南京和瑞供应链管理有限公司:电力物资智能化仓储关键技术研究及设备研制
一、 企业介绍
南京和瑞供应链管理有限公司江苏省内最大的专业供应链整合应用服务商，业务涉及培训、咨询、应用系统开发与实施、物流企业托管、系统集成、专利设备销售、常规技术服务等物流产业链中的多个领域。多年来，公司已与电力、医药、物流、烟草、电信等行业客户建立了长期合作伙伴关系。公司根据各行业客户需求及特点，为客户提供个性化的供应链解决方案，不仅为客户提供专业高效的供应链管理服务，更不断寻求改进，以帮助客户实现持续、决定性的绩效提高。
二、项目应用简介
项目属于动力电气领域，项目以降本增效为目标，以解决电力物资仓储工作难点为重点，以标准化、自动化、信息化为突破口，围绕存储、搬运、流通加工、系统集成四个关键点建立智能化仓储关键技术体系。依托相关成果，南京供电公司将周岗仓库建成了电力行业首座智能化配送中心，业务覆盖江苏全省，年物资吞吐额达到10亿元。相较于传统仓储方式，仓库占地面积减少50%，作业效率提高4倍，人员数量减少50%。研究成果对推进物流技术创新，提升电力行业物流集约化管理水平，促进国内物流业现代化发展具有积极意义。
项目创新设计标准化存储容器及货架系统，实现了非标物资标准化立体存储；创新设计重载物资自动化搬运技术，实现库内自动化搬运；率先研发自动装载式重型电缆绕线机及电缆头保护套管自动存储拣选装置，实现重型电缆自动化分切加工作业；研发远程视频与语音联动监控技术以及可视化查询系统，在电网系统率先实现物资远程验收与管理。
项目研究成果已取得6项技术创新和7项专利，并通过南京市科委组织的科技成果鉴定,达到国际先进水平。国网公司将周岗仓库评为标杆仓库，组织全国多家电网企业至实地考察学习，研究成果已成功推广应用于江苏、冀北、浙江等电网企业以及多家物流设备生产制造厂家、电力装备制造企业，经济和社会效益显著。2011年11月至2013年底，南京周岗仓库应用和主要成果在7家典型公司推广应用，累计新增产值9373万元，新增利税2232万元，节约成本约11238万元
三、项目内容
3.1 项目背景
物流业作为国家十大振兴产业，是融合运输、仓储、货运代理和信息等行业的复合型服务产业。自2009年开始，国家出台了一系列物流产业调整振兴规划，加快发展现代物流，建立现代物流服务体系，以物流服务促进其他产业发展。
现代物流业以信息技术和供应链管理为核心，通过提供低成本、高效率、多样化、专业化的物流服务，适应复杂多变的市场环境，提高整体物流服务水平。仓储是现代物流的一个重要环节。然而，目前电力行业物资仓储普遍存在物资品种多，形状、尺寸、重量不规整，非标物资标准化存储难度大，物流装备、仓储设施老旧，自动化程度不高，软件应用水平低，库存效率效益低下等问题，达不到物资精细化管理的要求，严重制约电力行业的建设发展。为实现物管理的资集约化和精益化，有效提升行业整体物流水平，开展智能化仓储关键技术与设备的研发已成为当务之急。
南京供电公司以南京周岗仓库建设为契机，以降本增效为目标，以有效解决电力物资仓储配送工作中的各项难点为重点，以“标准化、自动化、信息化”为突破口，深入开展智能化仓储关键技术研究及设备研制工作，其相关工作和成果具有四方面的重大的意义和必要性：
（1） 标准容器的研发有利于提升非标物资的标准化存储水平，对促进国内物流行业标准化建设具有积极意义；
（2） 重型物资高架立体存储技术的研发有利于提高仓库存储能力，实现仓库资源和库存资源的集约化管理，对电 力、电信等涉及重型非标物资存储的行业具有积极的借鉴价值；
（3） 库内搬运和流通加工自动化技术及装备的研发引领了国内电工技术发展方向，提高了电工装备的标准化水平，对电力行业物流集约化发展起到了带头作用；
（4） 集成化的现代物流信息技术研发有利于推动物流自动化、信息化技术发展，对本地区现代物流业的发展具有示范和推动作用。
3.2 项目内容
本项目设计由堆垛机、输送系统、立体高层货架共同构成重型高架立体库，实现重型线缆及配变类物资高架立体存储。创新研发高稳定性线缆托盘、防散落托盘、多功能托盘、线缆悬挂货架等专用存储容器，实现非标物资标准化存储，该项技术填补了国内外非标物资标准化存储容器研究空白。其中，3吨高稳定性线缆托盘参数为1600mm×2000mm×100mm、1.5吨和3吨防散落托盘分别为1200mm×1600mm×100mm、1600mm×2000mm×100mm；3吨多功能托盘为1600mm×2000mm×100mm。
本项目研发地面复用定位技术，配合AGV自动引导车可实现3种不同大小尺寸托盘在同一理货位的拣选，实现由单一理货位转变为复合型理货位。其中，设计托盘参数分别为3T托盘1600mm×2000mm×100mm、1.5T托盘1200mm×1600mm×100mm、精定位周转箱托盘1600mm×1400mm×100mm。
本项目在电力行业内率先设计由重型AGV车、堆垛机、机械手、自动传输等自动化设备与WMS、WCS相结合的自动化搬运技术，实现重型电力物资的库内自动化搬运。
本项目在自动化分拣加工方面，研发自动装载式重型电缆绕线机，实现重型电缆、导线类物资零星出库时的高精度计量、复绕、剪切及选择电缆冷缩保护套等自动化作业，有效解决了人工分切加工精度低、效率差、安全隐患多的问题。
本项目通过分区视频监控系统、分区语音广播系统及数据流传输技术与集成化客户端监控软件的集成，实现视频与音频的集成同步传输，同时集成WMS系统、自动堆垛机系统、视频监控系统、电子文档管理系统，实现产品及库存信息、实物照片和附属电子文档及资料的可视化查询与展示。
3.3 六项技术创新：
（1） 在国内率先实现由重型堆垛机、输送系统、立体高层货架共同构成的ASRS重型高架立体库；
（2） 在电力行业内率先设计由自动化设备与WMS、WCS相结合的自动化搬运技术；
（3） 研发地面复用定位技术，理货位成功由单一转变复合型；
（4） 成功研制自动装载式重型电缆绕线机，实现高精度计量、复绕、剪切，保护套选取的全套自动化作业；
（5） 实现工业环境下视频与音频的双向同步传输及基于企业内网具备多点互动的远程验收与管理；
（6） 集成WMS、自动堆垛机、视频监控、电子文档管理等系统，解决高架库重载物资盘点效率低的难题。
四 与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较
目前，国内外已见由堆垛机、输送系统和立体货架组成的立体仓储系统，但尚未针对线缆及配变设备的三吨立体货架组成的立体仓储系统的研究。国内已见关于模块化AGV小车设有工件托盘支架的研究，但尚未述及3种不同尺寸重型托盘实现复合型理货位的研究。国内外现有关于立体仓库集中控制包括堆垛机、AGV车、输送设备、传感器等实现自动化的研究，但尚未应用于电力物资仓储。国内外现有全自动绕线机可实现自动计量、自动剪切、自动捆扎等功能，但尚未针对3吨电缆的重型电缆绕线机实现上述功能并可弹出电缆冷缩保护套的功能。国内外已见仓储控制系统、自动堆垛机系统、视频监控系统、文档管理系统的研究，并已有关于仓储视频监控同步传输的研究，但尚未针对电力物资的智能化仓储系统集成上述系统的研究，且并未有分区视频监控系统的研究。
本项目设计由堆垛机、输送系统、立体高层货架共同构成重型高架立体库，实现重型线缆及配变类物资高架立体存储。创新研发高稳定性线缆托盘、防散落托盘、多功能托盘、线缆悬挂货架等专用存储容器，实现非标物资标准化存储，该项技术填补了国内外非标物资标准化存储容器研究空白。其中，3吨高稳定性线缆托盘参数为1600mm×2000mm×100mm、1.5吨和3吨防散落托盘分别为1200mm×1600mm×100mm、1600mm×2000mm×100mm；3吨多功能托盘为1600mm×2000mm×100mm。
本项目研发地面复用定位技术，配合AGV自动引导车可实现3种不同大小尺寸托盘在同一理货位的拣选，实现由单一理货位转变为复合型理货位。其中，设计托盘参数分别为3T托盘1600mm×2000mm×100mm、1.5T托盘1200mm×1600mm×100mm、精定位周转箱托盘1600mm×1400mm×100mm。
本项目在电力行业内率先设计由重型AGV车、堆垛机、机械手、自动传输等自动化设备与WMS、WCS相结合的自动化搬运技术，实现重型电力物资的库内自动化搬运。
本项目在自动化分拣加工方面，研发自动装载式重型电缆绕线机，实现重型电缆、导线类物资零星出库时的高精度计量、复绕、剪切及选择电缆冷缩保护套等自动化作业，有效解决了人工分切加工精度低、效率差、安全隐患多的问题。
本项目通过分区视频监控系统、分区语音广播系统及数据流传输技术与集成化客户端监控软件的集成，实现视频与音频的集成同步传输，同时集成WMS系统、自动堆垛机系统、视频监控系统、电子文档管理系统，实现产品及库存信息、实物照片和附属电子文档及资料的可视化查询与展示。
本项目通过南京市科委组织的科技成果鉴定,达到国际先进水平。
五．应用情况
本项目相关成果目前已在全国电网企业、电力装备制造企业以及物流设备生产制造厂家获得了广泛的推广应用，其中代表应用单位有江苏省电力公司、冀北电力公司、浙江嘉兴电业局、国电南瑞、江扬电缆、无锡中鼎及上海精星等。南京供电公司在完成智能化仓储关键技术研究及设备研制后，将项目技术成果应用于南京供电公司周岗仓库，有效降低了仓库投资及运营成本，提高运营效率和效益，在国网系统中获得了广泛的推广应用。项目正式运行累计仓储服务新增产值约6000万元，新增利税约2000万元。
全国二十多家省、市级电网企业就项目技术成果进行了实地考察学习，目前江苏、冀北、浙江、天津、福州、重庆等电网企业已引入了相关技术成果，江苏、冀北、浙江电网企业已启动了相关项目建设，有效提高了仓库整体存储能力和作业效率，同时应用精益化物资管理方式，有效降低仓库物料损耗，累计节约成本超过1亿元。
多家电力装备制造企业也已开始应用项目成功技术成果，南瑞集团作为中国最大的装备制造集团，自2011年12月投入使用多功能托盘，解决配电设备及线缆类物资的上架存储，有效降低库房使用面积，仅其下属的江苏南瑞帕威尔电气有限公司每年节省超过428.59万元。江扬电缆有限公司应用项目成果中的线缆悬挂货架，实现线缆由平置存放转变为立体存储，有效提高了库容利用率，同时降低因线缆类物资散落存放和现场管理不到位造成的货损、货差，自2012年11月投入使用后已节约成本超过50.37万元。
多家设备生产、制造企业在获得南京供电公司专利技术授权后，已开始试制并销售相应的物流设备。无锡中鼎物流设备有限公司已制造并销售出22000个左右的多功能托盘，累计新增产值2860万元，新增利税772.2万元。上海精星仓储设备工程有限公司生产线缆悬挂货架，现已销售3000余个线缆悬挂货架，新增产值420万元，新增利税113.4万元。
七．信息化效益分析与评估
（1） 本项目在电力系统中践行国家推进物流技术创新应用的政策，引领物流技术发展方向，实现传统物流向现代物流的转变；
（2） 本项目研发的技术创新成果及专利促进电力行业装备制造产业发展，对物流现代化、智能化、标准化发展起到良好的推动作用；
（3） 本项目技术成果形成了多项电力行业物资管理标准、规范，并融入绿色环保理念，不仅为电力行业标准化建设提供指导，同时为其他重型特殊行业提供借鉴意义；
（4） 本项目提升了物资应急储备能力，可第一时间将抢险物资准备、快速地送抵抢修现场，保障电力物资供应的安全可靠，响应时间由4小时缩短至1小时；
本项目培养出一批生产、管理的复合型人才，对当地人才培养具有积极的拉动作用。
