飞鹤乳业智能化婴幼儿奶粉加工项目的自动化物流系统

始建于1962年的黑龙江飞鹤乳业有限公司（简称“飞鹤乳业”），是中国最早的专业奶粉生产企业之一。经过近60年的发展，飞鹤乳业成为我国拥有从奶源到终端全产业链的婴幼儿奶粉企业，实现了从饲草种植、奶牛养殖、生产加工到终端销售及消费者的全产业链的完全自主掌控，确保了新鲜的奶源、优质的原料、先进的工艺、专业的服务。

在面向智能制造转型升级的过程中，飞鹤乳业携手合作伙伴上海昱庄机械科技有限公司（简称“上海昱庄”），在智能化婴幼儿奶粉加工项目中引入先进的自动化与智能化物流技术，实现了工厂物流运作的高效率，为生产出高质量产品提供了保证。

一、项目概况

近年来，中国乳业面临着国家食品安全管控及满足消费者需求升级要求的挑战，借助新兴技术来增强产品竞争力、提高生产效率，成为乳业加速实现智能制造转型升级的重要议题。

飞鹤乳业智能化婴幼儿奶粉加工项目按年生产目标5万吨进行设计。工厂总占地面积1.3万平方米，建筑面积2万平方米，其中包括一座7000平方米的智能化立体仓库。该项目应用了GEA智能化生产线、干燥塔，配备智能化软件控制系统，各生产车间与自动化仓库使用连廊连接，以智能化系统实现物料高速传递，是目前国内数字化、智能化程度最高的高端婴幼儿配方奶粉生产工厂。

飞鹤乳业始终致力于实现从原料入库、加工制造、实验室检验、仓储物流、产品销售到电子商务全产业链的高度集成，完成企业综合管理运营、持续提效降耗、质量绝对控制的新模式的搭建。此项目涉及智能化立体仓库及机器人、自动装箱系统等50余种智能设备。

该项目的物流系统总体集成是由上海昱庄提供解决方案并承建的。上海昱庄长期致力于工厂自动化、工厂信息化及工厂智能化系统的研发设计、生产制造、销售实施与技术服务，具有丰富的行业经验。为了实现飞鹤乳业的生产目标，满足其对物流系统高效、稳定、自动化的要求，上海昱庄从投资成本、生产制造成本、物流运输成本及减员增效等方面进行了全盘规划。

二、解决方案与技术亮点

1.收发货区

增加了视觉系统的码垛机器人作业流程

库前收发货区域，设有一个机器人码垛站台，原料通过伸缩皮带机进行搬运，经过风淋后，贴码，由码垛机器人进行自动码垛后入库；另设置了3个人工拣选站，满足成品拣选发货以及物料盘点的工作。该系统亮点如下：由于飞鹤乳业采购的多种进口原料的托盘负载过重，货物码放高度较高，原料包装采用的又是编织袋形式，为避免出入库环节进行多次托盘货物缠膜工序，上海昱庄在码垛机器人上设置了视觉系统，用于优化各种不同货物的垛型。

收发货区

该项目正式投入使用后，每台机械手在完成抓取任务的同时，负责不断地收集错误图片，以补充整个模型的图片库。操作人员可通过授权的标注工作站，来检查、浏览、标注图片。标注工作完成后，上传标注后的图片到服务器，由服务器训练图片，生成新模型。上海昱庄负责人工审核新模型，看看是否有提升，再决定是否发布。当机械手检测到有新模型产生时，自动更新新模型，投入新生产使用，整个过程再实现回归循环，做到自动学习、智能柔性适应。

正在作业的码垛机器人

2.智能立库区

与其他功能相对单一的立体库相比，该智能化立体仓库需要同时存储原料、包材以及成品，设计出入库峰值流量达到340托/小时。为此，上海昱庄在托盘货架区共设计8台堆垛机，其中双深位堆垛机与单深位堆垛机各4台，托盘货位数总计9456个。成品入库区设置4个出入库作业站台，通过双工位穿梭车实现包装车间成品的入库，以及包材和空托盘对包材车间的供给。

智能化立体仓库

该系统亮点为：由于立体仓库需储存多种物料，因此特别对立库的库位进行了精确划分，设置了3种库位高度，且高库位可向下兼容低库位，这使库内空间得到最大限度利用，货物以最科学的方式存储。为了确保各种高度的物料能安全自动地上架及下架，库前输送线的外形检测系统也设置了3种不同的高度，以读码反馈的货物特性启动相应光电设备，确保对应不同的货物高度。

3.二楼生产作业区

二楼生产作业区设置3个输送机出入库站台，采用潜伏式AGV进行原料搬运以及余料回库。潜伏式AGV小车拥有柔性好、作业半径小、节省作业空间、灵活性高、效率高等特点。AGV小车从出入库站台将托盘送至投料站台，投料机器人将4个工作站台的原料，根据生产需求进行拆包，等待投料。AGV小车在投料完成后，将余料搬回出入库站台完成回库。使用AGV系统，对后期工厂产能扩大提供了快速部署的可能性。

潜伏式 AGV 进行原料搬运以及余料回库作业

制粉车间和生产车间连廊区域，采用货架式的穿梭板进行货物搬送，连接10米层及8.5米层区域，通过人工驾驶叉车进行货物取放来实现空粉箱与满粉箱之间的搬运。

4.软件

立体仓库采用上海昱庄自主研发的仓储管理系统WMS和仓储控制系统WCS，实现了软件与硬件、货物与信息、人与系统的高度融合，在提高生产效率的同时，改善了工人的工作环境，减轻了劳动强度，降低了人力成本，实现了系统整体优化，提高了生产和物流管理水平。此外，在仓储调拨过程中全方位实施的信息化管理，对奶粉生产的整个监管提供了可靠的依据。

WMS系统功能

三、应用效果与未来发展

工欲善其事必先利其器。自动化生产及智能化物流系统的应用，实现了产品制造全过程的数字化与可视化管理，提高了工厂的运作效率和管理水平，为飞鹤乳业打造“更适合中国宝宝体质的奶粉”奠定了坚实基础。相信生产设备和生产系统的智能化改造，也将为飞鹤乳业在愈发激烈的市场竞争中赢得先机。

据该公司相关负责人表示，飞鹤乳业将以此项目为契机，打造出中国乳制品行业第一个智慧工厂群。如果此项目能在乳业中推广，随着智能制造的发展和智能物流系统的普及应用，未来中国乳业在“智造”方面也将到达一个新的高度，提升行业的整体竞争力。