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，建立全自動立體倉庫，推行托盤標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品追溯系統(tǒng)，帶板一貫化運輸?shù)人拇蠓矫鎸嵤┬铍姵匚锪鳂?biāo)準(zhǔn)化建設(shè)項目?？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

1引言

在過去的10年里，完善蓄電池從生產(chǎn)、運輸、倉儲和回收的物流服務(wù)已經(jīng)成為企業(yè)的有效競爭手段［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+叉車搬運+卸托裝車+無托運輸+卸車碼垛+地面存儲+叉車搬運+人工拆垛等，此模式主要依靠人工操作和地面存儲，因此，操作人員勞動強(qiáng)度大、物料單位面積倉儲量少、生產(chǎn)效率低，叉車與人員交叉作業(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)，并積極探索通過物流標(biāo)準(zhǔn)化體系降低成本、提升服務(wù)水平和競爭力的途徑。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，射頻識別)技術(shù)、傳感器技術(shù)以及無線網(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)建立體倉庫、托盤標(biāo)準(zhǔn)化、單元化層級追溯系統(tǒng)、帶板一貫化運輸這四大模塊蓄電池物流標(biāo)準(zhǔn)化體系，實現(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、財政部辦公廳關(guān)于開展供應(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、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)托盤和全球統(tǒng)一編碼標(biāo)識(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)的高效對接。因此，在這些國家利好和鼓勵物流標(biāo)準(zhǔn)化政策下，風(fēng)帆集團(tuán)以唐山生產(chǎn)基地建設(shè)項目為依托，實施基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓄電池物流標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)創(chuàng)新項目。項目實施時間為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)建立體倉庫、托盤標(biāo)準(zhǔn)化，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)單元化層級系統(tǒng)、帶板一貫化運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)、托盤標(biāo)準(zhǔn)、循環(huán)共用、運輸車輛，信息系統(tǒng)等方面實施標(biāo)準(zhǔn)。

3．1．2實施國家、行業(yè)物流標(biāo)準(zhǔn)實施7個國標(biāo)，如下所列(表1)。

3．2建立全自動化立體倉庫

建立以標(biāo)準(zhǔn)化托盤運作為紐帶的全自動立體倉庫，經(jīng)輸送機(jī)送給穿梭車，進(jìn)行托盤RFID標(biāo)簽自動讀取，系統(tǒng)自動將托盤EPC信息和托盤上蓄電池信息綁定，再由穿梭車將實托盤送至堆垛機(jī)取貨站臺。堆垛機(jī)叉取托盤，送至相應(yīng)的貨架貨格存儲。

3．3建立基于單元化托盤物流作業(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，托盤標(biāo)準(zhǔn)化是基礎(chǔ)［3］，托盤的裝盤效率是衡量托盤裝卸效率的關(guān)鍵指標(biāo)，必須要考慮托盤的包裝模數(shù)和車輛國標(biāo)GB/T1589。在綜合分析多種托盤在GB/T1589對6軸車輛的規(guī)定和我國現(xiàn)在通用的大板車型載盤個數(shù)以及裝載使用效率后，本項目選定1200mm×1000mm型托盤作為本次設(shè)計中的托盤規(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)托盤動載3噸、靜載6噸，外部流轉(zhuǎn)托盤動載2噸，靜載5噸。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化托盤，結(jié)合電池規(guī)格型號和車輛尺寸、托盤承載等，項目組制定了托盤碼放方式，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，托盤和蓄電池總重量控制1．6噸以內(nèi)。以13米的6軸半掛車，車貨總重49噸，自重16噸左右，載貨33噸左右，車廂內(nèi)空尺寸為12．95m*2．35m。托盤標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為:尺寸是1200*1000，托盤自身重量為35kg，最大托盤承重為2000kg，實托盤額定承載1600kg，每托盤平均堆碼電池約60只。車板一層分兩排共裝載20個托盤。

3．3．2單元化載具選取當(dāng)前，托盤的材質(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)中托盤使用的環(huán)境，重點考慮以下幾點對托盤進(jìn)行選擇，以滿足蓄電池物流運輸及倉儲的需求。不同的托盤具有不同的性能，具體性能分析見表2．針對蓄電池行業(yè)對托盤的使用環(huán)境，確定托盤的種類。由于某些環(huán)境或電池貨物具有極強(qiáng)的腐蝕性，這就要求托盤具有極強(qiáng)的抗腐蝕性。蓄電池對清潔和防潮要求較高，這就要求托盤具有較高的防潮性能。蓄電池對托盤承載要求較高:內(nèi)部流轉(zhuǎn)托盤動載3噸、靜載6噸，外部流轉(zhuǎn)托盤動載2噸，靜載5噸。因此，綜合考慮以上蓄電池對托盤的要求，選擇鋼制托盤作為蓄電池的承載工裝器具有助于物流運輸工作的開展，促進(jìn)物流集裝作業(yè)性能最優(yōu)。

3．3．3托盤租賃管理標(biāo)準(zhǔn)化流程托盤標(biāo)準(zhǔn)化項目建設(shè)中整合社會資源和積極響應(yīng)商務(wù)部標(biāo)準(zhǔn)托盤的循環(huán)共用政策，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化托盤合理化應(yīng)用，通過向?qū)I(yè)托盤循環(huán)共用租賃服務(wù)公司租用托盤來促進(jìn)公司蓄電池物流業(yè)務(wù)的托盤化作業(yè)，促進(jìn)托盤標(biāo)準(zhǔn)化，并逐漸形成規(guī)范的蓄電池托盤租賃管理標(biāo)準(zhǔn)化流程。相比公司自購?fù)斜P的方式，采用托盤租賃方式則更有優(yōu)勢，公司自購?fù)斜P與租賃托盤使用優(yōu)勢對比分析情況，采用租賃托盤的方式來應(yīng)用托盤的成本更為節(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)單元化層級追溯系統(tǒng)。為了循環(huán)使用托盤和對蓄電池進(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。如果在每個蓄電池加裝硬件模塊，硬件數(shù)目大，且難以對成千上萬的蓄電池逐一管理。所以，受到單元化物流啟發(fā)，每個蓄電池配備一個二維碼，每個托盤裝配一個RFID標(biāo)簽，作為唯一標(biāo)識，碼放多個蓄電池綁定一個托盤形成一個子運輸單元［4］。應(yīng)用二維碼和RFID技術(shù)，建立蓄電池跟托盤對應(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)給每個托盤一個唯一的編碼，將RFID標(biāo)簽固定在托盤上，可對維護(hù)托盤進(jìn)行停用、啟用操作，對已損壞的托盤可進(jìn)行報廢操作。

3．4．2智能運輸子系統(tǒng)每輛貨車上配備一個集成GPS定位模塊與WIFI模塊的RFID讀寫器，托盤被裝上貨車時，RFID讀寫器自動與托盤上的RFID標(biāo)簽通信，定時發(fā)送貨車地理位置，傳感器采集到的信息到云端與托盤公用管理系統(tǒng)交互。

3．4．3智能倉儲管理子系統(tǒng)選擇對應(yīng)的倉庫，固定式RFID閱讀器或手持式RFID閱讀器掃描托盤RFID碼，系統(tǒng)自動計算電池總量，供收貨人員清點;入庫實際為電池入庫，托盤RFID碼與電池二維碼ID的關(guān)聯(lián)在包裝碼盤時建立，通過GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞給相應(yīng)的子倉儲管理系統(tǒng)，子倉儲管理系統(tǒng)將信息生成報表通過互聯(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蓄電池進(jìn)行信息讀取，定時采集蓄電池有關(guān)實時數(shù)據(jù)，通過GPRS無線通信將相關(guān)信息傳輸給產(chǎn)品追溯系統(tǒng)，并且自動改寫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)化托盤物流運輸作業(yè)一貫化

項目中從制造單元工廠到中轉(zhuǎn)倉庫，再到分銷中心倉庫，甚至到達(dá)最終客戶手中，在整條供應(yīng)鏈中采用標(biāo)準(zhǔn)化托盤一貫化作業(yè)，盡管中途需要將蓄電池從一輛貨車轉(zhuǎn)裝到倉庫內(nèi)臨時保管或另一輛貨車上，即使運輸條件或者運輸車輛有所變更，但從最初的發(fā)貨點到最后的收貨點，整個業(yè)務(wù)操作過程并沒有發(fā)生更換托盤作業(yè)。原來如一輛13米的6軸半掛車裝載約35噸，裝蓄電池要4至5個小時，卸蓄電池又要4至5個小時，而運輸時間則不到1個小時，意味著運輸車輛運行1個小時要花費近10個小時的時間在等待裝貨和卸貨。而采用標(biāo)準(zhǔn)化托盤一貫化運輸，利用叉車或搬運配合作業(yè)，裝或卸一輛13米車的35噸的蓄電池只需要半小時左右。托盤化裝卸機(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輛停車等待裝卸貨時間，加快運輸車輛的周轉(zhuǎn)，同時降低貨物的破損率，提高了物流服務(wù)質(zhì)量。

4項目成效

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)

項目以蓄電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化托盤為基準(zhǔn)推進(jìn)立體庫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)、托盤標(biāo)準(zhǔn)、運輸車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)運作效率

在運輸業(yè)務(wù)上創(chuàng)新運輸模式，以托盤一貫化作業(yè)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行運輸、倉儲、裝卸搬運、包裝、流通加工、配送等物流各環(huán)節(jié)的組合與銜接，可避免物流過程中的浪費，大幅度節(jié)約成本。

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

產(chǎn)品追溯關(guān)聯(lián)倉庫物流管理系統(tǒng)，使蓄電池流向透明化，在市場任何環(huán)節(jié)可通過手機(jī)掃描二維碼掌握該蓄電池全部流向和信息;從生產(chǎn)入庫到生產(chǎn)配送及產(chǎn)品從生產(chǎn)線到倉儲、發(fā)運等物流環(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)化托盤模式，帶板一貫化運輸作業(yè)，圍繞標(biāo)準(zhǔn)托盤進(jìn)行產(chǎn)品追溯系統(tǒng)，立體倉庫存儲系統(tǒng)升級，通過物流運作標(biāo)準(zhǔn)化和智能化，實現(xiàn)供應(yīng)鏈條標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)效能優(yōu)化，物流運作效率提升和物流管理水平提高。

［參考文獻(xiàn)］

［1］何為．物聯(lián)網(wǎng)框架下蓄電池生命周期監(jiān)控［D］．北京:北京交通大學(xué)，2014．

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［3］吳清一．發(fā)展單元化物流，優(yōu)化供應(yīng)鏈體系—論單元化物流之一［J］．物流技術(shù)與應(yīng)用，2013，18(6):108－111．

［4］房殿軍，等．基于單元化層級級聯(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