基于工業互聯網的綠色數智物流園區創新與實踐

為貫徹落實國家關于現代供應鏈、現代物流轉型升級等決策部署，響應國家創新驅動發展戰略，服務“碳達峰、碳中和”目標盡早實現，國網山東省電力公司抓住發展機遇，以提升供應鏈現代化水平為目標，以建設具有山東特色的綠色現代數智供應鏈體系為抓手，聚焦于制約電力物流升級改革的痛點難點，將人工智能技術與綠色現代數智供應鏈體系管理深度融合，驅動業務變革實現供應鏈“效率、效益、效能”提升。基于工業互聯網的綠色數智物流園區創新與實踐致力于實現電力物資供應鏈全域數智化應用，打破現有機器人零散應用的格局，全力打造“智評標、智結算、智檢測、智倉儲、智物流”的“5智”數字員工系統，部署檢儲配一體化管理系統——“洛書”，推動電力物流園區智能化開展業務流程，流程之間無縫銜接且閉環管理，同時動態掌控園區安全、能耗監測、低碳運營，成功開啟全場景無人化、全流程自動化、全要素數字化、全鏈條綠色化的數智新時代，大幅提高物資管理效率和運營水平，賦能企業數字化轉型發展。

一、基于工業互聯網的綠色數智物流園區創新與實踐的主要做法

基于工業互聯網的綠色數智物流園區創新與實踐，以“5智”數字員工代替“人力辦公”的理念，基于電力物資管理系統的業務感知需求，采用“大云物移智鏈”、機器人集群、智慧物聯及數字孿生等新技術，集“檢儲配一體化高效作業、數字員工場景智能協同、園區全方位多層次智慧物聯、數字化運營能力構建提升”于一體，實現現代智慧供應鏈典型場景，尤其是電力物流園區的自動化、數字化、智能化運營。

從電力物流園區的行業痛點和共性問題出發，以“5智”機器人數字員工為核心，構建具有電力物流園區特色的檢儲配一體化管理系統“洛書”。基于已有物資專業管理系統，深化系統間的整體聯動，將存在于檢儲配全過程的信息流、實物流、控制流作為一個有機整體加以管理，建設跨專業信息共享的檢儲配一體化管理系統，實現倉儲作業自動化、作業過程實時管控和檢儲配一體化協作，促使信息流、實物流和控制流融合，從技術層面支撐業務層面的融合，實現對園區的人（工作人員）、機（數字員工機器人集群、自動化設備）、料（電力物資）、法（檢儲配作業流程標準、物資標準）、環（園區、倉庫）、測（檢測、質量保障）等核心要素的全生命周期管理，促進電力物流園區運營管理模式創新，提升運營效率和管理水平。

（一）構建數字員工體系，實現業務智能協同

打破現在機器人零散應用的格局，獨立研發“5智”系列（智評標、智結算、智檢測、智倉儲、智物流）共47款121個數字員工機器人，覆蓋電力物資供應鏈全場景數智化應用，在專業領域做深做細。在涵蓋智慧評標、智慧結算、智慧檢測、智慧倉儲、智慧物流全業務鏈條的基礎上，依托新技術形成數智化管理新手段，固化規范管理流程，提升供應鏈全鏈效率效益。

通過構建綠色現代數智供應鏈“5智”系列數字員工體系，在業務實際管理中，能夠在重復的工作環節解放人工，降低人員勞動強度，節省人力資源。在園區安全管理方面，避免人工進入有跌落風險的立庫區、有觸電風險的檢測區等，保證職工的安全和健康。為評標和檢測提供科學管理，做好人員的廉潔風險防控。整體提高決策層、管理層、作業層數字化管理能力，極大的降低差錯率、貨損率、事故率。

1.智慧評標

應用語義識別、知識圖譜、深度學習、物聯網等技術，實現需求計劃審查、技術規范書校審、評標會務服務等環節的智慧管理，提升招標效率，優化評標管理，防范人員聚集產生的疫情風險，降低工作差錯的可能性。

2.智慧結算

針對供應商發票錄入及單據流轉的工作，應用機器人技術，通過多系統接口聯動，實現發票自動掃描、驗審，實時查詢結算流程進度，提高結算效率，改善供應商體驗，優化營商環境。實現供應商發票結算自助辦理，有效壓減業務辦理時間37%。

3.智慧檢測

結合自動化檢測設備，融合便攜式檢測與移動機器人技術，開發智能檢測機器人，打造電力行業首套全流程無人化檢測線，隨機抽檢、在線檢測、無人接線、自動輸出抽檢結果，全程無人參與，檢測過程全程記錄，實時上傳檢測結果，應用區塊鏈技術多節點上鏈存儲，保證檢測結果的公正性，降低檢測過程中廉潔風險，為質量管理部門提供真實、準確、可驗證、且無法篡改的物資質量檢測結果跟蹤記錄，實現質檢向“智檢”的飛躍。

4.智慧倉儲

聚焦實踐應用類和創新研發類設備，通過對機器人系統集成，打通“入庫-揀選-出庫-盤點”各個關鍵物流節點，形成一個完整的基于機器人的智慧倉儲管理創新實踐。

智慧倉儲系列機器人覆蓋裝卸、搬運、存儲、拆包、揀選、打包、盤點等業務流程，共規劃34款機器人。

5.智慧物流

應用電力物流服務平臺ELP，創新“搶單+派單”模式，基于配送訂單信息，綜合起止點位置信息、配送單價、實時地圖路況等多重變量進行智能路徑規劃，智能匹配車輛尺寸和載重，提供成本最優的運輸配送方案，實現智能配載、智慧物流。應用5G通訊、北斗定位技術，實現物資配送過程的訂單執行監控和異常預警。針對倉儲園區、辦公場所、項目現場等環境，應用人工智能技術，解決“最后一公里配送”的問題，實現配送過程無人化、可視化管理。

（二）研發洛書控制平臺，實現檢儲配一體化管理

定制化研發檢儲配一體化管理系統——“洛書”，打通企業檢測、倉儲、物流、供應、運營、管理等各個業務環節和流程，通過全業務鏈、全價值鏈的資源要素連接，推動電力物流園區資源靈活配置與協同能力提升，實現檢儲配自動作業、園區智慧運營、綠色低碳發展，有力促進內部跨專業合作和外部供應資源的高效協同。

“洛書”系統主要包括檢測作業、倉儲作業、配送作業等模塊，系統經業務數據接口與外部系統交互，接收控制指令、反饋執行結果，通過一體化信息引擎、一體化物流引擎和機器人調控完成任務調度、物資流轉和控制指令下發，實現檢儲配一體化業務中信息流、實物流和控制流融合，從技術層面支持檢儲配業務一體化高效協作。

1.一體化信息引擎

通過企業數據中臺和實時接口技術，打通“洛書”與倉儲管理系統（以下簡稱“WMS”）、配送管理系統（以下簡稱“TMS”）、企業資源管理系統（以下簡稱“ERP”）等上層業務系統對接，實時接收園區作業所需的業務數據。通過在線、實時處理和應用數據，大大提高了生產和運營狀態的感知、分析、預測和決策閉環優化速度。

2.一體化物流引擎

基于電力物流園區業務場景，進行自動化流程模塊編排組合，靈活定制滿足園區運營的作業流程，以“柔性化配置+低代碼開發”的方式，靈活應對定制化需求，快速響應業務變化。

3.機器人控制管理

通過發布機器人接入標準、統一接口技術協議，為園區不同廠商、設備提供機器人集成服務，以及大規模作業機器人協同控制。目前已完成電力行業常用的自動化立庫、AGV、RGV、輸送線、行車、揀選、配送等多款機器人的接入，實現多種設備集群聯動作業。

4.移動作業工具包

在人機協同模式下，單個業務流程中現場人員的操作與各機器人的作業功能有機融合，實現人與機器的無縫配合、共同作業，完成既定的物流任務。

移動終端采用5.7寸屏幕黃金尺寸設計，適合單人/小組便攜式移動應用，同時滿足復雜內容的畫面交互需求。內置安全通信加密模塊，具備數據安全加密通信功能，滿足信息安全要求。主要用于倉庫現場業務辦理，包括：掃描RFID標簽、條碼，單個機器人任務下發，消息提醒，工作待辦，異常流程處理等功能。

（三）打造智慧物流園區，實現全域智能管控

園區智能化緊緊圍繞著人、車、月臺、貨、倉、安全六大要素，充分利用物聯網、人工智能等技術，整合獲取園區安防、物聯網、設備、視頻等數據，打造電力行業領先的智慧園區等現代智慧供應鏈場景，通過AR（增強現實）技術和物聯能力實現各類物聯數據的互聯互通，進一步提高物流作業效率、精細化管理能力和園區智能化水平。

1.數字月臺

數字月臺提供預約、簽到、車輛入園、排隊叫號、月臺作業、授權出園等圍繞月臺的全流程管理優化，提升月臺作業管理調度效率，提高對月臺的科學化、精細化管理水平。

車輛在調度平臺預約，抵達園區后車牌識別入園，通過園區引導屏上的車輛導航和園區地圖展示，引導車輛進入月臺作業。當月臺有作業車輛時，引導車輛進入車輛等候區，通過排隊叫號大屏的實時排隊叫號信息展示，提高車輛的調度效率。在車輛進入月臺后，通過月臺相機智能檢測車輛停穩，將停穩的信號反饋給機器人開始裝卸工作。當機器人作業完成后，反饋完成信號，聯動LED屏幕進行顯示，車輛駛出月臺，自動完成出園授權，實現全程無人感知作業。

在倉庫外部署兩臺露天停車場車位相機，實現車位檢測識別。當物資車輛進入園區月臺工作時，可先在露天停車場停車等候。車位檢測相機可自動檢測車位是否有車，實現車位管理。

2.安全監管

智能監控：園區主干道上部署夜間全彩監控相機，保證夜間監控視頻和圖像采集質量。在園區高點部署兩臺AR全景鷹眼，利用增強現實技術在園區實景上疊加關鍵信息，實現對園區的一張圖管控。

周界防范：智能周界采用成像周界預警，結合紅外雙鑒探測器，可對闖入的人員及動物進行自動檢測報警，識別準確率達到98%以上，實現園區周界的安全防護。

防火檢測：部署雙光譜熱成像球機和全景拼接攝像機，實現對倉庫內的防火檢測和倉內全景拼接，達到對倉內整體可視感知，通過聲音、圖像、大屏彈窗等方式聯動體現，使火情發現更快速、報警更準確、處理更高效。

作業安全：在園區部署智能警戒攝像機，人員在帶電區域作業時部署安全布控球，可設置電子圍欄，通過圖像實時監測及自動識別技術，對電子圍欄闖入及其它違章行為進行自動檢測與報警，提升作業現場安全管控能力。

3.能耗管理

園區建設“光儲充”一體化智慧能源系統，最大限度消納光伏發電的電量。應用物聯網技術，實時掌握園區智能設備的能耗信息，智能規劃園區物流作業方案，智能調度園區用能設備，有效降低園區綜合能源消耗。

建設綠色“光儲充”一體化智慧能源系統：包含分布式光伏、智慧儲能、群充電管理、經濟用電控制等。充分利用料棚、車棚等閑置空間光伏發電，保證電力物流園區用電的同時，多余電量由儲能裝置進行存儲，以備光伏不足的時候進行補充。最大限度消納光伏發電的電量，實現系統內的自給自足，同時起到增容的作用。創造性通過人工智能算法將園區內多種能源系統進行有效管理配置，既改善光伏發電電能質量又削峰填谷充分利用市電，有效平抑負荷，提高利用率，優化園區用電成本。

部署物聯采集終端：采集不同維度的用能數據，如用電參數、用能數據、各類傳感器數據，完成對用能子系統的統一管理和控制。對用能費用、能耗總量和用能分布與趨勢等信息進行可視化管控，直觀總覽園區用能，支撐費用優化和節能管理等應用的開展和效果展示。

（四）建設數字運作體系，實現流程智慧運營

依托數據中臺，全面應用大數據、人工智能等新技術，匯聚檢儲配系統業務數據、機器人狀態數據及智慧園區監控數據，運用大數據算法模型進行統計分析、特征學習及預測，打造感知、調度、分析以及學習四大核心能力，建設運營決策分析、風險監控預警、態勢感知分析、數據實時可視四大核心功能，提升設備質量、物流時效、價值創造，實現智慧園區的全場景、全流程的數字化運營。

1.運營決策分析

以全局優化視角，針對業務發展趨勢和痛點難點問題，基于大數據分析技術，建立數據分析模型，用業務數據開展多維分析、診斷和預測，發現業務運營規律，為管理決策提供依據，精準指導業務高效運營，不斷改善運營效率和效益，實現園區有序運作、智慧運營。打通等各個業務環節的流程和數據，通過端到端的數據深度集成與建模分析，實現任務數據自上而下的下發、執行結果自下而上的反饋，形成全流程的閉環管理，推動業務由“人工判斷”向“數智決策”升級。

2.風險監控預警

通過物聯感知等技術，對倉儲活動、質量檢測過程、物流運作軌跡等在線監測，主動識別風險和異常。通過“洛書”平臺對關鍵業務環節設置閾值，實現設備預防性維修、現場作業安全、碳排放、能耗管理等實時監測，確保物流園區規范、高效、安全運營。

3.態勢感知分析

面向園區內海量數據的實時分析，借助人工智能、大數據分析以及邊緣計算等技術，基于協議深度解析及事件關聯分析機制，分析園區當前運行狀態并預判未來業務態勢，深度洞察發展規律，實現總覽態勢、消防態勢、企業態勢、人員態勢、車輛態勢、能耗態勢以及安防態勢的全面應用。

4.數據實時可視

深度挖掘業務數據價值，借助主流大數據分析工具，以數據反映業務，基于數據實時渲染技術，把物流園區各環節業務數據轉化為各種動態的可視化圖表，掌握全局業務的最新進展，實現數據實時圖形可視化、場景化以及實時交互，提升設備資產管理、機器人效率優化、設備運行監控、安全監控、能耗管理等功能應用。

二、基于工業互聯網的綠色數智物流園區創新與實踐的實施效果

將管理創新作為提高企業競爭力的關鍵舉措，以數智技術變革引領能源行業發展，全面做強做優能源行業供應鏈建設，賦能現代智慧供應鏈綠色數智化轉型。從科創孵化推動行業智能變革、裝備升級，高標準建成國網系統內首座綠色供應鏈數字化發展示范基地，應用效果顯著。

（一）管理效益

研發出“5智”系列（智慧評標、智慧結算、智慧檢測、智慧倉儲、智慧物流）共47款121個數字員工機器人，自研電力物流園區運營指揮大腦“洛書”系統，持續提高了物資管控質效，營造了和諧共贏的生態環境，推動了電網裝備水平和供應鏈協同發展水平的提升，為電網發展提供了有力支撐。

1.智評標、智結算：智評新模式將虛擬機器人技術與人工智能有機結合，研發出首個智能計劃審查機器人“大福”，實現千條計劃“一秒查找、一秒反饋、一鍵處理、全網關聯、互動提醒”。高效輔助評標現場、物資結算，實現供應商結算“一次都不用跑”確保“支付不斷線”，累計為供應商節約資金2.3億元、釋放保證金41.99億元。

2.智檢測、智倉儲：建成電力行業首條數字柔性自主協同檢測線，平均檢測周期縮短60%以上，實現盲樣自動抽檢、數據實時上傳、結論智能出具，順利通過中國合格評定國家認可委員會現場審核。攻克動態過程建模、控制等多項行業難題，打造一批數智化倉儲作業機器人，助力倉庫實現零碳管理、數字服務和智慧運營，其中多關節裝卸機器人、堆場“魔方”機器人等多款屬電力能源行業領域首臺套應用，通過全品類物資、全場景業務無人化，單個檢儲配基地可減少工作人員15名，倉儲業務效率提升45%。

3.智物流：應用電力物流服務平臺、智能配載機器人等，實時監控運輸設備物流軌跡。引入優質社會物流資源，創新“搶單+配送”模式，物資平均配送時間壓縮至2小時以內，配送成本降低15%以上。平時保障、戰時攻堅，需求響應時間縮短33%。特別是在疫情期間，主動服務政府醫療機構、方艙醫院等緊急防疫工程物資需求，“接棒”運輸應對交通管控，全省聯動及時保障156個“方艙”建設。

4.“洛書”系統：在接入機器人種類和協議兼容性、調度算法、電力業務系統接入、數字孿生等方面，優于同類型系統（如曠世河圖系統、海康物流倉儲機器人調度系統），保障了現場作業人員安全，提高了物流運作整體效率。打通倉儲管理系統、配送管理系統、抽檢系統等79個功能接口，強化園區內全業務、多系統間信息共享和聯動，資源利用率提升42%，檢儲配運營效率提高2.48倍。

（二）經濟效益

通過基于工業互聯網的綠色數智物流園區探索實踐，在綠色數智園區建設上取得初步經濟成效。

1.“檢儲配”一體化協同運作模式逐漸成熟，實現降本增效。依托現代智慧供應鏈體系匯聚各方資源，打通覆蓋檢測、倉儲、配送各環節的數據鏈路，實現設備檢測、自動存儲、精準配送的有序協同，推動園區內各環節協同聯動，形成跨地域、跨專業、跨系統高度融合的業務協同模式，單個園區年可節約庫存成本340萬元，降低配送成本130萬元。

2.園區全要素互聯互通，實現低碳運營。通過“洛書”系統實現信息流、實物流、碳流、能量流的全面感知，形成基于數據驅動的物理系統與數字空間全面互聯與深度協同，提升了園區多維態勢感知、運營數據監測、全域實時預警、實時調度指揮的能力。降低安全風險與碳排放水平，單個園區可節約能耗管理成本115萬元。

3.機器人集群協同化運作，提升自動化作業效率。通過大規模的機器人集群部署，以“5智”機器人替代人工進行繁重、重復、危險的工作，支持7*24小時不間斷連續作業，大大提高了園區作業效率，降低了作業難度，保障現場人員的作業安全。特別是在物資裝卸、搬運、盤點、揀選、檢測等方面，單個園區可節省人力成本120萬/年，作業準確度高達99％，自動化效率提升60％。

（三）生態效益

聚焦“綠色低碳”，零碳用能示范先行。依托檢儲配基地廠址資源，吸引新能源和儲能廠商投資1000余萬元，建設了可復制、可推廣的“低壓分布式光伏+電化學儲能+空氣源熱泵+工業化負荷”的基地供能系統，創造了各方共贏的商業模式，極大提升了物資專業廠址資源的綜合價值，為物資專業落實公司“雙碳”戰略提供了樣板經驗。通過權威機構“碳中和”認證，成為國內首個“零碳”檢儲配基地。每年可節省770噸標準煤，降低碳排放2000噸，促進國家能源綠色轉型戰略落地實施。

（四）社會效益

1.助力國家“雙碳”戰略目標的落地實施。“零碳化”是十四五時期的核心發展方向，生產方式綠色化、生活方式低碳化、綠色發展制度化已經成為現代智慧供應鏈發展的重點。國家電網公司作為能源行業的領軍者，碳中和的先鋒和主力軍，率先實現園區“零排放”，彰顯央企社會責任擔當，推進物流園區綠色轉型升級。

2.帶動能源行業上下游企業高質量發展。以數智園區建設為切入點，將園區數字化、智能化發展理念與實踐，傳遞給供應鏈上下游企業，爭當好供應鏈鏈主，發揮全國供應鏈創新與應用示范企業引領作用，帶動上下游企業高質量發展，推動產業鏈物流園區的技術創新、設備升級、低碳發展和綠色建設。

3.帶動電工裝備制造業質量強國。創新應用“檢儲配”一體化協同運作和機器人等智能設備，加大對供應商設備質量檢測力度，強化物資質量檢測和技術監督的協同，開展檢測資源、檢測信息互通共享，全面完成2萬臺高效節能變壓器“臺臺檢”，將檢測數據反饋至設備制造商，改善設備生產制造工藝，避免不合格產品流入市場、進入社會。