揚子石化：為包裝與倉儲物流插上“智能化”翅膀
——訪中國石化揚子石油化工有限公司塑料廠技改辦主任高星

文/本刊記者 王 玉

2019年揚子石化就開始規劃建設包裝與倉儲物流智能化升級改造項目，項目完成后將一次性解決聚烯烴粒料包裝等裝置包裝形式落后、生產效率低下和倉儲面積局促的弊端，實現從包裝、入庫、倉儲到出庫全流程自動化操作和智能化運行，達到一鍵下單提貨的便捷高效功能。

高 星

中國石化揚子石油化工有限公司（簡稱“揚子石化”）承擔著供應中國經濟最發達地區之一——華東地區成品油和石化產品的重任，經過30年發展，已經成為擁有1250萬噸/年煉油能力、80萬噸/年乙烯、140萬噸/年芳烴、600萬噸/年成品油的特大型石油化工企業，產品涵蓋塑料、聚酯原料、橡膠原料、基本有機化工原料、成品油等五大類產品。

作為中國石化煉化一體化重要骨干企業，揚子石化堅持改革與創新，從全流程優化出發進行整體增效降本，全力以赴推進高質量發展。包裝和倉儲物流優化與改善正是揚子石化全流程優化的重點之一，早在2019年揚子石化就完成了包裝與倉儲物流智能化升級改造項目的整體規劃設計，目前部分改造項目已經完成并投入使用。近日，本刊記者與揚子石化塑料廠技改辦主任高星進行了對話，請他分享了揚子石化在包裝與倉儲物流優化方面的探索經驗。

記者：揚子石化對于包裝與倉儲物流的智能化改造分別是基于怎樣的背景？整個改造項目都包含哪些具體內容？

一是建設智能包裝線。之前，揚子石化有四個聚烯烴粒料包裝裝置：其中兩個為1987年投產的1PE（聚乙烯）和1PP（聚丙烯）包裝裝置，是三合一紙塑復合編織袋的縫紉式老包裝線；另外兩個為2001年在二輪乙烯改造中建成的2PE和2PP包裝裝置，兩個包裝裝置布置共用料倉框架，稱為聯合包裝裝置。現有的1PE和1PP包裝裝置與聯合包裝裝置均布置在成品路西側，與幾個聚烯烴生產裝置隔路相望。這些老包裝線速度慢、成本高、效率低，包裝形式落后；1PE和1PP的粒料風送系統尚無淘析器分離粉塵技術（料倉框架也沒有留出改造的余地），顆粒料中含有的碎屑粉塵對包裝職工的身體健康有一定危害，同時也對產品質量形成影響，已經完全不能滿足當下市場發展需求和現代倉儲物流技術的發展形勢。此外，中石化總部也要求全系統在2020年前實現FFS包裝機對塑料粒子產品的全覆蓋，徹底淘汰老式包裝機。

揚子石化承擔著供應華東地區成品油和石化產品的重任

二是建設自動化立體庫。目前，揚子石化年產聚烯烴產品為100萬噸，成品路沿線倉庫只能容納約70萬噸/年的周轉量。根據揚子公司提供的數據，扣除部分粉料后每年還有21.5萬噸粒料需要進行倒庫作業，這些倒庫業務增加了倒運、倉儲、管理成本；另外，平面庫作業中需要依靠大量的人工作業，隨著勞動力資源越來越匱乏，人力成本逐年攀升，并且廠內倉儲面積有限，無法再通過擴大庫存面積來獲得更大庫容，所以拆掉平面庫建設智能立體庫房來解決倉儲問題。

揚子石化塑料包裝及倉儲物流智能化改造項目效果圖

三是智能化裝車。目前聚丙烯和聚乙烯等塑料粒子產品的出庫裝車全部采用人力，對勞動力依賴大，裝車環境差，管理難度大，安全風險也高。隨著社會發展，越來越多的年輕人不愿再從事該類重體力活，在廠區庫房做搬運工作的民工年齡普遍偏大，勞動力人口老化和人力成本高的問題日益突出；另外，由于裝車效率低、裝車時間長，運輸車輛排隊等候不僅降低了運輸效率，而且也需要占用較大的停車場地，急需借助機械化或智能化裝車和智能出庫系統來提升裝車發運環節的效率。

無論是從包裝效率、產品質量，還是從衛生環保和倉儲物流角度看，都需要對揚子石化聚烯烴包裝和倉儲物流進行系統升級改造

記者：揚子石化包裝與倉儲物流智能化改造項目的具體規劃設計是怎樣的？當前進展情況如何？

高星：包裝與倉儲物流的智能化改造項目，位于揚子石化成品路和鐵路裝車線之間，鑒于成品路一線的地皮已經用完，為了能夠在不影響包裝生產的情況下保證項目得以實施，1PP智能包裝廠房項目已于2018 年（早期規劃中的提前實施階段）提前單獨立項建設，并已經于2020年投入使用。后續項目的規劃設計包括：拆除塑料廠成品路西側老的1PE和1PP包裝廠房及庫房等部分建構筑物，新建1PE粒料包裝廠房、兩個智能立體庫、連接各條粒料包裝線的貨垛輸送連廊，更新1PE粒料風送系統，并建立全自動倉儲調度發貨系統，對聚烯烴粒料產品的包裝、碼垛、套袋、進出庫調度、機械化裝車等步驟進行整合升級。項目分為兩期建設：

一期項目主要是拆除原1PP包裝廠房及倉庫，新建1PE粒料包裝廠房、輸送連廊、1號智能立體庫。智能包裝廠房占地面積為1192平方米，建設部署FFS包裝機以及卷膜庫等配套設施。1號智能立體庫，占地面積為8172平方米，庫容為16320噸，由2個儲存區和2個輸送區組成，儲存區為單層高架自動立體倉庫，每個儲存區的建筑面積均為3400平方米；自動化立體庫巷道中間配備高速堆垛機，實現產品的高速精準放取；儲存區南北兩側各設置一個輸送區，每個輸送區一層為出庫輸送區，二層為入庫輸送區。未來將主要用于聚丙烯產品倉儲。

智能包裝線與自動化立體庫緊密相連，未來產品下線之后進行自動包裝，隨后自動碼垛并套膜后，以1.5噸/垛的產品形態，通過環形穿梭車系統（RGV）送入自動化立體倉庫。

二期項目是拆除原1PE包裝廠房及倉庫，新建2號智能立體庫。2號智能立體庫占地面積位6163平方米，庫容為12480噸。智能立體庫由出庫輸送區、入庫輸送區和1個存儲區組成；庫區巷道中也配備高速堆垛機；存儲區的北側設置庫輸送區，一層為出庫輸送區，二層為入庫輸送區。未來將主要用于聚乙烯產品倉儲。

完成注意力與定向力測試的連線測試（trail making test，TMT）[3]，在完成量表前簽署知情同意書。連線測試具有完成時間越短，認知功能越好的特點，包括兩部分即為TMT-A以及TMT-B，相比較TMT-A，TMT-B難度更大。

考量到兩類產品生產波動帶來的儲存需求變化，1號智能立體庫和2號智能立體庫之間由470.8米輸送連廊相連，可以根據需求相互備用。

圖1 包裝倉儲系統生產總流程圖(規劃)

智能包裝線的投入使用實現了產品下線包裝、托盤碼垛、套膜的無人化作業

1PP智能包裝線的投入使用，實現了產品下線包裝、托盤碼垛、套膜的無人化作業。受疫情等因素影響，第二個項目正在建設過程中，還未投入使用。

記者：除智能包裝系統和自動化立體庫以外，是否對智能化裝車或者其他方面也有些具體規劃或設想？

高星：無人化裝車也在規劃設計中，目前計劃采用編組裝車的方式來實現。1號自動化立體庫南北兩側各有1個裝車區，每個裝車區有6個裝車位；2號自動化立體庫北側有1個裝車區，6個裝車位，我們在每個裝車區（6個裝車位）都規劃有1臺無人化編組裝車機，后臺系統會根據提貨車輛信息自動出庫對應整托產品，并根據車裝載長度、寬度、高度，預碼好整車/集裝箱貨品，最后由伸縮貨叉將整車貨品一次性完成整車。目前，無人裝車解決方案在國內并沒有成熟的應用案例，我們也是在摸索階段，后續國內自動裝車技術成熟后，也會考慮在所有裝車區推廣應用更多自動裝車機，徹底替代“人力+叉車”的裝車方式

此外，在未來倉儲作業中使用“共享托盤”，托盤內置FPID芯片，在包裝單元的碼垛機之后、套袋打包機之前，需要將產品的牌號、批號等信息寫入托盤RFID芯片并上傳至倉庫管理系統，完成入庫檢驗。空托盤全部由智能立體庫進行儲存和管理。

圖2 預約提貨過程(規劃)

智能立體庫上線之后，智能物流系統的整體優化也是一個方向，WMS、TMS、ERP等信息系統互聯互通，實現全信息鏈的優化會對整個倉儲物流降本增效帶來助力。另外，我們也在考慮部署智能提貨系統，解決車輛入場前繁雜的手續辦理問題，減少車輛入場等待時間，優化車輛廠內形式路線等……從而提高整個提貨環節的效率，降低成本。

記者：在項目規劃設計和建設過程中，揚子石化做了哪些具體準備工作？

高星：在項目規劃設計之初，由于智能立體庫在煙草、電商等儲存貨品較輕的行業廣泛應用，但在類似石化這種超重貨品、大進大出的行業并沒有成熟案例作為參考，所以我們在自動化立體庫的規劃設計方面做了很多準備工作。

例如，自動化立體庫到底是建多高？普通自動化立體庫一般是在30米以下，超過30米屬于超高庫，超高庫需要配備進口高速堆垛機才能滿足正常運轉需求，進口堆垛機設備采購成本較高，且超高庫消防部署更為復雜，整體成本也更高。基于成本與收益分析，我們最終選擇了普通自動化立體庫，高度控制在25米。

出入庫環節到底是應用輸送線，還是環形穿梭車（RGV）來完成？我們經過對比分析發現，輸送線成本低，但是可靠性較差，在兩個倉庫之間有496米的連廊設計，如果一旦輸送線任何一個地方出現故障，整條輸送線將會癱瘓；RGV雖然前期投資成本較高，但后續維護方便且成本較低，并且一臺設備出現問題，其他RGV能夠正常作業，對正常運行不會產生任何影響。最終，我們敲定了應用RGV進行出入庫作業的方案。

到底要不要建設庫架一體式自動化立體庫？我們經過與國內多家物流系統集成商交流溝通了解到，庫架一體在載重方面不具備優勢，石化行業高度重視安全作業，安全系數是我們首要考量的因素，因此我們采用了國內主流的自動化立體庫形式。

因為是在拆舊基礎上建設新的包裝和自動化立體庫，所以在拆除舊包裝線和平面庫之后如何保證倉儲物流的正常運行，也是我們必須要做的準備工作。對此，我們在生產裝置附近設置了臨時緩存庫，產品下線之后在緩存庫進行短暫停留，后由工作人員進行倒庫作業，將倒庫頻率由原來7天1次提高到了1天1次，為項目改造和生產的正常進行提供全面保障。

如何讓項目投入使用后效率得到最大發揮？我們從優化管理模式出發進行了詳細規劃，例如項目改造工程完工后，大部分的聚烯烴粒料產品通過包裝線包裝后將直接進入智能立體庫，該部分的產品全部采用機械裝車的方式進行發貨，少部分周轉慢的物料進入聯合包裝的平庫存儲；所有聚烯烴粒料產品可以在成品路一線完成包裝和存儲、發貨，不需要再向別處倒庫，通過立體庫裝車的產品可以實現機械化裝車，將節省大量的裝車費用，提高生產和管理效率；目前我們包裝線與倉儲物流是兩個單位、兩套人馬管理，內耗比較嚴重，改造完之后我們將組建一個整體團隊對改造后的聚烯烴產品進行“包裝—倉儲—發貨”的全方位統一管理，大大提高效率。

記者：在您看來，包裝和倉儲智能化改造項目全面運營之后，將會對揚子石化帶來哪些積極影響？

高星：該項目是揚子石化提質增效重點項目之一，我們期待項目全面建成投入運行之后后，能夠憑借這些自動化、智能化物流系統的應用，徹底實現聚烯烴粒料包裝工藝和倉儲流程的系統性升級，一攬子解決聚烯烴粒料包裝等裝置包裝形式落后、生產效率低下和倉儲面積局促的弊端，實現從包裝、入庫、倉儲到出庫全流程自動化操作和智能化運行，達到一鍵下單提貨的便捷高效功能。

智能化包裝和倉儲物流項目的高效運營，必將能夠大幅減少倉儲物流作業對人工的依賴，降低人工成本，幫助企業應對未來勞動力資源緊張、勞動成本上升的問題。從長遠來看，智能化包裝與倉儲系統的高效運營，一定能為企業提升市場競爭力、持續高質量發展提供強大助力。