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

物料搬運(yùn)、自動(dòng)化技術(shù)、運(yùn)輸系統(tǒng)、物流的國際盛會(huì)

時(shí)間：2023年10月24日－10月27日

地點(diǎn)：上海新國際博覽中心（上海市浦東新區(qū)龍陽路2345號(hào)）

主辦單位

中國物流與采購聯(lián)合會(huì)、中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)、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(huì)（ISA）

亞洲國際動(dòng)力傳動(dòng)與控制技術(shù)展覽會(huì)（PTC ASIA）

亞洲國際高空作業(yè)機(jī)械展覽會(huì)（APEX）

上海國際壓縮機(jī)及設(shè)備展覽會(huì)(ComVac)

上海國際重型機(jī)械裝備展覽會(huì)（HeavyMachinery）

亞洲國際冷鏈設(shè)備及技術(shù)展覽會(huì)（CCA）

展會(huì)介紹

亞洲物料搬運(yùn)和物流技術(shù)行業(yè) 具 規(guī) 模 的國際 展 會(huì) 之 一，亞洲國際物流技術(shù)與運(yùn)輸系統(tǒng)展覽會(huì)（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(huì)科技、創(chuàng)新及服務(wù)的先進(jìn)理念，立足中國市場，為各展商提供高端展示平臺(tái)。

物流倉儲(chǔ)技術(shù)在石化行業(yè)的應(yīng)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(dāng)前中國化工行業(yè)新工廠建設(shè)提速，物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)升級(jí)需求明顯。北起院依托現(xiàn)代物流倉儲(chǔ)技術(shù)優(yōu)勢，助力石化行業(yè)實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)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(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)。

北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司 物流倉儲(chǔ)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(dá)一，但仍存在高物耗、高能耗的問題，節(jié)能減排任務(wù)艱巨。當(dāng)前石化行業(yè)落后的儲(chǔ)存和搬運(yùn)方式已嚴(yán)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(yùn)至平庫，并堆成2～3層的料堆，完成儲(chǔ)存作業(yè)。隨著石化行業(yè)高速發(fā)展，自動(dòng)化立體倉庫技術(shù)以土地利用率高、自動(dòng)化水平高、物流管理先進(jìn)、人力成本節(jié)省等優(yōu)點(diǎn)，已逐步成為石化企業(yè)建設(shè)倉庫的，得到廣泛應(yīng)用與推廣。

一、石化行業(yè)發(fā)展趨勢

隨著中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)全球經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)越來越大，石化產(chǎn)品的消費(fèi)量也逐年上升，2020年中國石化產(chǎn)品消費(fèi)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(jìn)入成長后期

根據(jù)全球發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)體石化產(chǎn)業(yè)生命周期的特點(diǎn)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(yù)測中國將在2030年后進(jìn)入成熟期，2040年左右達(dá)到消費(fèi)峰值。峰值階段的乙烯當(dāng)量消費(fèi)量將達(dá)7207萬噸，折人均乙烯當(dāng)量消費(fèi)量約49.7kg/人。該人均消費(fèi)水平稍高于日本峰值消費(fèi)水平的47.6kg/人，略低于西歐的56.3kg/人，相當(dāng)于峰值期美國人均消費(fèi)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(jìn)、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(xiàng)目的集中上馬，我國進(jìn)入新一輪擴(kuò)產(chǎn)周期，乙烯產(chǎn)量突破2000萬噸，同比增長率高達(dá)11.48%。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，截至2021年，我國乙烯產(chǎn)量達(dá)2825.7萬噸，較2020年提升665.7萬噸。

3.近期我國乙烯項(xiàng)目進(jìn)展概況

隨著2019年新浦化學(xué)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(xiàng)目進(jìn)展如下：

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

（2）中石油乙烷制乙烯國家示范項(xiàng)目，中石油兩套乙烷制乙烯示范項(xiàng)目，其中中石油蘭州石化長慶乙烷制乙烯項(xiàng)目總投資為104億元，采用中國石油自有的技術(shù)建設(shè)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(yùn)行，項(xiàng)目一次開車成功。

從乙烯工藝路線上看，未來還有外商獨(dú)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(jìn)入多元化發(fā)展和競爭的格局。2019年，中國乙烯產(chǎn)能達(dá)2884萬噸/年，預(yù)計(jì)2025年中國乙烯產(chǎn)能將達(dá)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(yùn)營模式越來越難以滿足客戶對(duì)時(shí)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(jì)算等IT新技術(shù)，同化工生產(chǎn)、經(jīng)營、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、配送等基本環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合，尤其在自動(dòng)化立體倉庫中應(yīng)用堆垛機(jī)、環(huán)形穿梭車、托盤輸送機(jī)系統(tǒng)、機(jī)器人、自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）、WMS系統(tǒng)、TMS系統(tǒng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)并不斷提高化工物流的自動(dòng)化、信息化和系統(tǒng)化水平，打造新時(shí)代下的智慧化工物流系統(tǒng)，已成為化工物流升級(jí)發(fā)展的大趨勢。

可以說，智慧化工物流是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)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(gè)企業(yè)，而是通過供應(yīng)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(qiáng)企業(yè)互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展。智慧化工物流的構(gòu)建，可以從實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)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(yīng)鏈智慧化等方向進(jìn)行。

1.自動(dòng)化立體倉庫方案規(guī)劃

化工產(chǎn)品下線后，采用自動(dòng)化包裝碼垛機(jī)器人實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品自動(dòng)包裝碼垛，再通過自動(dòng)化輸送系統(tǒng)送至自動(dòng)化立體倉庫進(jìn)行儲(chǔ)存，出庫采用自動(dòng)裝車設(shè)備，將ERP/MES系統(tǒng)對(duì)接WMS倉庫管理系統(tǒng)和TMS運(yùn)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(jì)算技術(shù)構(gòu)建智慧倉儲(chǔ)集成系統(tǒng)，建立智慧倉儲(chǔ)中心。

在設(shè)計(jì)規(guī)劃立體倉庫過程中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)：

（1）石化行業(yè)的特點(diǎn)是作業(yè)流程相對(duì)簡單、貨物品規(guī)少、流量大、儲(chǔ)存量需求高，因此在方案設(shè)計(jì)時(shí)，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(jī)則根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況考慮是否需要設(shè)計(jì)雙工位，為提高存儲(chǔ)率，貨架通常采用雙深設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)過程中需考慮設(shè)計(jì)過梁式墊梁，出入庫口輸送機(jī)需設(shè)計(jì)頂升機(jī)構(gòu)。

（3）石化行業(yè)對(duì)消防要求比較嚴(yán)格，需安裝火災(zāi)報(bào)警與消防噴淋系統(tǒng)，貨架系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需考慮以上安裝空間；同時(shí)，貨架內(nèi)需設(shè)計(jì)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(duì)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(shè)計(jì)的環(huán)穿車臺(tái)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(shí)在規(guī)劃過程中要設(shè)計(jì)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(yùn)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(yīng)用，以及連同物流系統(tǒng)售后服務(wù)環(huán)節(jié)，是石化行業(yè)立體庫軟實(shí)力未來的發(fā)展趨勢。

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

圖片

雙工位堆垛機(jī)

2.信息系統(tǒng)實(shí)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(yùn)輸，直至終客戶使用這些產(chǎn)品為止的物流環(huán)節(jié)，均應(yīng)有真實(shí)可靠的信息追溯。基于安全的RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)品從生產(chǎn)經(jīng)營、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、配送、檢驗(yàn)、使用、進(jìn)出口申報(bào)等各個(gè)環(huán)節(jié)的全程監(jiān)管，快速、準(zhǔn)確地確認(rèn)化工產(chǎn)品的來源與去向，辨識(shí)各環(huán)節(jié)的危險(xiǎn)性，提高各個(gè)環(huán)節(jié)物流效率，縮短物流時(shí)間。

追溯流程一般可按照正向追溯與逆向追溯進(jìn)行設(shè)計(jì)。正向追溯從產(chǎn)品生產(chǎn)完成后，對(duì)每一批次產(chǎn)品進(jìn)行唯一ID登記，對(duì)其后續(xù)銷售方向、運(yùn)輸與儲(chǔ)存軌跡、客戶使用情況等進(jìn)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(yīng)商信息等。所使用的原料全部進(jìn)行ID登記，登記內(nèi)容包括出入庫記錄、取樣記錄、質(zhì)量報(bào)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(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，從而實(shí)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(gè)環(huán)節(jié)的情況，分析異常，尋找原因。通過對(duì)正常與異常數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并深度學(xué)習(xí)，終達(dá)到對(duì)任意環(huán)節(jié)異常情況的自主預(yù)警，避免事故的發(fā)生。

3.物流運(yùn)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(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)定制化管理、車輛實(shí)時(shí)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(yùn)輸過程中，GPS定位技術(shù)將化工產(chǎn)品實(shí)時(shí)位置信息顯示在相關(guān)企業(yè)調(diào)度控制中心，可實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品軌跡的有效掌控。中轉(zhuǎn)驛站和倉儲(chǔ)中心建立同樣設(shè)施，運(yùn)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(hào)顯示在相關(guān)單位監(jiān)測中心，配合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品安全狀態(tài)的全程監(jiān)控，及時(shí)對(duì)異常狀態(tài)進(jìn)行預(yù)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(yīng)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(shè)備供應(yīng)商，北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)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(shè)備成套、設(shè)計(jì)制造、檢驗(yàn)檢測、監(jiān)理服務(wù)為一體的國有科技型企業(yè)，自動(dòng)化物流倉儲(chǔ)是其四大工程業(yè)務(wù)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(xiàng)目。2007年北起院承建石化行業(yè)自動(dòng)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(xiàng)目、中石油北京石油機(jī)械廠備品備件立體庫等項(xiàng)目，目前北起院在石化行業(yè)具有15年以上的經(jīng)驗(yàn)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(shè)的年產(chǎn)40萬噸/高性能ABS樹脂一體化立體庫項(xiàng)目：

●  儲(chǔ)存單元：1400×1200×

2100mm，承載1.5噸；

● 產(chǎn)品特點(diǎn)：顆粒狀，無毒、無腐蝕性、可燃；

● 火災(zāi)危險(xiǎn)性類別：丙類；

● 貨架參數(shù)：20m高，21504個(gè)托盤貨位；

● 堆垛機(jī)參數(shù)：8臺(tái)雙工位雙深位堆垛機(jī)；

● 入庫端設(shè)計(jì)：對(duì)接8條包裝碼垛線，入庫流量為207托盤/小時(shí)，設(shè)計(jì)16臺(tái)環(huán)形穿梭車，負(fù)責(zé)完成空托盤垛供應(yīng)以及產(chǎn)品入庫作業(yè)；

● 出庫端設(shè)計(jì)：立體庫出庫對(duì)接環(huán)形穿梭車系統(tǒng)，設(shè)計(jì)12臺(tái)環(huán)形穿梭車，完成峰值240盤/小時(shí)出庫流量，發(fā)貨口通過旋轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)分別對(duì)接平板貨車、集裝箱貨車，同時(shí)設(shè)計(jì)自動(dòng)換盤機(jī)，將換盤后的母托盤自動(dòng)收集回庫存放。

該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)如下：

1.北起院自主開發(fā)、設(shè)計(jì)的“雙工位雙深位堆垛機(jī)”（發(fā)明專利）在本項(xiàng)目中得到應(yīng)用。一方面實(shí)現(xiàn)雙深貨架布局，提高立體庫的存儲(chǔ)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(jī)可一次搬運(yùn)兩托盤貨物，大大提高了堆垛機(jī)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(jí)上升到WMS系統(tǒng)層級(jí)，在WMS系統(tǒng)預(yù)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(shí)現(xiàn)二次調(diào)度，從源頭上改進(jìn)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(yīng)用。一是通過三維建模，將項(xiàng)目現(xiàn)場情況直接仿真在三維場景里，實(shí)現(xiàn)每一臺(tái)物流設(shè)備都可以聯(lián)動(dòng)，并在仿真系統(tǒng)上反映出物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(xiàng)目的展板展示，同時(shí)也可以用于物流系統(tǒng)售后服務(wù)環(huán)節(jié)；三是進(jìn)行設(shè)備實(shí)時(shí)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(yùn)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(shè)備效率、分析系統(tǒng)產(chǎn)能；四是通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，了解每一臺(tái)物流設(shè)備的狀況與壽命，以提供物流系統(tǒng)預(yù)測性維護(hù)服務(wù)。

環(huán)形穿梭車

四、期待與展望

新時(shí)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(jìn)現(xiàn)代物流倉儲(chǔ)技術(shù)與化工行業(yè)的深度融合，為實(shí)現(xiàn)石化行業(yè)倉儲(chǔ)系統(tǒng)智慧化升級(jí)、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(gè)環(huán)節(jié)更加安全、綠色、高效。