Wraz ze wzrostem mocy produkcyjnych petrochemii, roczna produkcja polipropylenu (PP), polietylenu (PE) i innych produktów poliolefinowych stale rośnie. Produkcja na duże-objętości, wielogatunkowość- i ciągła stawia coraz większe wymagania w zakresie pakowania, przechowywania i dystrybucji.
Dla dużych przedsiębiorstw petrochemicznych magazyn automatyczny nie jest już tylko obiektem magazynowym. Stało się ważną częścią łańcucha produkcyjnego i dostaw, łącząc pakowanie, magazynowanie, zarządzanie zapasami, realizację zamówień i załadunek samochodów ciężarowych.
Firma China JSSL zapewnia integracjęinteligentne rozwiązania w zakresie automatyzacji magazynów i logistykido zastosowań petrochemicznych i przemysłowych. Łącząc modernizację wyposażenia magazynu, inteligentne planowanie, integrację oprogramowania i optymalizację procesów, firma China JSSL pomaga klientom przezwyciężyć typowe problemy występujące w starzejących się zautomatyzowanych magazynach, w tym niską przepustowość, częste awarie sprzętu, nieefektywny obieg materiałów i nadmierną interwencję ręczną.
1. Dlaczego zautomatyzowane magazyny poliolefin wymagają ciągłej modernizacji
Zautomatyzowane systemy przechowywania i wyszukiwania stają się coraz bardziej powszechne w dużych zakładach petrochemicznych ze względu na duże wykorzystanie przestrzeni, integrację informacji, niższe koszty operacyjne i większe bezpieczeństwo.
Jednak starszyzautomatyzowane systemy magazynowemogą stopniowo przestać być w stanie sprostać zmieniającym się wymaganiom produkcyjnym i logistycznym.
Typowe problemy obejmują:
Starzejący się sprzęt do transportu i przechowywania
Zatłoczenie przenośnika i częste przestoje
Wydajność pracy żurawia niskoukładowego
Nieefektywna alokacja-lokalizacji pamięci
Ograniczona ładowność palet
Niekompatybilność z nowymi formatami opakowań
Ręczna weryfikacja zapasów i przesyłek
Słaba koordynacja pomiędzy systemami pakowania, magazynowania i transportu
Kolejki ciężarówek w szczytowych okresach wysyłek
Kiedy te problemy występują jednocześnie, wąskie gardła w magazynie mogą mieć wpływ na wcześniejsze linie pakujące i dalsze operacje załadunku.
Dlatego modernizacja istniejącego magazynu wymaga czegoś więcej niż tylko wymiany pojedynczych maszyn. Sukcesintegracja systemów logistycznychprojekt powinien koordynować urządzenia mechaniczne, oprogramowanie magazynowe, informacje o produkcji, identyfikację materiałów i procesy transportowe w ramach jednego zintegrowanego systemu.
(automatyczny magazyn poliolefin)
2. Modernizacja starzejącego się automatycznego magazynu poliolefin
Pierwotnie zautomatyzowany magazyn dużej firmy petrochemicznej został zaprojektowany jako całkowicie zamknięty, bezobsługowy system magazynowania z 32 rzędami regałów o pojedynczej-głębokości, ponad 25 000 miejsc magazynowania i 16 układnicami.
W oryginalnym systemie zastosowano konwencjonalne przenośniki łańcuchowe. Maksymalna wydajność przychodząca wynosiła około 130 ton na godzinę, natomiast wydajność wychodząca wynosiła około 200 ton na godzinę. W okresach szczytu odchylenia przenośników, zacięcia worków i zatory na linii mogą skutkować zmniejszonym wykorzystaniem-linii pakującej i długimi kolejkami ciężarówek.
Podejście do modernizacji stosowane przez firmę China JSSL Company skupiało się na trzech głównych obszarach:modernizację systemów przenośników, modernizację magazynów i układnic oraz pełną-integrację oprogramowania stosu.
2.1 Wymiana konwencjonalnego systemu transportowego
Pierwotny system przenośników liniowych-działał z prędkością zaledwie około 0,25–0,30 m/s i był podatny na zatory, szczególnie na odcinkach zwrotnych.
Podczas modernizacji prawie 1000 metrów konwencjonalnego sprzętu transportowego zastąpiono pętlą zamkniętą-System transportu wahadłowego RGV.
Wprowadzono dwa systemy komunikacyjne dla operacji przychodzących i wychodzących, o długości odpowiednio około 700 i 250 metrów.
System RGV osiągał prędkości-pod obciążeniem pustym wynoszące około 1,8–2,0 m/s i prędkości pod obciążeniem do 1,5 m/s. W porównaniu z oryginalnym systemem transportu wydajność transportu wzrosła ponad sześciokrotnie.
Co ważniejsze, nowy system połączył cały przepływ materiału:
Opakowanie → Magazyn przychodzący → Magazynowanie → Magazyn wychodzący → Dok załadunkowy
Stworzyło to zautomatyzowany proces logistyczny w zamkniętej-pętli i znacznie ograniczyło oczekiwanie na materiały oraz ręczną interwencję.
(Automatyczny system przechowywania i wyszukiwania)
2.2 Modernizacja regałów i układnic
Pierwotny magazyn został zaprojektowany na około jedną tonę na miejsce składowania. W miarę zwiększania się wymagań dotyczących transportu i pakowania konieczne stało się-magazynowanie o większej pojemności.
Firma China JSSL wspierała przeprojektowanie struktury magazynu, zachowując jednocześnie główną konstrukcję tam, gdzie pozwoliła na to weryfikacja inżynieryjna.
Zmodernizowany system obejmował:
Wzmocnione podstawy stojaków
Dodatkowe mocowanie kotwy
Zoptymalizowany układ lokalizacji- przechowywania
Zwiększona wysokość lokalizacji- przechowywania
Wzmocnione kolumny
Ulepszone belki
Zwiększona bezpieczna nośność do około 1,5 tony na lokalizację
Wymieniono także starzejące się układnice, a szyny jezdne zostały ponownie skalibrowane, aby spełniały wymagania dotyczące pozycjonowania nowego sprzętu.
W połączeniu z identyfikacją RFID i technologiami IoT zmodernizowany magazyn stał się zdolny do obsługi wspólnych palet i dokładniejszego śledzenia materiałów.
2.3 Pełna-Integracja oprogramowania Stack Warehouse
Sama modernizacja sprzętu nie jest w stanie wyeliminować wąskiego gardła w automatyzacji.
W związku z tym firma China JSSL Company zintegrowała nowySystem Zarządzania Magazynem (WMS)ISystem kontroli magazynu (WCS)i wprowadził platformę do wizualizacji magazynu 3D.
Dodano inteligentny algorytm-przydzielania lokalizacji pamięci masowej, aby ograniczyć:
Pusta układarka-jazda dźwigiem
Nadmiarowe ruchy
Nieefektywne połączone operacje
Niepotrzebne ścieżki komunikacyjne
Magazyn również podłączonySystemy zarządzania ERP, MES, TMS i{0}}załadunkiem samochodów ciężarowych, umożliwiając automatyczny przepływ danych o zakończeniu produkcji do operacji magazynowych, podczas gdy informacje o produkcji, sprzedaży i zapasach pozostają zsynchronizowane.
Do palet dodano znaczniki RFID, które wspierają:
Możliwość śledzenia-na poziomie partii
Automatyczne liczenie zapasów
Zarządzanie FIFO
Weryfikacja przesyłki
Zapobieganie mieszanym-wysyłkom partiowym
Jeśli chodzi o transport, z systemem zintegrowano przydzielanie pojazdów, zarządzanie kolejkami i przydzielanie-doków załadunkowych. Kierowcy mogli otrzymywać automatyczne informacje o kolejce, a postęp ładowania był wyświetlany cyfrowo.
(Integracja Systemów Logistycznych)
3. Wymierne rezultaty modernizacji magazynu
Transformacja została zrealizowana w ramach mocno napiętego harmonogramu wdrożeń.
Demontaż sprzętu zakończono w ciągu około 37 dni od oczyszczenia magazynu i przekazania w ramach konserwacji. Instalacja nowego sprzętu trwała około dwóch miesięcy, po czym nastąpił około miesiąc na testowanie poszczególnych urządzeń i uruchomienie blokad systemowych.
Po próbach ciśnieniowych osiągnięto ulepszony magazyn4230 ton przesyłek wychodzących w ciągu 12 godzin, przekraczając moc projektową o około 6,8%.
Ogólna wydajność obrotu magazynu wzrosła prawie dwukrotnie.
Modernizacja pomogła także wyeliminować-zatory na liniach pakujących, zmniejszyć-wąskie gardła w dokach załadunkowych i skrócić czas oczekiwania pojazdów. Zredukowano prawie 30 stanowisk do ręcznej obsługi-magazynowej.
To pokazuje ważną zasadęautomatyka magazynów przemysłowych: celem nie jest po prostu zainstalowanie większej liczby urządzeń, ale poprawa ogólnej-wydajności przepływu materiałów w fabryce.
4. Ciągła optymalizacja nowych inteligentnych magazynów
Modernizacja magazynu nie kończy się w momencie oddania do użytku nowego magazynu automatycznego.
Nowszy magazyn poliolefin w tej samej bazie przemysłowej obejmował ponad 26 000 miejsc składowania o łącznej pojemności około 36 958,5 ton. Zaprojektowana wydajność przychodząca i wychodząca osiągnęła odpowiednio 240 i 300 palet na godzinę, podczas gdy rzeczywisty dzienny wolumen wychodzący mógł osiągnąć około 5200 ton.
Nawet przy już istniejącej zaawansowanej automatyzacji konieczna była ciągła optymalizacja.
Firma China JSSL zaleca postrzeganie magazynu jako rozwijającego się systemu logistycznego, a nie stałego elementu infrastruktury.
Optymalizacja opakowań i przesyłek przychodzących
Kilka drobnych, ale cennych ulepszeń może mieć bezpośredni wpływ na ogólną wydajność magazynu.
Na przykład lekkie puste torby czasami wprowadzane do procesu transportu mogą prowadzić do brakujących worków podczas paletyzacji. Wprowadzono prosty mechanizm-przedmuchu powietrza, który usuwał puste worki przed przystąpieniem do procesu paletyzacji.
W miarę coraz szerszego stosowania cieńszej folii opakowaniowej FFS pojawiły się również problemy, takie jak przyczepność statyczna, słaba wydajność otwierania i rozsypywanie się materiału.
Dostosowanie procesów, szkolenie operatorów i optymalizacja sprzętu,-w tym prasowanie worków,-regulacja kąta przyssawki, optymalizacja czujnika fotoelektrycznego i sezonowe dostosowywanie parametrów folii-pomogły poprawić stabilność opakowania, jednocześnie wspierając-redukcję kosztów pakowania.
Wizja maszynowa do kontroli druku
Opakowania produktów wymagają wydrukowania informacji, takich jak klasa, numer partii, czas pakowania, informacje o zmianie, dane identyfikacyjne firmy i kody QR.
Wcześniej jakość druku zależała w dużej mierze od okresowej kontroli ręcznej, co stwarzało ryzyko przeoczenia defektów.
Maszynowy system-wizyjnej identyfikacji może łączyć komputer główny z drukarką pakującą, automatycznie uzyskiwać parametry drukowania i wykorzystywać-szybkie kamery z algorytmami-przetwarzania obrazu do sprawdzania drukowanych informacji w czasie rzeczywistym.
Zgłaszana dokładność identyfikacji może przekraczać 98%, co pomaga ograniczyć błędy ludzkie i zapobiec przedostawaniu się wadliwych opakowań do kolejnych procesów logistycznych.
Wspólne-zarządzanie paletami RFID
Wspólne palety-z technologią RFID są ważnymi nośnikami informacji w zautomatyzowanym magazynie.
Ponieważ w przemysłowych systemach RFID mogą czasami wystąpić błędy odczytu, firma China JSSL zaleca wprowadzenie weryfikacji palet przed wejściem do magazynu.
Czytniki RFID i zliczające czujniki fotoelektryczne mogą weryfikować grupy palet przed ich wejściem do magazynu. Nieprawidłowe palety można zidentyfikować i usunąć u źródła.
W przypadku palet, na których podczas pakowania nadal występują błędy odczytu lub zapisu,-modyfikacje systemu sterowania mogą automatycznie skierować je do pozycji dostępnej dla wózka widłowego-zamiast zatrzymywać cały proces paletyzacji.
Poprawia to odporność systemu, jednocześnie ograniczając obsługę ręczną.
(system dźwigu zszywającego)
5. Połączenie magazynu, zamówień i transportu
Inteligentny magazyn nie powinien działać jako izolowany system.
Informacje o opakowaniu,-w tym konfiguracja palet, informacje o produkcie i-żądania pustych palet-można wymieniać z systemem WMS za pośrednictwem interfejsów WebService.
WMS może następnie wymieniać informacje o certyfikatach,-zamówieniach wychodzących, pojazdach i kierowcach z innymi systemami korporacyjnymi za pośrednictwem interfejsów baz danych.
Tworzy to ciągły przepływ informacji:
Opakowanie → Magazyn → Inwentarz → Zamówienie → Pojazd → Załadunek
Zakwalifikowane zapasy mogą automatycznie pojawiać się w systemie zarządzania logistyką, a codzienne informacje przychodzące i wychodzące można synchronizować z systemami MES i pomiarowymi.
Taka integracja ogranicza konieczność ręcznego wprowadzania danych i poprawia spójność informacji w całym łańcuchu logistycznym.
6. Automatyczne przywoływanie i ładowanie pojazdów
Kiedy dzienna liczba pojazdów wyjeżdżających przekracza sto kursów, ręczne wywoływanie pojazdu staje się nieefektywne.
Zautomatyzowany system-przywoływania pojazdów może łączyć informacje o terminach,-odprawę kierowców i zarządzanie-dokami załadunkowymi.
Kierowcy mogą dokonać odprawy za pomocą aplikacji mobilnej, zbliżając się do obiektu, a pojazdy są następnie automatycznie ustawiane w kolejce zgodnie z terminami spotkań i kolejnością przyjazdu.
Można jednocześnie wywoływać różne typy pojazdów, a na miejscu wyświetlany jest-stan doku załadunkowego i informacje o kolejce.
Takie podejście poprawia uczciwość załadunku, skraca czas oczekiwania i pomaga stworzyć bardziej przewidywalny proces logistyki wychodzącej.
Modernizacja automatycznych maszyn ładujących
Automatyczne urządzenia załadunkowe mogą również stać się wąskim gardłem, jeśli nie zostaną dostosowane do rzeczywistych wymagań dotyczących produktu i pojazdu.
Na przykład poprzedni sprzęt do załadunku z platformą był ograniczony do około 27 ton na pojazd, podczas gdy zoptymalizowany załadunek ręczny mógł sięgać 30 ton.
Przeprojektowany system automatycznego ładowania wykorzystywał dwie jednostki RGV z różnymi orientacjami palet po każdej stronie, co umożliwiło automatyczny załadunek około 30 ton produktu na ciężarówkę z platformą.
W przypadku ładowania kontenerów metoda podawania z użyciem dwóch-palet w połączeniu z mechanizmem kompresyjnym pomogła rozwiązać problem nieporęcznych opakowań polipropylenowych.
Zmodernizowano także istniejące zasoby do załadunku na biegu jałowym poprzez wprowadzenie nowej-konfiguracji załadunku w kształcie pętli, zaprogramowanie-przenośnika czołowego,-mechanizmów kształtowania produktu i zmodyfikowanych wideł.
Po tych udoskonaleniach w magazynie działało pięć automatycznych systemów ładowania o różnych konfiguracjach. Najszybszy system mógł zakończyć załadunek w około 15 minut, a pojedynczy dok załadunkowy mógł obsłużyć do 630 ton przesyłek wychodzących dziennie.
(Od-do-końca automatyzacji logistyki)
7. Pół-automatyczne przykrycie plandeką zapewniające bezpieczniejszy transport
Po załadunku produkty poliolefinowe przewożone ciężarówkami z platformą zwykle wymagają przykrycia i zabezpieczenia wodoodporną plandeką.
Tradycyjne ręczne przykrywanie wymaga od pracowników wchodzenia na pojazdy, co stwarza zagrożenie dla bezpieczeństwa, a jednocześnie pochłania czas i pracę.
Pół{0}}automatyczny system przykrywania plandeki- może łączyć prosty wciągnik, długą szynę, zaciski plandeki i haki do liny.
Operatorzy mogą zdalnie sterować sprzętem, aby przesuwać plandekę w poziomie i w pionie. Następnie można umieścić plandekę nad ładunkiem, a pracownicy wykonują ostatnią operację mocowania z poziomu gruntu.
Zoptymalizowany proces może skrócić czas-przykrywania plandeki do około5–10 minut, ze zgłoszoną poprawą wydajności o około66%.
8. Podejście chińskiej firmy JSSL do inteligentnej transformacji magazynu
Doświadczenia związane z modernizacją dużych magazynów poliolefin pokazują, że jest to skuteczneprojekty automatyzacji magazynuwymagają połączenia sprzętu, oprogramowania i inżynierii operacyjnej.
Firma China JSSL skupia się na integracji-na poziomie systemu, a nie na wymianie izolowanego sprzętu.
Jego podejście można podsumować w czterech obszarach:
1. Modernizacja sprzętu
Systemy RGV, układnice, zautomatyzowany sprzęt załadunkowy, RFID i inne technologie są wybierane zgodnie z rzeczywistymi wymaganiami dotyczącymi-przepływu materiałów.
2. Integracja oprogramowania
Systemy WMS, WCS, ERP, MES, TMS i załadunkowe są połączone w celu stworzenia jednolitego przepływu informacji.
3. Optymalizacja procesów
Pakowanie, magazynowanie, transport, kompletacja, załadunek i zarządzanie pojazdami są analizowane jako jeden ciągły proces logistyczny.
4. Inteligentne zarządzanie
Wizualizacja, inteligentne planowanie, identyfikowalność RFID, wizja maszynowa i automatyczna wymiana danych ograniczają konieczność ręcznej interwencji i poprawiają widoczność operacyjną.
Ten zintegrowany model odzwierciedla mocne strony firmyProdukcja Chinyw automatyce przemysłowej: połączenie inżynierii sprzętu, integracji oprogramowania,-koordynacji łańcucha dostaw i realizacji projektu w praktyczne rozwiązanie.
9. Wniosek: od automatycznego magazynowania do inteligentnej logistyki
Transformacja starzejących się magazynów poliolefin pokazuje, że o wartości automatyzacji nie decyduje tylko liczba zainstalowanych maszyn.
Prawdziwym celem jest usprawnienie całego łańcucha logistycznego-od pakowania i przechowywania towarów przychodzących po kontrolę zapasów, transport wychodzący i końcowy załadunek samochodów ciężarowych.
W przypadku starzejących się obiektów oznacza to połączenie wymiany sprzętu, zwiększenia wydajności, aktualizacji oprogramowania i restrukturyzacji procesów. W przypadku nowo budowanych inteligentnych magazynów ciągła optymalizacja techniczna może jeszcze bardziej poprawić wydajność, bezpieczeństwo, identyfikowalność i wykorzystanie zasobów.
Patrząc w przyszłość, magazynowanie poliolefin będzie nadal się rozwijaćoperacje bezzałogowe, inteligentne sterowanie, zarządzanie cyfrowe i bezpieczniejsza logistyka.
Firma China JSSL może wspierać tę ewolucję poprzez zintegrowane inteligentne rozwiązania magazynowe, które łączą sprzęt fizyczny z systemami cyfrowymi, pomagając przedsiębiorstwom petrochemicznym w tworzeniu bardziej wydajnych, identyfikowalnych i skalowalnych operacji logistycznych.