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

物料搬運、自動(dòng)化技術(shù)、運輸系統、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（上海市浦東新區龍陽(yáng)路2345號）

主辦單位

中國物流與采購聯(lián)合會(huì )、中國機械工程學(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)機械展覽會(huì )（APEX）

上海國際壓縮機及設備展覽會(huì )(ComVac)

上海國際重型機械裝備展覽會(huì )（HeavyMachinery）

亞洲國際冷鏈設備及技術(shù)展覽會(huì )（CCA）

展會(huì )介紹

亞洲物料搬運和物流技術(shù)行業(yè) 具 規 模 的國際 展 會(huì ) 之 一，亞洲國際物流技術(shù)與運輸系統展覽會(huì )（簡(jiǎn)稱(chēng)亞洲物流展）自2000年以來(lái)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(chǎng)，為各展商提供高端展示平臺。

物流倉儲技術(shù)在石化行業(yè)的應用及發(fā)展-【石化行業(yè), 智慧物流, 全鏈條可追溯, 可視化監測物流全程】

當前中國化工行業(yè)新工廠(chǎng)建設提速，物流倉儲系統升級需求明顯。北起院依托現代物流倉儲技術(shù)優(yōu)勢，助力石化行業(yè)實(shí)現倉儲物流智慧化、產(chǎn)品可追溯性、物流全程可視化監測。本文介紹了石化行業(yè)發(fā)展趨勢，分析了石化物流系統構建方案，并通過(guò)典型案例闡述了項目規劃建設的關(guān)鍵點(diǎn)。

 

北京起重運輸機械設計研究院有限公司 物流倉儲工程事業(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)展的結構性、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)規模雖已達一，但仍存在高物耗、高能耗的問(wèn)題，節能減排任務(wù)艱巨。當前石化行業(yè)落后的儲存和搬運方式已嚴重制約行業(yè)發(fā)展，現行較為常規的做法為平面倉庫+叉車(chē)作業(yè)，聚烯烴成品垛盤(pán)或噸袋由叉車(chē)搬運至平庫，并堆成2～3層的料堆，完成儲存作業(yè)。隨著(zhù)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)、人力成本節省等優(yōu)點(diǎn)，已逐步成為石化企業(yè)建設倉庫的，得到廣泛應用與推廣。

一、石化行業(yè)發(fā)展趨勢

隨著(zhù)中國經(jīng)濟快速發(fā)展，對全球經(jīng)濟增長(cháng)的貢獻越來(lái)越大，石化產(chǎn)品的消費量也逐年上升，2020年中國石化產(chǎn)品消費總量已占全球超過(guò)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(cháng)后期

根據全球發(fā)達國家經(jīng)濟體石化產(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(cháng)后期，可能很快迎來(lái)石化工業(yè)峰值。通過(guò)研究美國、歐洲和日本石化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，預測中國將在2030年后進(jìn)入成熟期，2040年左右達到消費峰值。峰值階段的乙烯當量消費量將達7207萬(wàn)噸，折人均乙烯當量消費量約49.7kg/人。該人均消費水平稍高于日本峰值消費水平的47.6kg/人，略低于西歐的56.3kg/人，相當于峰值期美國人均消費水平的57%。

2.烯烴產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

2014～2018年，受供給側改革推進(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(zhù)民營(yíng)煉化一體化項目的集中上馬，我國進(jìn)入新一輪擴產(chǎn)周期，乙烯產(chǎn)量突破2000萬(wàn)噸，同比增長(cháng)率高達11.48%。據國家統計局數據，截至2021年，我國乙烯產(chǎn)量達2825.7萬(wàn)噸，較2020年提升665.7萬(wàn)噸。

3.近期我國乙烯項目進(jìn)展概況

隨著(zhù)2019年新浦化學(xué)65萬(wàn)噸/年乙烯產(chǎn)能、2020年盤(pán)錦寶來(lái)100萬(wàn)噸/年 乙烯產(chǎn)能的陸續建成投產(chǎn)，近期乙烯項目進(jìn)展如下：

（1）天津120萬(wàn)噸/年乙烯項目配套工程，南港工業(yè)區石化管廊項目作為120萬(wàn)噸/年乙烯項目的配套工程，并被市發(fā)改委列入天津市重點(diǎn)儲備項目清單。

（2）中石油乙烷制乙烯國家示范項目，中石油兩套乙烷制乙烯示范項目，其中中石油蘭州石化長(cháng)慶乙烷制乙烯項目總投資為104億元，采用中國石油自有的技術(shù)建設國內首套80萬(wàn)噸/年乙烷制乙烯示范裝置，年產(chǎn)40萬(wàn)噸高密度和40萬(wàn)噸全密度聚乙烯產(chǎn)品等，所需的105萬(wàn)噸/年乙烷原料來(lái)自位于榆橫工業(yè)區17km外的長(cháng)慶氣田上古天然氣處理總廠(chǎng)。

（3）廣東省規劃到2025年全省要形成乙烯900萬(wàn)噸/年、煉油9000萬(wàn)噸/年、芳烴500萬(wàn)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(wàn)噸/年乙烯裝置產(chǎn)出合格乙烯產(chǎn)品，裝置平穩運行，項目一次開(kāi)車(chē)成功。

從乙烯工藝路線(xiàn)上看，未來(lái)還有外商獨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2884萬(wàn)噸/年，預計2025年中國乙烯產(chǎn)能將達到5438萬(wàn)噸/年。

二、石化行業(yè)智慧物流的構建

石化企業(yè)傳統的物流管理運營(yíng)模式越來(lái)越難以滿(mǎn)足客戶(hù)對時(shí)效、安全、環(huán)保與健康的要求，將物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算等IT新技術(shù)，同化工生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、倉儲、運輸、配送等基本環(huán)節有機結合，尤其在自動(dòng)化立體倉庫中應用堆垛機、環(huán)形穿梭車(chē)、托盤(pán)輸送機系統、機器人、自動(dòng)導引車(chē)（AGV）、WMS系統、TMS系統等技術(shù)，實(shí)現并不斷提高化工物流的自動(dòng)化、信息化和系統化水平，打造新時(shí)代下的智慧化工物流系統，已成為化工物流升級發(fā)展的大趨勢。

可以說(shuō)，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(guò)供應鏈不同環(huán)節企業(yè)的共同參與，打造完整的智慧物流生態(tài)體系，加強企業(yè)互補，實(shí)現共同發(fā)展。智慧化工物流的構建，可以從實(shí)現倉儲系統的智慧化、所有產(chǎn)品的可追溯性、物流全程的可視化監測及供應鏈智慧化等方向進(jìn)行。

1.自動(dòng)化立體倉庫方案規劃

化工產(chǎn)品下線(xiàn)后，采用自動(dòng)化包裝碼垛機器人實(shí)現產(chǎn)品自動(dòng)包裝碼垛，再通過(guò)自動(dòng)化輸送系統送至自動(dòng)化立體倉庫進(jìn)行儲存，出庫采用自動(dòng)裝車(chē)設備，將ERP/MES系統對接WMS倉庫管理系統和TMS運輸管理系統，借助5G技術(shù)、數字孿生、虛擬調試以及物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算技術(shù)構建智慧倉儲集成系統，建立智慧倉儲中心。

在設計規劃立體倉庫過(guò)程中，應重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)：

（1）石化行業(yè)的特點(diǎn)是作業(yè)流程相對簡(jiǎn)單、貨物品規少、流量大、儲存量需求高，在方案設計時(shí)，為滿(mǎn)足較大的流量，出入庫輸送通常采用環(huán)形穿梭車(chē)方式，堆垛機則根據項目實(shí)際情況考慮是否需要設計雙工位，為提高存儲率，貨架通常采用雙深設計且高度多數超過(guò)30m。

（2）石化行業(yè)采用的托盤(pán)多數為平底托盤(pán)，在貨架設計過(guò)程中需考慮設計過(guò)梁式墊梁，出入庫口輸送機需設計頂升機構。

（3）石化行業(yè)對消防要求比較嚴格，需安裝火災報警與消防噴淋系統，貨架系統設計時(shí)需考慮以上安裝空間；貨架內需設計消防隔板，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對接常用環(huán)形穿梭車(chē)系統，由于石化行業(yè)流量非常大，設計的環(huán)穿車(chē)臺數較多，合理的系統調度邏輯是優(yōu)化成本的關(guān)鍵，在規劃過(guò)程中要設計足夠多的小車(chē)檢修位，以防止小車(chē)出現故障阻擋主線(xiàn)而影響系統運行。

（5）數字孿生技術(shù)、三維建模、系統能力仿真分析、虛擬調試技術(shù)的應用，以及連同物流系統售后服務(wù)環(huán)節，是石化行業(yè)立體庫軟實(shí)力未來(lái)的發(fā)展趨勢。

（6）倉庫管理系統內部要設置防火墻，配置防病毒服務(wù)器，保證軟件系統維護期間的外部資源接入防護問(wèn)題。

圖片

雙工位堆垛機

2.信息系統實(shí)現全鏈條可追溯

化工產(chǎn)品從原料購入、生產(chǎn)、產(chǎn)品銷(xiāo)售到“三廢”處理等環(huán)節，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尤為重要。追溯系統由生產(chǎn)、物流、使用等單位共同參與建立，從生產(chǎn)廠(chǎng)商產(chǎn)出、包裝某一化工產(chǎn)品開(kāi)始，到產(chǎn)品運輸，直至終客戶(hù)使用這些產(chǎn)品為止的物流環(huán)節，均應有真實(shí)可靠的信息追溯。基于安全的RFID技術(shù)，實(shí)現對化學(xué)品從生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、倉儲、運輸、配送、檢驗、使用、進(jìn)出口申報等各個(gè)環(huán)節的全程監管，快速、準確地確認化工產(chǎn)品的來(lái)源與去向，辨識各環(huán)節的危險性，提高各個(gè)環(huán)節物流效率，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)行設計。正向追溯從產(chǎn)品生產(chǎn)完成后，對每一批次產(chǎn)品進(jìn)行唯一ID登記，對其后續銷(xiāo)售方向、運輸與儲存軌跡、客戶(hù)使用情況等進(jìn)行追蹤，收集相關(guān)數據；逆向追溯由產(chǎn)品開(kāi)始，逆向追溯生產(chǎn)該產(chǎn)品的過(guò)程控制、“三廢”流向、使用的原料，直至原料供應商信息等。所使用的原料全部進(jìn)行ID登記，登記內容包括出入庫記錄、取樣記錄、質(zhì)量報告等。從原料入庫到商品使用，通過(guò)記錄其軌跡，確保原料ID與終產(chǎn)品ID保持準確對應，從而實(shí)現可追溯性。一旦發(fā)生事故，可根據追溯系統追溯產(chǎn)品各個(gè)環(huán)節的情況，分析異常，尋找原因。通過(guò)對正常與異常數據進(jìn)行收集并深度學(xué)習，終達到對任意環(huán)節異常情況的自主預警，避免事故的發(fā)生。

3.物流運輸全程的可視化監測

化工物流企業(yè)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（RFID、GPS定位技術(shù)）與視頻監控等技術(shù)充分結合，實(shí)現倉儲定制化管理、車(chē)輛實(shí)時(shí)定位、物流全程監控、在線(xiàn)智慧調配等物流可視化管理。運輸過(guò)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)調度控制中心，可實(shí)現對產(chǎn)品軌跡的有效掌控。中轉驛站和倉儲中心建立同樣設施，運輸工具與容器（如槽車(chē)、廂式貨車(chē)、集裝罐等）內外部安裝聲、光、紅外、濕度、溫度與壓力等傳感器，并轉為可視化數字或圖文信號顯示在相關(guān)單位監測中心，配合視頻監控系統，實(shí)現對產(chǎn)品安全狀態(tài)的全程監控，及時(shí)對異常狀態(tài)進(jìn)行預警，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)的有效應用，并基本建成化工物流的可視化監測系統。

 

環(huán)形穿梭車(chē)軌道

三、石化行業(yè)典型案例分享

作為國內物流裝備系統集成商及物流設備供應商，北京起重運輸機械設計研究院有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“北起院”）成立于1958 年，是集科研開(kāi)發(fā)、工程承包、設備成套、設計制造、檢驗檢測、監理服務(wù)為一體的國有科技型企業(yè)，自動(dòng)化物流倉儲是其四大工程業(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(wàn)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目、中石油北京石油機械廠(chǎng)備品備件立體庫等項目，目前北起院在石化行業(yè)具有15年以上的經(jīng)驗積累和技術(shù)沉淀。

以下是北起院為某石化企業(yè)規劃建設的年產(chǎn)40萬(wàn)噸/高性能ABS樹(shù)脂一體化立體庫項目：

●  儲存單元：1400×1200×

2100mm，承載1.5噸；

● 產(chǎn)品特點(diǎn)：顆粒狀，無(wú)毒、無(wú)腐蝕性、可燃；

● 火災危險性類(lèi)別：丙類(lèi)；

● 貨架參數：20m高，21504個(gè)托盤(pán)貨位；

● 堆垛機參數：8臺雙工位雙深位堆垛機；

● 入庫端設計：對接8條包裝碼垛線(xiàn)，入庫流量為207托盤(pán)/小時(shí)，設計16臺環(huán)形穿梭車(chē)，負責完成空托盤(pán)垛供應以及產(chǎn)品入庫作業(yè)；

● 出庫端設計：立體庫出庫對接環(huán)形穿梭車(chē)系統，設計12臺環(huán)形穿梭車(chē)，完成峰值240盤(pán)/小時(shí)出庫流量，發(fā)貨口通過(guò)旋轉臺設計分別對接平板貨車(chē)、集裝箱貨車(chē)，設計自動(dòng)換盤(pán)機，將換盤(pán)后的母托盤(pán)自動(dòng)收集回庫存放。

該項目的設計亮點(diǎn)如下：

1.北起院自主開(kāi)發(fā)、設計的“雙工位雙深位堆垛機”（發(fā)明專(zhuān)利）在本項目中得到應用。一方面實(shí)現雙深貨架布局，提高立體庫的存儲密度；另一方面，由于石化行業(yè)品規數量少，系統流量大，采用雙工位堆垛機可一次搬運兩托盤(pán)貨物，大大提高了堆垛機入出庫效率。

2.環(huán)穿系統的調度。將環(huán)形穿梭車(chē)的調度由WCS系統層級上升到WMS系統層級，在WMS系統預分析處理中，將貨位地址信息與入出庫訂單匹配優(yōu)化后，再由WCS系統實(shí)現二次調度，從源頭上改進(jìn)調度邏輯，大大縮短了小車(chē)空跑行程，有效提高系統效率。

3.數字孿生技術(shù)的應用。一是通過(guò)三維建模，將項目現場(chǎng)情況直接仿真在三維場(chǎng)景里，實(shí)現每一臺物流設備都可以聯(lián)動(dòng)，并在仿真系統上反映出物流系統設計能力，采用物流系統虛擬調試技術(shù)，可以盡早發(fā)現問(wèn)題并處理，大幅縮短施工工期；二是提供整體物流系統工程項目的展板展示，也可以用于物流系統售后服務(wù)環(huán)節；三是進(jìn)行設備實(shí)時(shí)狀態(tài)監控、工作效率分析，方便360度全方位了解物流系統的運行情況，并能夠抓取一定量的數據，利用大數據來(lái)診斷設備效率、分析系統產(chǎn)能；四是通過(guò)對數據進(jìn)行判斷，了解每一臺物流設備的狀況與壽命，以提供物流系統預測性維護服務(wù)。

環(huán)形穿梭車(chē)

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)現代物流倉儲技術(shù)與化工行業(yè)的深度融合，為實(shí)現石化行業(yè)倉儲系統智慧化升級、所有產(chǎn)品的可追溯性、物流全程的可視化監測等方面不斷努力，構建更加完善的智慧化工物流系統，使化工產(chǎn)品物流的各個(gè)環(huán)節更加安全、綠色、高效。