百威亞太“綠色智能”標桿工廠的物流創新

文 / 本刊記者 王玉

百威亞太地區首座“綠色智能”標桿工廠2020年在浙江溫州建成投產，實現了生產流程管控、質量檢測、倉儲物流等環節的自動化、智能化。特別是自動化立體庫和AGV解決方案的投入使用，實現了包材配送和成品出入庫的高度自動化作業，助力啤酒工廠物流自動化與智能化升級，增效降本效果顯著。

百威啤酒是全球最大的啤酒釀造商，旗下擁有豐富的產品線，包括百威（Budweiser）、福佳（Hoegaarden）、科羅娜（Corona）等世界知名啤酒品牌。近十年來，百威啤酒在中國市場的年銷量增幅達到了50%以上，增長速度迅猛。強勁發展勢頭背后的堅實支持來源于百威亞太以長遠戰略眼光布局的高效供應鏈物流體系。

百威亞太在中國以銷售中國地區自產啤酒為主，為了能夠以更快的速度把最新鮮、高質量的啤酒供應給消費者，百威以貼近消費者為出發點進行供應鏈布局，在全國建設了26家規模酒廠和2家精釀酒廠（不含合資品牌），15家分銷中心，銷售網絡覆蓋全國。

百威溫州工廠鳥瞰圖（百威亞太首家以“綠色智能”為主題的新型啤酒工廠）

2019年百威亞太提出“Brewery of Future—未來酒廠”的理念：通過供應鏈物流新技術轉型、數字化新技術轉型以及傳統技術升級、補差，打造理想中的“未來酒廠”。2020年，百威亞太首家以“綠色智能”為主題的新型啤酒工廠——百威溫州工廠正式投料生產。除了先進的釀造生產技術以外，該工廠的物流系統建設與運營可謂“匯集全球智慧”，不僅采用了百威全球工廠眾多應用成熟的領先的智能化解決方案，還創新建設了百威亞太在國內的首座自動化立體庫，引入AGV進行出入庫、揀選、備貨作業，探索了中國啤酒制造業在智能物流和智慧工廠方面的新邊界。

一、以科技賦能物流升級

企業物流系統的打造既要符合行業特點，也與其所處時代的經濟發展、社會環境、技術水平等方方面面密切相關。

據百威亞太中國區高級物流總監李杰介紹，傳統啤酒工廠SKU單一，供應渠道簡單。伴隨經濟發展，消費者對啤酒的品類、口味等提出了越來越豐富多樣的需求，對于新鮮度的要求也日益提升。傳統的生產和物流方式已無法跟上與時俱進的消費者需求，啤酒工廠亟需通過自動化、智能化物流系統來豐富自身的柔性和處理復雜需求的能力，同時要充分發揮團隊的創新能力，不斷提升管理運作水平。

在百威溫州工廠的物流系統規劃建設中，生產物流作業面對很多挑戰。根據百威溫州工廠的場地條件、業務特點、物流需求等，國內規模及技術領先的智慧物流和智能制造系統提供商今天國際量身定制了整套智慧物流解決方案。

啤酒工廠要想實現物流自動化有著特殊要求：啤酒屬于重貨，對自動化物流設備的承重能力、碼垛高度等都有要求；啤酒為連續生產，要求物料按照生產工藝順序均衡、連續、及時供應；啤酒屬于快消品，有明顯的銷售淡旺季，旺季工廠貨品流量非常大，淡季相對較小，這就要求物流系統具有高度柔性化特征，能夠靈活應對淡旺季流量變化要求；啤酒消費更強調新鮮度，因此對工廠物流的快速出貨能力有著較高要求；啤酒包裝多為玻璃瓶，物流作業安全性要求極高；同時，啤酒的銷售價格不高，行業利潤率較低，企業對物流成本的控制十分嚴苛。這些特點決定了目前在快遞、電商等行業常見的一些自動化、智能化物流系統并不能適用于啤酒工廠；加上自動化物流系統的前期投入成本較高，因此，啤酒行業的工廠物流自動化、智能化發展水平還普遍較低。

李杰告訴記者，百威公司一直致力于創新及追求高效，早在十年前就開始探索利用科技手段提升工廠物流水平，沿著由點到線再到面的發展路徑不斷前行：

2012～2018年，加大機械化和自動化物流設備投入。例如，將大量人工裝卸、搬運變為人工駕駛叉車整托搬運；建立回收瓶自動化生產車間，實現回收瓶自動分揀、理瓶的全流程自動化作業。

2018年到現在，持續加強對智能化物流解決方案的應用探索。例如，溫州工廠應用自動化高架庫替代傳統平庫，大幅提升倉儲空間利用率和作業效率；用RGV、AGV替代叉車，提高作業效率，提升作業安全性與柔性；采用自動裝卸平臺提高裝車效率。

“啤酒工廠的智能物流解決方案定制化程度高，成本投入較大。如何做到聰明的投資，把有限的資源用到刀刃上，采用既符合啤酒工廠物流作業需求又具有一定前瞻性的解決方案，是百威探索的一大重點。”李杰總結說。

二、物流需求與解決方案

2015年底，百威（溫州）啤酒有限公司正式落地溫州經開區，開始規劃設計。2018年百威溫州工廠一期項目啟動施工，投資16億元，設計年產能60萬噸，2020年底已正式建成生產，擁有兩條瓶裝生產線和一條聽裝生產線，生產品牌包括百威、哈爾濱、雙鹿、雁蕩山等。未來通過二期建設，溫州工廠產能將進一步提升，達到120萬噸的世界級工廠標準。

“百威溫州工廠是百威亞太在中國的首座智能工廠，定位為百威全球標桿工廠，致力于在安全、質量、效率、數字化方面能夠達到集團內的全球領先水平，在物流系統建設需求方面也十分明確。”百威溫州工廠廠長胡慶松表示。

1.明確需求

百威啤酒工廠采用JIT（Just-intime）生產模式，供應商根據生產計劃準時送貨，原材料與包材基本不設庫存。結合工廠定位以及業務特點，百威對溫州工廠的物流系統提出了十分明確的要求：作為智能工廠，成品以及包裝箱的存儲、搬運、裝卸等物流作業實現無人化、智能化；成品庫必須能夠滿足1.8萬托的庫存容量；大幅提升出庫裝車效率，由通常的裝滿一輛車用時30分鐘縮短到15分鐘；貼合綠色工廠定位，在物流方面實現低碳化運作。

2.解決方案

自動化立體庫的庫容量高達傳統人工倉庫的2倍；庫存精準度達到100%

自動化立體庫配備6臺達到國際最高標準，滿足高載重、高穩定性作業要求的雙深雙工位堆垛機（SRM）

百威亞太區物流科技負責人朱振然提到：當時沒有找到既能滿足啤酒工廠物流特性（重貨、大流量、快速），又能滿足百威溫州工廠需求的智能化物流解決方案，像AGV載重量等關鍵物流設備在技術方面還需要突破。百威在調研了國內很多系統集成商和設備供應商后，最終選擇與深圳市今天國際物流技術股份有限公司（以下簡稱“今天國際”）合作，定制化開發適用于溫州工廠的一體化物流解決方案。

“根據百威溫州工廠的場地條件、業務特點、物流需求等，今天國際給出了產品下線后端的整套自動化物流解決方案，包括自動化高架庫、一軌雙車的密集庫、AGV（Automated Guided Vehicle）系統和后臺支撐的WES（Warehouse Execution System）、WCS（Warehouse Control System）系統。”今天國際機器人副總經理鄒楊波介紹說，雙方經過共同努力，對溫州工廠物流系統做出如下規劃設計：

整個物流系統（物流車間）與3條自動生產線緊密銜接，內部設有成品存儲區、潮汐區、備貨區和裝貨港口，參見圖1。成品存儲區建設自動化立體庫，主要用于成品和少量包裝箱的自動入庫、存儲、出庫作業，在相同占地面積下庫容量是傳統倉庫的2倍。潮汐區以AGV+地堆的形式進行部署，主要用于成品下線后的搬運、碼垛、存儲等物流作業，這樣的布局使得溫州工廠在實現智能化物流運作的同時，增加了系統柔性，能夠靈活應對淡旺季需求波動或因業務變化帶來的物流需求變化。備貨區和裝貨港口全部采用AGV實現自動備貨、自動裝車作業。整個物流系統采用了今天國際自主開發的WES（智能物流執行系統）、WCS（倉儲控制系統），與百威WMS系統對接，真正實現了智慧物流與智能搬運。

圖1 百威溫州工廠物流車間平面圖

三、物流系統建設亮點

背輥式四工位AGV小車完成下線產品到自動化立體庫的智能搬運作業

潮汐區以AGV+地堆的形式進行部署，由AGV實現智能搬運、碼垛、存儲作業

李杰表示，溫州工廠的物流布局方面，不僅借鑒了百威全球工廠的經驗，如，廠內物流全部采取單向行駛路線，盡可能避免車輛之間或者車輛與人之間的交匯，確保物流作業交通安全，也采用了其他工廠驗證過的先進、高效的多種物流技術，特別是創新性地應用了自動化立體庫和重載AGV解決方案，使溫州工廠物流系統具有智能化、數字化、綠色化三大特點。

1.智能物流系統應用

（1）自動化立體庫

礦床構造位置屬于塔里木板塊伊犁亞板塊察布查爾—伊什基里克山裂谷型坳褶帶[3-5]，南與昭蘇山間坳陷相鄰，北與伊犁山間坳陷相接。察布查爾山—伊什基里克山坳褶表現為復式褶皺，軸面陡立，斷裂發育，區域性近東西向壓性斷裂成為坳褶中的主干斷裂，控制著坳褶的展布。相配套的NW、NE向扭性、張扭性斷裂相繼形成，成為區內內生礦產形成的構造條件。阿爾恰勒鉛鋅礦體主要受近東西向的壓扭性斷裂控制。

為了大幅提升存儲效率，在成品存儲區部署了自動化立體庫，配備6臺雙深雙工位堆垛機（SRM），該堆垛機達到國際最高標準，滿足高載重、高穩定性的作業要求；近10000個貨位的雙深橫梁式貨架和3000貨位的穿梭板式貨架，以及5500貨位的潮汐庫，實現總計約1.8萬托的成品存儲能力。

（2）高性能重載AGV

百威溫州工廠對AGV有著極為嚴苛的要求：啤酒屬于重貨、易碎品，對搬運、碼垛等物流設備的載重量、穩定性有極高的要求；在潮汐區、備貨區，相鄰貨物前后左右間距較小，排布緊密，貨物在地面上（無貨架）疊放三層，對AGV定位精度、停止精度要求極高；AGV運行空間較小，場地情況復雜，搬運貨物節拍非常高，極其考驗AGV路徑規劃與調度能力；現場貨物種類、規格繁多，且疊放高度不一致，AGV需要智能識別不同規格的貨物高度，調用合適的叉取程序，以正確取放貨物；現場入庫、出庫、備貨、緊急補貨等作業流程十分復雜；AGV在工作過程中需要通過不同高度的門洞。

“針對產品密集存儲、不規則擺放等諸多挑戰，今天國際為溫州工廠專門定制了兩款AGV：在產品下線與自動化立體倉庫之間，配備了4臺背輥式四工位AGV小車；在潮汐區、備貨區，配備了9臺雙工位平衡重叉式AGV。單臺AGV最大載重量7噸，可以一次搬運近千箱罐裝啤酒。”鄒楊波介紹說。

雙工位平衡重叉式AGV實現智能備貨

在朱振然看來，今天國際生產的這兩款AGV的技術突破是溫州工廠物流系統的一大創新亮點：兩款AGV分別采取四工位背輥式載貨設計和雙工位叉取式載貨設計，具有多載貨、高效率運輸能力；AGV叉腿上方增加壓緊機構、行程開關，安裝工業相機等設計，可以檢測出貨物規格，智能識別貨物高度，準確裝卸貨，準確配送到位；AGV采用激光導航、多重傳感器檢測等技術，定位精度達到±5mm；配套AGV智能控制系統，自動處理運輸訂單，分配車輛，并為不同的運輸任務智能選擇行走路線，實現智能調度與實時監控；智能控制系統與WCS、WMS系統對接，自動生成出入庫揀選任務，實時交互信息、管理庫位信息，實現賬物同步；AGV自身配備防碰撞、光電等傳感器，確保其在貨架區工作的安全性；現場采用環形網絡，連接不同AGV區域，配套了自動充電樁和庫位管理系統。

AGV采用激光導航、多重傳感器檢測等技術，定位精度達到±5mm

13臺AGV統一調度、分配任務，實現了生產線上的成品啤酒無人化精準搬運到立體庫與輸送機站臺，再到從立體庫出貨到備貨的自動區搬運，出入庫流程無人化。

（3）自動理瓶+智能包裝系統

自動理瓶車間與智能包裝車間也極具特色。自動理瓶車間應用自動分揀機、輸送機、洗瓶機等設備，實現了回收瓶的自動化處理。目前溫州工廠近60%的回收瓶經自動處理后，進入智能包裝車間。

智能包裝車間的EBI+ FBI檢測系統也是令人大開眼界的“黑科技”，俗稱電子驗瓶機，在啤酒包裝過程中容不下任何缺陷瓶。EBI系統會把每個瓶子從瓶口、瓶頸身及瓶底劃分成9個區域進行高速掃描成像，識別程度精確到毫米，哪怕是極細小的缺陷也會被發現，并將缺陷瓶從生產線中剔除。FBI系統會將啤酒灌裝及貼標后灌裝液不足、蓋子缺陷等問題并剔除。

（1）追鷹系統（Track & Trace）

百威亞太自主研發的追鷹系統已經在全國20多家工廠和15個DC廣泛應用。該系統可以將第三方的車輛安排、園區管理、車輛在途管理、客戶收貨和反向物流的管理，完全納入平臺，實現物流全程的可視化。

百威溫州工廠也上線了追鷹系統，車輛排隊、叫號、進廠、出廠全部自動進行，司機只需要在APP上面登記，系統有一套自己的車位算法引擎，可以將車輛指引到離庫存最近的位置，通過車牌識別就可以實現自動閘機進出廠，包括識別車位的釋放和占用情況，大幅提升了提貨效率。

（2）自動化倉庫智能管理系統（WES & WCS）

自動化倉庫智能管理系統包括智能物流執行系統（WES）及倉儲調度系統（WCS）。

AGV實現生產線到平面庫、平面庫到備貨區、立體庫到備貨區的所有物流自動化作業

WES是今天國際針對溫州百威成品倉庫布局規劃，結合多年倉儲物流系統經驗研發的倉庫執行系統，該系統主要負責成品酒從生產入庫、庫存管理、自動備貨裝車發運、產線空托盤自動補給、包材自動搬運等倉儲全過程的管理執行流程，包括任務管理、庫存管理、波次策略、入庫策略、理庫策略等核心功能模塊，實現與車輛運輸系統在廠內外信息的實時對接，提前精準自動化備貨。通過系統上線運行，在有限的空間，采用經濟合理的物流設備，實現了庫位利用率和出入庫效率的雙提升。

而WCS則實現了對多個區域不同類別物流設備的協同調度，通過1車4托的AGV調度策略，實現成品酒生產入庫效率最大化，通過視頻盤點功能，提升盤點工作效率，通過密集庫雙穿梭板調度策略，提升密集庫的出入庫效率和倉庫利用率，通過可視化的看板，方便倉庫管理人員能夠實時準確的查看倉庫出入庫作業情況、庫存概況，監控倉庫設備運行狀況。

（3）叉車管理系統（FMS）

叉車管理系統就是安裝在叉車上的眼睛，能夠實時監控車輛的狀況；是哪位叉車工正在開這臺車；還可以統計叉車工的工作效率。同時，FMS還配備了4G通信模塊，可以把這些數據實時傳輸到云上，并自動進行數據分析。

（4）數字化管理系統

百威溫州工廠應用數字化管理系統，實現計劃和生產進度實時監控，按設備、線路、區域進行跟蹤，對工藝和設備設置報警參數。工廠還建立了中央控制室CCR(Central Control Room)，所有數據可以在大屏幕上實時顯示，便于統一進行調度管理。例如，提貨車輛排隊時間超過系統指定時間，系統會直接推出報警信息，提示現場人員及時處理異常情況；顯示百威全球工廠各項指標，方便工廠及時采取有效手段提升自身優勢。

（5）端到端同步計劃協同系統

百威全國所有工廠都上線了端到端同步計劃協同系統。每個月公司進行銷售預測，物流總部計劃團隊收集各個片區的銷售需求，據此制定工廠生產計劃。通過該系統，可將生產計劃同步給供應商，供應商將生產所需物料以JIT形式供應，工廠實現包裝輔料的低庫存或零庫存運作。

3.綠色物流部署

百威溫州工廠目前已鋪設裝機容量3.3兆瓦的光伏面板，年均發綠電量達到330萬度。同時，采用電動叉車進行物流作業，應用電動卡車進行物流運輸，在綠色物流方面表現出色。

四、物流作業流程

在智能化、數字化物流系統的助力下，溫州工廠物流作業十分順暢高效。主要運作流程如下：

1.成品碼垛與搬運。成品下線之后，自動碼垛機將箱裝成品碼放到托盤上，后經四工位萬向背輥式AGV運送至自動化立體庫的指定入庫巷道口；或經雙工位平衡重叉式AGV運到潮汐區。

2.成品存儲。在自動化立體庫內部，由堆垛機將成托產品搬運至指定貨位。在潮汐區則由AGV運送到指定貨位，進行堆疊碼放。

3.預約提貨。客戶在訂單系統里進行下單后，信息同步到承運商端；承運商根據訂單需求安排車輛，并應用“追鷹系統”進行提貨預約；系統將根據預約排隊順序告知車輛入廠時間和裝貨車位。

4.備貨。提貨信息同步到WMS、WES等信息系統，自動化立體庫存儲的貨品經堆垛機取下送到指定出貨巷道，由AGV搬運至備貨區指定貨位；潮汐區成品則由AGV直接搬運至備貨區指定貨位。

5.裝車&出廠。車輛到達指定車位，由人工駕駛電動叉車搬運至車內進行碼垛裝車，根據指定路線發運出廠。

五、成效顯著

提及百威溫州工廠的運作效率，李杰說到，百威亞太內部建立了完善的指標體系來衡量各個工廠的整體運作效率，百威溫州工廠目前仍處于產能上升期，但是整體效率水平已經達到了集團內部的前列。隨著廠內自動化設備、作業流程、軟件系統等不斷優化，效率還會不斷提升。

百威溫州工廠還建立了中央控制室CCR，所有數據可以在大屏幕上實時顯示，便于統一進行調度管理

胡慶松對物流增效降本方面進行了總結：自動化立體庫大幅提升了存儲效率，庫容量高達傳統人工倉庫的2倍；庫存精準度達到100%，減少了成品損失；可以實現黑燈作業。

AGV運行成果更加顯著：在傳統模式下，工廠采用人工加叉車的方式進行出入庫、備貨、裝車作業；溫州工廠通過各種物流自動化設備的輔助，大大降低了叉車司機的體力勞動強度。同時，傳統模式下，叉車出庫作業效率較低，提貨車輛的裝車時間需要30分鐘；自動化立體庫、AGV、追鷹系統等智能化、數字化技術的應用，讓出庫效率大幅提升，并且能夠做到AGV提前備貨，車輛從裝車到出廠時間縮短到15分鐘。智能化和數字化物流系統的應用，使溫州工廠實現了物流作業智能化、自動化，作業安全性也大幅提升。

車輛從裝車到出廠時間縮短到15分鐘

值得一提的是，百威溫州工廠在2021年底獲得了溫州市綠色工廠和溫州市未來工廠的榮譽稱號，2022年獲得了百威亞太區頒發的最佳物流科技獎，成為百威亞太區新的標桿工廠。

未來，百威將會把全球更多應用成熟的先進物流解決方案復制到溫州工廠，如上線自動裝車系統；同時也將溫州工廠成熟的物流解決方案與建設經驗推廣應用到百威更多工廠。

六、未來發展規劃

胡慶松表示，百威溫州工廠將會繼續優化現有物流系統，不斷提升物流運作效率；同時也會持續探索更多智能化物流系統應用價值，目前溫州工廠已經建立了全廠數據處理中心，以及不同場景下的信息系統，如安全管理系統DST、能源管理系統EMS、 質量管理系統LIMS、生產效率DT系統、叉車管理系統FMS、倉儲管理系統WMS等，但各個系統之間還存在數據壁壘，今后將重點探索數據互聯互通，以更好地賦能流程優化與效率提升。此外，百威將與今天國際持續完善智慧物流系統運維體系，為物流系統的穩定高效運行保駕護航。

李杰則強調，百威溫州工廠在物流方面的探索意義遠不止于這一家工廠，它驗證了自動化立體庫、AGV 等解決方案的可行性，為今后百威打造“未來酒廠”的物流升級鋪平了道路。未來，百威將會把全球更多應用成熟的先進物流解決方案復制到溫州工廠，如上線自動裝車系統；同時也將溫州工廠成熟的物流解決方案與建設經驗推廣應用到百威更多工廠。

據悉，百威亞太已經篩選出了三五家業務增長較快、產能和物流能力較差的老工廠，計劃對其進行拆舊建新的“大手術”，如，建設自動化立體庫，上線AGV系統。針對大部分現有工廠，百威將嘗試通過信息系統升級，以及高柔性的AGV解決方案，降低人力勞動強度，提升物流作業效率。當然，在這個過程中也需要AGV技術的再次突破，如，一些老工廠地面平整度較差，或是需要AGV與人工叉車共同作業，這樣的情況下如何開發適用的AGV產品，將是百威與今天國際等供應商共同探索的方向。鄒楊波表示，今天國際將充分利用公司二十余年的豐富技術經驗和強大的定制開發能力，為百威提供一站式的智慧物流解決方案，為客戶持續創造價值。

朱振然提到，對于快消品企業來說，各個工廠的物流設備多屬于定制化產品，成本較高，百威也在探索與業內其他頭部企業聯合起來，探討建設物流設備標準化體系，以此推進智能化物流系統在快消品制造工廠的標準化、規模化應用，助力企業降低投入成本，推動整個行業實現物流自動化與智能化躍遷。