热文回顾 | 北自科技助力乳制品企业打造全球首家液态奶“灯塔工厂”

头部广 告

在全球首家获批的液态奶“灯塔工厂”中，北自科技与某乳制品企业深度携手，为其构建了覆盖智慧供应库、成品库及采样库的全流程智慧物流系统，通过高效密集存储系统、24米超高立体存储系统、AGV系统、智能车辆装卸系统等软硬件系统，并融合数字孪生、5G等新技术，实现坪效、人效等关键指标突破，树立乳业智能化工厂新标杆。

张甜 陈佳梁 贾楠 胡林艳

北自所（北京）科技发展股份有限公司

“灯塔工厂”是由世界经济论坛（WEF）与管理咨询公司麦肯锡共同遴选的“数字化制造”和“全球化4.0”的示范者，被誉为“世界上最先进的工厂”，代表着当今全球制造业领域智能制造和数字化最高水平。2024年10月8日，世界经济论坛（WEF）公布最新一批“灯塔工厂”名单，某乳制品集团旗下全数智化超级工厂成功认证“灯塔工厂”称号。作为中国乳业首家获批的“灯塔工厂”，也是全球首家获批的液态奶“灯塔工厂”，该工厂实现了全系统、全链条、全流程、全自动的“全数智化”，智慧物流系统是其中的重要组成部分。

项目概况及智慧物流系统构成

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这座“灯塔工厂”坐落于宁夏平原中部、黄河东岸，是该乳制品集团首座全数智化工厂，也是当前全球单体最大液体奶工厂，首创乳业流程化系统全数智化覆盖，全面投产后可实现“三个一百”，即100人创造100万吨年产量、100亿元年产值，打造出全球乳业工厂最高年度人效比。

值得一提的是，该企业的智慧物流系统由北自所（北京）科技发展股份有限公司（以下简称“北自科技”）承建，共涵盖“智慧供应库”“智慧成品库”以及“智慧采样库”三大智慧物流系统。

智慧物流系统

整个智慧物流系统由多个先进的子系统构成，主要包括：

1.存储系统，其中供应库配备高效密集存储系统，成品库配备24米超高立体存储系统，其存储形式根据储运物品特性因地制宜，使效率以及空间利用更为合理。其中，精准的堆垛机系统，可快速准确地存取货物；高效的子母车系统，则能大幅提升存取过程中的搬运效率。

2.全场物料搬运系统及成品输送系统，保障货物的流畅输送。利用先进的AGV系统，实现货物的自动搬运；通过全自动料箱机器人系统（CTU），提高料箱搬运的智能化水平。

3.码垛及装卸车系统。机器人码垛系统能够快速且稳定地完成码垛任务，保障生产的连续、有序进行；便捷的智能车辆装卸系统，使车辆装卸节奏明显加速。

4.强大的智慧物流管理系统，实现物流各环节的精细化管控与整体协调。

智慧供应库的规划设计

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1.系统构成及应用

智慧供应库由纸箱库和包材库两大核心部分构成，是一套高度集成且智能化的物流系统，其涵盖密集存储货架系统、子母车系统、出入库输送系统、机器人码垛系统、自动装卸车系统、智慧物流管理系统、仓储区域视频监控系统、语音对讲及安全提醒系统以及温湿度监控系统等多个先进子系统。

该智慧供应库服务于乳品生产线，从供应商物料配送抵达起，便开启全自动化流程，包材物料能够实现自动装卸车，辅材实现自动码垛，由AGV智能转运至指定区域进行密集存储，并最终达成全自动供料。整个流程无缝衔接，极大提升了物流效率与准确性，并降低人力成本与运营风险。

2.主要创新点

（1）子母车密集存储设计

供应库房采用子母车密集存储的形式，在设计之初就充分考虑到包辅材品规少、批量大、供给量大的特性。在系统中，纸箱库一期共有2176个存储货位，包材库一期共有965个货位。系统配备11台子母车，能够精准、迅速实现任意托盘的高效取放作业，极大提升了物流供应的及时性，确保生产连续、有序进行。

（2）多品类兼容处理

系统能够高效分类处理料夹形式纸箱、成箱辅料、成卷包材及其他特殊形式辅材。通过高柔性搬运设备AGV和输送线的结合，实现全流程无人化、自动化物流输送。此物流搬运系统柔性强，可灵活适配各类货物的搬运需求；扩展性良好，为业务后续拓展预留有充分的升级空间；空间利用率高，在有限场地内创造出最大化的搬运效益；智能化程度领先，彰显了现代智慧物流的先进水平。

（3）创新应用自动装卸车系统

系统中创新性应用自动装卸车系统，为乳品行业物流运作模式带来全新思路与突破，不仅提升了物流装卸环节的智能化水平和作业效率，更为后续产线智能化发展奠定坚实基础。

自动装卸车系统

在装卸效率方面，相较于传统装卸方式可实现大幅提升，能够快速且精准地完成货物装卸任务，有效缩短车辆在库区的停留时间，加快物流配送的整体节奏。

在货物保护方面，其自动化操作流程可减少人工装卸过程中可能出现的碰撞、跌落等情况，最大程度降低货物损坏风险，确保产品的完整性和质量安全。

在人力成本方面，自动装卸车系统基本实现无人化作业，可极大减少对人力的依赖，降低人力成本支出，同时也可避免人为因素导致的作业疲劳和操作失误，提高作业的稳定性和可靠性。

智慧成品库的规划设计

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1.系统构成及应用

智慧成品库是一套高度集成且紧密协同的智能化系统，涵盖24米超高立体仓储系统、堆垛机系统、出入库输送系统、机器人码垛系统、自动分拣出库系统、智慧物流管理系统、仓储区域视频监控系统、语音对讲及安全提醒系统以及温湿度监控系统等多个关键组成部分。

该系统承接乳品生产线，自产品包装环节完成的瞬间起，便无缝开启了一套全流程智慧成品物流运作模式。首先是成品箱的高效输送，随后是机器人精准码垛，紧接着是托盘搬运、供给作业有条不紊地展开，继而是货物的科学存储，最终达成快速发货，整个流程一气呵成，极大提升了物流整体效率和精准度，减少人工干预可能带来的误差和延误，为企业的产品快速流向市场提供坚实保障。

2.主要创新点

（1）该存储系统一期共有14496个存储货位，配备14台高速堆垛机，实现任意托盘的高效取放作业。

成品码垛与搬运

（2）在包装区域，码垛成品的入库与出库流程均采用高度自动化和智能化的机器人码垛及拆垛系统。

（3）该系统具备强大的智能识别能力，能够自动且准确地判断产品种类以及批次信息，从而有条不紊地完成全自动化码垛作业，大幅提高码垛的准确性和效率。

（4）在成品的入出库搬运环节巧妙运用高柔性移动搬运设备AGV。这些AGV凭借其卓越的灵活性和智能导航功能，在无需人工干预的情况下，可实现货物的平稳、精准搬运，实现自动化入出库。

（5）从实用性与安全性的双重维度考量，库区引入具有创新性的物体消隐功能的安全防护系统。这一系统能够敏锐而精准地识别并区分“人”与“物”，有效防止因误判而可能引发的安全事故，为设备稳定运行以及人员的日常维护工作提供可靠的安全保障。与此同时，系统还全面采用安全光栅及区域防护激光设备，从库端输送的起始环节，到堆垛机的精准控制过程，再到上位监控的全面管理层面，进行全方位、多层次的防护措施部署，从而构建起一个安全功能完备、防护无死角的立体防护体系，全方位确保整个物流运作过程的安全、稳定与高效，为乳业的安全生产保驾护航，也为同行业的物流建设树立值得借鉴的标杆范例。

智慧采样库的规划设计

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1.系统构成及应用

智慧采样库凭借创新性设计和前沿的智能物流设备，重塑了传统样品库房的格局。该采样库由隔板式货架、全自动料箱机器人（CTU）以及采样箱式输送线等设备共同构成。通过先进的信息技术，该系统可实现样品出入库的全自动化流程，开创从生产端到检测端无缝传输与自动化检测的先河，极大提升采样检测的效率和准确性，有效减少人为因素对样品质量的潜在影响，为产品质量监控提供了更为可靠的保障。

2.主要创新点

在智慧采样库的规划与建设中，北自科技凭借卓越的技术与产品研发创新能力，以及近千个项目实践经验，与该乳制品企业建立深度合作，共同设计与开发智慧采样品库系统。双方团队融合集中统筹检测理念，通过以下创新点实现全流程智能化管理：

（1）将智能输送线与自动料箱机器人（CTU）结合，构建采样料箱与智能箱式输送线的高效联动机制，实现箱型的灵活转运。

（2）巧妙借助往复式提升机实现立体布局，整合高温保温库及半年样库，从而成功搭建起一个完整且高效的料箱全流程管控体系，涵盖从生产源头的精准采样，到中间环节的稳定转运，再到最终的科学存储，确保了每一个环节的高效、准确与智能化。

（3）通过优化设备布局和运行流程，提升采样品管理的精度，确保每一个样品的信息都能被精准记录、追踪和分析，为产品质量的持续优化提供了有力的数据支持，也为消费者提供更加优质、安全的乳制品奠定了坚实基础。

“智慧大脑”的架构与建设

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在智慧物流立体库的建设过程中，深度融合厂区前沿的技术理念，充分发挥云计算、5G、数字孪生等先进数字化技术的优势，对物流各个环节进行了全方位的智能化升级与优化。

“智慧大脑”架构

通过这些技术的加持，不仅实现物流信息的实时采集、精准分析与快速决策，还使物流设备之间能够高效互联互通，打造出一个响应迅速、运行流畅、精准智能的乳业物流生态系统，成为国内乳业物流领域的智慧典范，引领行业向更加智能、高效、现代化的方向发展，也为该乳制品企业应对激烈的市场竞争提供了强大支撑，助力其持续提升市场竞争力和品牌影响力，稳固其在乳业市场的领先地位。

携手打造乳业物流智能化升级典范

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自建成以来，该乳制品企业的“灯塔工厂”在“坪效”“人效”“品效”“能效”等四大关键指标上表现卓越，真正做到“四效合一”，全方位展现出其独特优势与强大竞争力。

相较于传统工厂，该工厂在空间利用方面实现重大突破，使利用率大幅提升37%，让每一寸土地都发挥出更大价值；坪效实现跨越式增长，提升2.06倍；在人效上，劳动生产率提高近20倍，实现“百人百亿”的突破；在品效上，使产品精度提升55%、质量缺陷减少60%，并且质量一键追溯效率从2小时缩短到2分钟；在能效上，智慧能源系统优化设备数量，减少异常损耗，实现能源消耗整体降低43%。

在工厂的智慧物流规划建设方面，该乳制品企业携手北自科技，在项目推进的每一个关键节点上精准发力，充分整合各自的专业资源与技术优势，从项目的前期规划设计，到中期的设备选型与安装调试，再到后期的系统优化与运维保障，实现全方位、多层次地进行深度融合与协同作战。

该乳制品企业凭借其对乳业生产流程的深刻理解和丰富的实践经验，为项目提供了精准的业务需求与场景应用导向；北自科技则依托其在智能仓储物流领域深厚的技术底蕴和创新能力，为项目注入先进的技术解决方案与高效的系统集成能力。凭借紧密无间的通力合作，使得双方能够攻克一个又一个技术难关与实际应用挑战，成功打造出具有行业标杆意义的智慧物流体系，实现从理念到实践的完美跨越，为乳业物流的智能化升级树立典范，也为双方在未来的持续发展与深度合作奠定基础。

———— 物流技术与应用融媒 ————

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