文｜北京伍強智能科技有限公司

        尹軍琪、付鐳鵬、陳濤

        在不斷探索中藥智能制造之路的過(guò)程中，康緣藥業(yè)結合集團中藥智能化固體制劑工廠(chǎng)的建設，提出全面進(jìn)行物流自動(dòng)化、智能化升級的戰略目標，應用現代物流技術(shù)打造智能化物流配送中心，并在工廠(chǎng)物流系統建設方面進(jìn)行了極富創(chuàng )新性的嘗試，是國內醫藥物流行業(yè)的又一經(jīng)典項目。

        康緣藥業(yè)是一家上市企業(yè)，是國家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)和國家技術(shù)創(chuàng )新示范企業(yè)，中國制藥工業(yè)百強企業(yè)（第29位），全國中藥企業(yè)十強（第5位），建有“中藥制藥過(guò)程新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室”等多個(gè)國家級科研平臺。其核心產(chǎn)品桂枝茯苓膠囊已完成美國Ⅱ期臨床試驗，是我國中藥國際化示范品種。

        配送中心鳥(niǎo)瞰圖

        升級物流戰略目標

        康緣藥業(yè)地處江蘇連云港市，地理位置獨特。連云港是著(zhù)名的新亞歐大陸橋東方橋頭堡的東部起點(diǎn)城市，“一帶一路”的重要節點(diǎn)城市，全國性綜合交通樞紐，具有海運、陸運相結合的獨特優(yōu)勢。這一獨特的城市特征給康緣帶來(lái)了啟發(fā)，康緣藥業(yè)是我國較早對物流特別重視的企業(yè)之一。早在2010年前后，伍強科技就承接了康緣商業(yè)的物流系統建設，應用了現代物流技術(shù)解決物流配送的問(wèn)題，這在醫藥行業(yè)是屬于僅次于幾個(gè)大型醫藥公司的決策。

        隨著(zhù)公司的不斷壯大，物流問(wèn)題日益凸顯。2018年，結合集團中藥智能化固體制劑工廠(chǎng)的建設，康緣藥業(yè)提出全面進(jìn)行物流自動(dòng)化、智能化升級的戰略目標，這一戰略目標包括建設一座智能化物流配送中心和一套符合“工業(yè)4.0”標準的智能化中藥固體制劑工廠(chǎng)物流系統，總計投資達9.5億元人民幣（含工廠(chǎng)建設投資）。

        經(jīng)過(guò)嚴格招標和認真評比，最終選擇北京伍強智能科技有限公司作為系統總集成商，負責兩個(gè)物流系統的設計規劃及系統集成。其中，智能化配送中心先期于2019年10月建成并投入使用，智能化工廠(chǎng)連同其配套的物流系統將于2020年10月投產(chǎn)。隨著(zhù)兩套先進(jìn)的物流系統即將建成和投入運營(yíng)，康緣藥業(yè)的核心競爭力及其在行業(yè)中的地位將得到快速提升。

        智能化配送中心

        1.概況

        康緣藥業(yè)智能化配送中心占地162畝，其一期工程，總投資3.5億元，建筑總體4層，總面積達到51000平方米。主體建筑分為兩個(gè)部分：主庫為醫藥及醫療器械區域，面積約34000平方米，輔庫為大輸液及冷庫區域，面積約17000平方米，兩庫之間由連廊連接，以方便2個(gè)庫區之間的物流與人流聯(lián)動(dòng)。

        物流中心功能定位主要為兩部分：一是三方醫藥物流配送中心。這是包括自身產(chǎn)品在內的綜合醫藥配送中心，設計庫存能力30～35萬(wàn)箱，最終設計年配送能力100億元以上，其中一期設計配送能力達到60～70億元；二是生產(chǎn)輔料及大輸液配送。其中輔料配送用于滿(mǎn)足生產(chǎn)的一級儲存。

在布局方面，配送中心作業(yè)面設計分為4個(gè)樓層，每個(gè)樓層的系統功能分述如下：

        一樓

        （1）收貨，人工組盤(pán)、碼垛，人工叉車(chē)+立體庫自動(dòng)入庫

        （2）自動(dòng)分揀、集貨、發(fā)貨

        輔庫：

        （1）收貨、自動(dòng)碼垛、AGV入庫（冷庫采用人工作業(yè)）

        （2）發(fā)貨，AGV出庫（整托盤(pán)），冷庫采用人工作業(yè)

        二樓

        主庫：

        （1）拆零分揀作業(yè)（電子標簽+貨到人揀選）

        （2）包裝復核作業(yè)

        （3）整件區到二樓的補貨作業(yè)，換箱作業(yè)（限于貨到人系統）

        輔庫：平置區存儲、揀選（2～4層相同）

        三樓

        三樓主庫規劃有托盤(pán)平置區，共設托盤(pán)位2755個(gè)托盤(pán)位，并設132組整件存儲隔板貨架。揀選采用RF揀選模式，配置有電梯、托盤(pán)提升機和連續輸送線(xiàn)等設備。主要功能為：立體庫在線(xiàn)揀選（整件揀選出庫、補貨），平置區揀選作業(yè)（整件揀選出庫、補貨）

        四樓

        四樓主庫規劃有醫療器械庫、藥材庫、中藥飲片庫、特藥庫等其它特殊藥品庫房。其中：

        （1）醫療器械庫：1200平方米，605個(gè)托盤(pán)位；

        （2）藥材庫：1575平方米（分為托盤(pán)區和隔板貨架區兩部分）；

        （3）中藥飲片庫：2510平方米（分為托盤(pán)區和隔板貨架區兩部分）；

        （4）特藥庫：870平方米（分為6個(gè)獨立庫，每個(gè)庫區內各按50%的面積設置貨架區和托盤(pán)區）；

        本樓層獨立作業(yè)。入庫作業(yè)時(shí)，從一樓收貨后，通過(guò)托盤(pán)提升機及電梯輸送到4樓，分別入庫；發(fā)貨時(shí)，獨立揀選，獨立包裝?？梢酝ㄟ^(guò)多種方式下樓（電梯、提升機、輸送機）。

        2.配送中心系統構成

        配送中心一期工程的物流系統由收貨系統、儲存系統、整件揀選系統、拆零揀選系統、包裝復核系統、箱式輸送系統、自動(dòng)分揀系統、發(fā)貨系統以及WMS/WCS系統構成。

        （1）收貨系統

        主庫收貨采用人工作業(yè)方式。人工卸車(chē)（站臺設計調節平臺）、碼垛、注冊、入庫。主要貨物直接進(jìn)入立體庫儲存，部分貨物通過(guò)電梯進(jìn)入3～4層儲存。立體庫區在收貨區有輸送機接口，叉車(chē)將托盤(pán)放入輸送機入口后，托盤(pán)將自動(dòng)入庫。

機械手自動(dòng)碼垛

        輔庫收貨采用機械手碼垛系統，自動(dòng)碼垛入庫。貨物卸車(chē)后，通過(guò)伸縮皮帶機、輸送線(xiàn)輸送到碼垛點(diǎn)自動(dòng)碼垛。碼垛后的托盤(pán)通過(guò)AGV自動(dòng)入庫。共設計2臺叉車(chē)式AGV。

        （2）儲存系統

        主庫儲存主要有兩種方式：其一是AS/RS立體庫系統，設計了5臺堆垛機，10560個(gè)貨位；其二是在3～4樓設計平置區，共設計5600個(gè)托盤(pán)貨位，通過(guò)電梯輸送到相應樓層，再通過(guò)地?；螂妱?dòng)搬運車(chē)入位。

AS/RS 系統入庫口

        輔庫儲存采用橫梁式貨架和密集托盤(pán)式貨架（一樓）和平置區（2~4樓）。并設計一個(gè)小型冷庫供特殊藥品儲存。

        （3）整件揀選系統

        主庫的整件揀選分為立體庫托盤(pán)出庫（一樓）、立體庫在線(xiàn)揀選（三樓）、平置區揀選（三樓、四樓）等三種主要作業(yè)方式。配置的主要設備包括RF、叉車(chē)、托盤(pán)搬運車(chē)、提升機等。

立體庫在線(xiàn)揀選

        輔庫的整件揀選采用人工方式進(jìn)行。

        （4）拆零揀選系統

        拆零揀選設在主庫二樓，分為電子標簽揀選系統和“貨到人”揀選系統兩部分。其中電子標簽揀選系統貨架采用隔板貨架和流利貨架，共4層，13600個(gè)貨位，全部采用“一對多”的電子標簽輔助揀貨?！柏浀饺恕睊x系統采用四向穿梭車(chē)技術(shù)，共設計6臺穿梭車(chē)、4臺提升機、2個(gè)揀選工作站，以及約10000個(gè)標準儲存貨位（其中一期5292個(gè)）。

 “貨到人”揀選系統

        （5）包裝復核系統

        用于拆零后的復核與包裝。共設計18組包裝臺（預留4組）。采用伍強科技為醫藥物流中專(zhuān)門(mén)設計的一體化包裝復核工作站。

 一體化的包裝復核工作站

        （6）箱式輸送系統

        全場(chǎng)設計1套箱式輸送系統，分別用于補貨、揀選、發(fā)貨等作業(yè)的輸送。

        （7）自動(dòng)分揀系統

        用于整件出庫的分揀作業(yè)（可按訂單或線(xiàn)路），共計22個(gè)分揀格口(一期實(shí)施12個(gè)格口，含1個(gè)溢出口)。采用范德蘭德滑塊分揀機。

高速分揀機

        （8）發(fā)貨系統

        主庫的發(fā)貨在一樓左側，面積約3000平方米，可暫存約1000個(gè)托盤(pán)。

        發(fā)貨月臺設計有調節平臺（4個(gè)）。

        （9）WMS/WCS系統

        配送中心采用富勒科技的FLUX WMS系統和伍強科技的AUTOWCS3.0系統。其中AUTOWCS3.0是基于伍強科技“WMS與設備無(wú)關(guān)”理念設計的一套軟件系統。該設計理念的最大特征是通過(guò)WCS層把WMS與執行系統隔離開(kāi)來(lái)，所有由WMS發(fā)出的作業(yè)指令均經(jīng)過(guò)WCS進(jìn)行重新定向和控制，有效地解決了WMS的獨立性、可擴展性和穩定性問(wèn)題，同時(shí)大大縮短了集成調試的時(shí)間。

        智能生產(chǎn)物流系統

        康緣藥業(yè)智能化中藥固體制劑工廠(chǎng)建筑投影地面積19300平方米，建筑面積約5萬(wàn)平方米，總投資6億元，總體建筑3層，局部?jì)蓪?，立體庫區單層，物流系統主體位于建筑西側，設計年生產(chǎn)能力約110億元。

        智能化工廠(chǎng)按照工業(yè)4.0理念設計，分為智能化生產(chǎn)系統和配套物流系統兩部分。這是康緣藥業(yè)首次建設高標準的智能化工廠(chǎng)。在此僅介紹其配套的智能化生產(chǎn)物流系統。

        智能化中藥固體制劑生產(chǎn)物流系統的功能包括兩部分：

        （1）原材料、輔料的收貨、儲存、配送；

        （2）成品的入庫、儲存及配送。兩部分共用儲存系統和信息系統。

        在布局方面，智能化中藥固體制劑工廠(chǎng)物流系統分為三個(gè)樓層作業(yè)，其中一樓主要進(jìn)行原輔料的收貨、碼盤(pán)、暫存、入庫、向制劑車(chē)間配送，車(chē)間剩余原輔料和車(chē)間內空托盤(pán)垛收集后的回庫作業(yè)，以及成品的碼垛入庫和發(fā)貨集貨作業(yè)；二樓主要進(jìn)行原輔料配送、剩余原輔料回庫、車(chē)間內空托盤(pán)垛收集后回庫作業(yè)，成品輸送、整箱出庫揀選作業(yè)，以及原輔料在抽檢合格后的回庫作業(yè)；三樓主要進(jìn)行原輔料的配盤(pán)和車(chē)間配送作業(yè)，車(chē)間剩余原輔料、空托盤(pán)垛收集后的回庫作業(yè)，以及成品向一樓碼垛區的輸送作業(yè)。

        智能生產(chǎn)物流系統包括以下部分：

        1．儲存系統

        采用一套AS/RS立體庫系統，設計5個(gè)巷道，5臺堆垛機，總貨位數6000個(gè)。托盤(pán)規格為1200×1000×150mm，單元荷載為450kg。

        2．原輔料輸送系統

        儲存于立體庫的原輔料及包材通過(guò)立體庫輸送系統送到出口，再由叉車(chē)式AGV輸送至各樓層的生產(chǎn)工位。每個(gè)樓層配置1臺AGV，共3臺AGV，并留有未來(lái)可以擴充的接口。剩余輔料的回庫也采用AGV輸送。

連接車(chē)間與立體庫的 AGV

        值的一提的是，本項目AGV通訊首次采用5G通訊技術(shù)，對于減少延時(shí)，提高系統的可靠性和靈活性，將起到積極作用。

        3．成品入庫輸送及碼垛系統

        成品從生產(chǎn)線(xiàn)到立體庫的輸送采用箱式輸送系統完成，共3條輸送線(xiàn)（每層1條），并配置2臺機械手，自動(dòng)碼垛入庫?？赏瑫r(shí)碼垛6個(gè)品種。

連接車(chē)間與立體庫的成品輸送線(xiàn)

        4．原輔料的配方系統

        為了壓縮生產(chǎn)線(xiàn)線(xiàn)邊庫空間，系統設計采用配方托盤(pán)方式，將多個(gè)SKU的原輔料組合到一個(gè)托盤(pán)上，按照生產(chǎn)節拍配送到車(chē)間生產(chǎn)工位。配方系統共設9個(gè)托盤(pán)位置（6個(gè)庫內存儲托盤(pán)位，3個(gè)配盤(pán)工位），另設1個(gè)托盤(pán)垛拆垛工位。配盤(pán)后的原輔料入庫暫存，根據系統調度，從各樓層出庫至生產(chǎn)車(chē)間。

原輔料配方線(xiàn)

        5．成品出庫系統

        成品出庫分為整托盤(pán)出庫和非整托盤(pán)出庫兩種情況。整托盤(pán)出庫通過(guò)立體庫輸送機自動(dòng)輸送到出庫口，進(jìn)行集貨后出庫，需要拆盤(pán)的成品在二樓拆盤(pán)后，通過(guò)輸送線(xiàn)出庫。

        6．WMS/WCS系統

        所有庫存管理和生產(chǎn)調度采用伍強科技的AUTOWMS3.0/AUTOWCS3.0系統實(shí)現。

        關(guān)鍵技術(shù)應用

        本項目幾乎應用了目前先進(jìn)的物流技術(shù)，如AGV系統、“貨到人”揀選、機械手、AS/RS技術(shù)等。

        1．AGV系統

        隨著(zhù)導航技術(shù)和控制技術(shù)的進(jìn)一步成熟，AGV正逐步成為現代物流系統的標配產(chǎn)品。

        在配送中心的輔庫入庫環(huán)節，采用機械手自動(dòng)碼垛，并應用AGV自動(dòng)完成入庫和出庫作業(yè)。設計2臺自動(dòng)叉車(chē)（AGV），采用激光導航方式。

        在生產(chǎn)系統中，采用AGV完成原輔料從儲存系統到生產(chǎn)車(chē)間之間的雙向輸送。

        AGV的應用一方面提升了系統的自動(dòng)化水平，另一方面增加了系統的柔性。

        2．“貨到人”揀選

        “貨到人”揀選與自動(dòng)揀選是目前業(yè)界普遍看好的下一代拆零揀選技術(shù)的主流技術(shù)，其在揀選效率、準確性、空間利用率、靈活性等方面具有突出的應用優(yōu)勢。本項目在配送中心的拆零揀選環(huán)節采用“貨到人”揀選技術(shù)，大大提升了揀選效率和揀選的準確性。目前，系統配置2個(gè)揀選站和6臺四向穿梭車(chē)，每天可完成3000行以上的揀選，未來(lái)在配置足夠的穿梭車(chē)的情況下，其揀選能力可以達到5000~6000行，揀選能力是常規揀選的3倍以上。

        3．機械手

        機械手在物流系統中的主要作用包括：碼垛作業(yè)、拆垛作業(yè)以及揀選作業(yè)（整件與拆零）等。

成品碼垛機器人

        本項目分別在收貨環(huán)節和生產(chǎn)成品入庫環(huán)節應用了機械手技術(shù)。在收貨環(huán)節，通過(guò)伸縮皮帶機卸貨后，機械手自動(dòng)碼垛，大大加快收貨的自動(dòng)化程度，具有很強的示范性；在生產(chǎn)環(huán)節，成品下線(xiàn)后通過(guò)輸送機輸送至立體庫前，機械手自動(dòng)碼垛入庫。這一應用解決了連續生產(chǎn)的無(wú)人化問(wèn)題，大大改善了生產(chǎn)車(chē)間與物流系統的自動(dòng)銜接問(wèn)題。

        4．生產(chǎn)配方技術(shù)

        制造業(yè)物流一個(gè)非常顯著(zhù)的特點(diǎn)就是原輔料的配方，配方的主要作用是通過(guò)合理搭配生產(chǎn)原輔料（根據產(chǎn)品要求，按比例配置原輔料的數量），減少線(xiàn)邊庫的容量。對此，本項目的做法是：提前根據生產(chǎn)配方要求，對生產(chǎn)車(chē)間固定工位的原輔料需求，按照2~4小時(shí)使用量配方成托盤(pán)，并儲存在立體庫中備用，使用時(shí)直接調出配方托盤(pán)即可。這樣一方面可以快速配送輔料，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，同時(shí)大大節約了輔料配送的效率，減少了線(xiàn)邊庫的空間占用。

        5. 螺旋提升機

        螺旋提升機被認為是最緊湊的提升機設備之一，且技術(shù)成熟，故障率低，運行平穩。尤其是其輸送量大，每小時(shí)可以完成1500件以上的貨物輸送，解決了其它類(lèi)型提升機跨樓層運輸能力不足的問(wèn)題。在伍強智能科技的案例中，也有10年以上的應用。本配送中心項目充分利用螺旋提升機的特點(diǎn)，完成整件貨物和打包后的貨物從2~4樓到達一樓的快速輸送，成為項目的亮點(diǎn)之一。

螺旋式提升機

        6．其它

        本項目的關(guān)鍵技術(shù)還有很多，如在A(yíng)GV通訊方面應用了5G通訊技術(shù)，對于解決移動(dòng)設備通訊的延時(shí)問(wèn)題，提升系統的靈活性、實(shí)時(shí)性和安全性等發(fā)揮了重要作用等。

        項目效果

        基于食藥監局對GSP和GMP認證的重視，特別是兩票制的實(shí)施，我國醫藥物流發(fā)展一直處于比較領(lǐng)先的水平，成為我國物流發(fā)展的亮點(diǎn)。

        本次康緣藥業(yè)同時(shí)在商業(yè)和工業(yè)全面升級物流系統，打造全新的現代物流體系，在行業(yè)內引起廣泛的關(guān)注。

        康緣藥業(yè)的物流系統升級主要是為其打造“兩個(gè)100億”的戰略目標服務(wù)，即“藥品生產(chǎn)100億，商業(yè)流通配送100億”。本項目的建成，為這一目標奠定了堅實(shí)的基礎。配送中心自上線(xiàn)以來(lái)，盡管離設計指標還有一定差距，但已取得明顯成效。配送效率大幅度提升，尤其是配送的準確性、及時(shí)性指標大大提升。