соединять главный компьютер с упаковочным принтером, автоматически получать параметры печати и использовать-высокоскоростные камеры с алгоритмами-обработки изображений для проверки печатной информации в режиме реального времени.
Заявленная точность идентификации может превышать 98 %, что помогает уменьшить количество человеческих ошибок и предотвратить попадание дефектных упаковок в последующие логистические процессы.
Совместное управление-поддонами с помощью RFID
Общие поддоны с поддержкой RFID- являются важными носителями информации на автоматизированном складе.
Поскольку в промышленных RFID-системах иногда могут возникать сбои считывания, компания China JSSL рекомендует внедрять проверку поддонов перед входом на склад.
Считыватели RFID и счетные фотоэлектрические датчики могут проверять группы поддонов перед их поступлением на склад. Аномальные поддоны можно идентифицировать и удалить у источника.
Если во время упаковки по-прежнему возникают ошибки чтения или записи, изменения в системе управления-могут автоматически перенаправить их в положение, доступное для вилочного погрузчика-, вместо того, чтобы останавливать весь процесс укладки на поддоны.
Это повышает отказоустойчивость системы и одновременно сокращает необходимость ручного управления.
(такер-крановая система)
5. Подключение склада, заказов и транспортировки
Умный склад не должен работать как изолированная система.
Информацией об упаковке,-включая конфигурацию поддонов, информацию о продукте и запросы на пустые -поддоны-можно обмениваться с WMS через интерфейсы веб-сервиса.
Затем WMS может обмениваться сертификатами, исходящими-заказами, информацией о транспортных средствах и водителях с другими корпоративными системами через интерфейсы баз данных.
Это создает непрерывный информационный поток:
Упаковка → Склад → Инвентарь → Заказ → Транспортное средство → Погрузка
Соответствующие запасы могут автоматически появиться в системе управления логистикой, а ежедневная входящая и исходящая информация может быть синхронизирована с MES и системами учета.
Такая интеграция сокращает повторяющийся ввод данных вручную и повышает согласованность информации во всей логистической цепочке.
6. Автоматический вызов и загрузка транспортных средств.
Когда ежедневный объем выезжающих транспортных средств превышает сто поездок, ручной вызов транспортных средств становится неэффективным.
Автоматизированная система-вызова транспортных средств может передавать информацию о встречах, регистрацию водителя-и управление-погрузочной платформой.
Водители могут зарегистрироваться через мобильное приложение при подъезде к объекту, после чего транспортные средства автоматически ставятся в очередь в соответствии с периодами записи и последовательностью прибытия.
Различные типы транспортных средств можно вызывать параллельно, при этом на сайте отображается-статус загрузки и информация об очереди.
Такой подход повышает справедливость загрузки, сокращает время ожидания и помогает создать более предсказуемый процесс исходящей логистики.
Модернизация автоматических загрузочных машин
Автоматическое погрузочное оборудование также может стать узким местом, если оно не адаптировано к реальным требованиям к продукту и транспортному средству.
Например, предыдущее бортовое погрузочное оборудование ограничивалось примерно 27 тоннами на транспортное средство, тогда как оптимизированная ручная загрузка могла достигать 30 тонн.
Модернизированная система автоматической загрузки использовала два блока RGV с разной ориентацией поддонов с каждой стороны, что позволяло автоматически загружать около 30 тонн продукции на бортовой грузовик.
При загрузке контейнеров метод двойной подачи-поддонов в сочетании с механизмом сжатия помог решить проблему громоздких полипропиленовых упаковок.
Существующие средства погрузки в режиме ожидания также были модернизированы за счет новой-конфигурации загрузки в форме петли, программирования-переднего конвейера, механизмов-формирования продукта и модифицированных вил.
В результате этих улучшений на складе заработало пять автоматических систем погрузки различной конфигурации. Самая быстрая система могла завершить погрузку примерно за 15 минут, а одна погрузочная платформа могла обрабатывать до 630 тонн исходящих грузов в день.
(Конец-до-окончания автоматизации логистики)
7. Полу-автоматическое накрытие брезента для более безопасной транспортировки.
После погрузки полиолефиновая продукция, транспортируемая бортовыми грузовиками, обычно требует накрытия и крепления водонепроницаемого брезента.
Традиционное ручное покрытие требует от рабочих забираться на транспортные средства, что создает угрозу безопасности и отнимает много времени и труда.
Полу-система покрытия брезента-может состоять из простого подъемника, длинного рельса, зажимов брезента и веревочных крюков.
Операторы могут удаленно управлять оборудованием для перемещения брезента по горизонтали и вертикали. Затем брезент можно накрыть грузом, пока рабочие завершают заключительную операцию крепления с уровня земли.
Оптимизированный процесс может сократить время накрытия-брезента примерно до5–10 минут, при этом сообщается о повышении эффективности примерно66%.
8. Подход китайской компании JSSL к трансформации умных складов
Опыт масштабной модернизации складов полиолефинов показывает, что успешныепроекты по автоматизации складовтребуют сочетания аппаратного, программного обеспечения и эксплуатационного проектирования.
Компания China JSSL фокусируется на интеграции-уровня системы, а не на изолированной замене оборудования.
Его подход можно свести к четырем направлениям:
1. Модернизация оборудования
Системы RGV, краны-штабелеры, автоматизированное погрузочное оборудование, RFID и другие технологии выбираются в соответствии с фактическими-требованиями к потоку материалов.
2. Интеграция программного обеспечения
WMS, WCS, ERP, MES, TMS и системы загрузки соединяются для создания единого информационного потока.
3. Оптимизация процесса
Упаковка, хранение, транспортировка, комплектация, погрузка и управление транспортными средствами анализируются как один непрерывный логистический процесс.
4. Интеллектуальное управление
Визуализация, интеллектуальное планирование, отслеживание RFID, машинное зрение и автоматизированный обмен данными сокращают количество ручного вмешательства и улучшают операционную прозрачность.
Эта интегрированная модель отражает сильные стороныКитай Производствов области промышленной автоматизации: объединение проектирования оборудования, интеграции программного обеспечения, координации цепочки поставок-и реализации проектов в практическое решение.
9. Заключение: от автоматизированного хранения к интеллектуальной логистике
Преобразование устаревших складов полиолефинов показывает, что ценность автоматизации определяется не просто количеством установленного оборудования.
Настоящая цель — улучшить всю логистическую цепочку-от упаковки и входного хранения до контроля запасов, исходящей транспортировки и окончательной загрузки грузовиков.
Для устаревших предприятий это означает сочетание замены оборудования, расширения мощностей, обновления программного обеспечения и реструктуризации процессов. Для вновь построенных «умных» складов непрерывная техническая оптимизация может еще больше повысить эффективность, безопасность, отслеживаемость и использование активов.
В будущем складирование полиолефинов будет продолжать развиваться в направлениибеспилотные операции, интеллектуальный контроль, цифровое управление и более безопасная логистика.
Компания China JSSL может поддержать эту эволюцию с помощью интегрированных интеллектуальных складских решений, которые соединяют физическое оборудование с цифровыми системами, помогая нефтехимическим предприятиям создавать более эффективные, отслеживаемые и масштабируемые логистические операции.