粮食是关系国计民生的重要商品,保障粮食安全关系发展改革稳定大局,发展粮食现代物流,提高粮食流通自动化、系统化和设施现代化水平,对提高粮食流通效率,降低粮食流通成本,保障国家粮食安全具有重要意义。

从目前来看,我国粮食物流装卸自动化水平仍较低,虽然已经从传统肩挑背扛的人工搬倒装卸方式,逐渐发展到叉车与人力装卸相结合的方式,但该方式目前仅用于货柜与仓库间的流转,库内码堆及在库粮食保管仍依靠人力完成,对人力的依赖性大,效率低;其次由于每个环节粮食都需要人力装卸与码堆,导致粮食在流通过程中损耗大,每年粮食损失约800万吨;粮食在出入库等流通环节中信息的采集、统计、分析等工作仍依赖人工完成,人力成本的不断提高及信息技术手段的落后严重制约着粮食物流行业的发展。

为解决上述问题,行业内尝试使用硬质托盘(塑料或木质托盘)作为流通运输工具,但硬质托盘成本过高,在流通过程中占用空间大,利用传统硬托盘直接码垛上堆,粮仓的空间利用率低、安全性差,从而导致硬质托盘难以在整个粮食物流供应链体系中广泛运用,信息技术也无法找到有效的载体贯穿于粮食物流供应链体系。

针对我国粮食物流现状及我司内部需求,我司开发研究出智能滑托板,通过该承载工具,结合叉车改造、引入机器人智能码垛技术,与RFID技术结合,形成集机械化、自动化、信息化为一体的进出库作业模式,并将之延伸到粮食上下游产业链, 这种利用滑托板的作业模式可以实现成品粮在仓库、运输工具和中转设置之间的无缝流转,彻底改变了我国包装粮落后的流转模式,极大提高了粮食物流现代化水平。

1国内外技术发展及本集团发展现状

托盘作为叉车的附属搬运工具,在20世纪30年代,首先在工业部门得到广泛应用。二战期间, 为解决大量军用物资的快速装卸问题,托盘的应用得到进一步发展。第二次世界大战后,随着经济活动总量的增长,仓库发挥的作用越来越大,为提高仓库的出入库效率和仓库的库容量利用系数,实现仓储作业的机械化、自动化,托盘又成了一种储运工具。但是随着经济的发展,托盘的作业模式对现代化物流的要求越来越高,传统硬质托盘已经难以支撑起现代物流体系。

滑托板(SLIP SHEET)分为纸滑托盘(PA- PER SLIP SHEET) 和塑料滑托盘(PLASTIC SLIP SHEET),不论是纸滑托板还是塑料滑托板均具有良好的顺滑性、极大的抗湿性和抗撕裂性; 滑托板外形如同一张纸,能更好的利用集装箱和运输车辆的空间;重量轻,体积小,能节约运费;无需周转,所以没有周转费用;无需材料回收。

在将货物转入集装箱时,操作不熟练的工人在装箱过程中发现空间不够,常常会不顾货物的受损而把剩余货物随意塞进集装箱中。如果使用滑托板,装箱之前会先计算货物的总容量,这样就能避免上述情况的发生。而且某些欧美国家对木托盘等木质包装出口材料有严格的要求,需经过多重检疫程序,既繁琐,成本又高,使用滑托板就能避免这些问题,节省了时间和成本。

滑托板是代替传统硬质托盘的理想换代产品, 在欧美、日等发达国家早已普遍推广,广泛应用在各个产品领域和运输领域,如袋装货物(如水泥、 盐业、化工原料、饲料、集装袋、吨袋等)以及箱装货物(如纸箱、食品、电子五金、家具、烟酒、 建材、纺织、印刷等)。国内的应用最早由一些外企导入国内工厂,由于其在物流方面的优越性,目前在国内越来越多的企业开始导入此装卸方式。

一般纸质滑托板所用主材料进口牛卡、胶水和辅材都是采用环保材料制作,产品无毒,重金属含量极低,符合出口至欧美、日本等国的环保标准, 可100%回收再利用;以高密度聚乙烯制成的塑料滑托板容易实现再加工,具有最小限度的降解特性,可以循环使用,并可以100%再生,对环境友好。

由于成品粮物料、包装的特殊性,以及粮食保管对滑托板要求的特殊性,目前国内将滑托板用于成品粮(大米)装卸的基本没有;滑托板可回收, 可循环利用,安全无毒,低碳环保的特性非常适用于粮食行业。

我司承担着市级储备粮任务,成品粮储存规模为全国之最。成品粮从卸车、入库码堆、内部转堆到加工或装车出库,整个流程与绝大部分行业内企业相同。目前虽然已经从传统肩挑背扛的人工搬倒装卸方式,逐渐发展到叉车与人力装卸相结合的方式,但是总体上其自动化水平仍然较低。

2滑托板作业技术及创新的作业模式[1~4]

2.1开发出适合成品粮运输及保管的片状滑托盘

通过对国内外各种行业装卸运输工具的大量调研,了解到纸滑托板(片状)在国外局部箱体与纸包装物流中的应用情况,发现其存在作为硬质托盘替代品的可能性。于是结合行业特性,通过反复试验应用,包括片状托盘的材质、形状及表面等内容,开发出环保材料制成的塑胶滑托板,动态承载量1t~2t,厚度1.2mm,不到硬质托盘的1%, 其厚度在仓容利用率上基本可忽略不计;成本很低,相当于硬质塑料托盘的1/7~1/10,能反复使用80多次,使用寿命约3年~5年;表面打孔并作防滑处理,满足粮食在装卸及储存期间的安全性、防滑性、抗拉伸性、透气性方面的问题,在满足粮食流转要求的同时也达到粮食保管要求。

图1智能滑托板 

2.2改造叉车适应片状滑托板的作业模式

对现有的叉车进行技术改造,配置推拉器,设计配合片状滑托板的作业方式,培养训练叉车司机,直接用叉车完成搬转装卸及仓库内上下堆作业,降低对劳动力的依赖程度,减少粮食抛撒、遗漏损失。

2.3改变人工码垛方式,引入机器人智能码垛技术

将货车上的包粮通过伸缩输送带与机器人对接,完成包粮在滑托盘上的自动码垛,码垛完成的托盘货物自动通过输送流水线对接的电梯输送机运送到指定目标楼层后自动推出工作间,再由叉车推拉器叉取直接上堆,从而完成了从货车到叉车叉取托盘和滑托板放置仓库之间的所有工作。提高作业规范和效率,进一步减少人工依赖及二次搬运产生的损失。

图2 RFID读写设备 

2.4与RFID技术相结合,形成智能滑托板

由于成本低,嵌入RFID芯片的滑托盘成为物流和信息的双载体,不仅能在仓库内推广应用流转,而且能延伸到上下游产业链,低廉的滑托板直接能在运输工具上推广应用流转。通过智能滑托板,贯穿包粮整个流通链条,有效地解决了粮食信息在物流供应链各个环节的跟踪和自动采集,减少运输过程中搬倒损耗,极大保障粮食安全。提高了仓库及运输空间利用率,这些因素对粮食物流信息化管理的推广提供了强有力的支撑。

最终将滑托板技术的作业模式应用延伸至粮食物流全过程中,实现区域内粮食储备的信息化、托板化管理,进行整托盘的入库、移库、出库作业, 通过RFID电子标签进行商品标识和记录,有效增强区域物流各个物流环节、各个具体结点的监管控制和实时信息追踪,对整体和结点信息进行精细分析,优化区域物流的各项业务流程,降低整体物流成本,大幅提高区域物流整体运作效率。

图3产业效果图 

滑托板作业模式的应用,必将形成全新的现代物流理念,推动仓储物料管理模式的变革,树立行业典范,促进滑托板项目在行业应用标准的研究制定,开启国内粮食行业机械化、信息化、智能化建设的先河,填补滑托板在粮食物流行业中使用的空白,整合和利用现有粮食物流资源,完善粮食供应链管理,建立全国粮食物流配送、交易和管理信息平台,实现粮食物流信息资源共享,制订和完善相关建设和技术标准规范。

3应用效果及优势

3.1应用效果

截至2014年12月底,深粮集团利用滑托板作业模式进出库超过5000t,基本达到了项目预定的效果和要求。作为行业内首家引入片状托板至仓储物流中并加以推广运用的企业,受到主管部门以及各地同行的关注和认可,得到了政府部门的创新奖励扶持。获得2项外观专利和1项实用新型专利, 为该作业模式的推广奠定了坚实的基础。

图4作业效果图   

3.2经济效益分析

3.2.1入库效率提升

滑托板作业入库时因为码垛要一次平整到位, 相对人工传统作业码垛会耗时长一点,但减少了上堆码垛环节,总体效率有所提升,随着人工码垛操作以及装有推拉器叉车操作熟练度的提高,滑托板作业的效率优势将更加明显。

表1出库效率对比表

3.2.2出库效率提升

滑托板作业模式简化了作业流程,降低了工人的作业强度,极大地提高了出库效率;出库直接用装有推拉器的叉车搬运以滑托板为单位的成品粮, 避免了码垛掉包,还减少了作业破损率。

3.3社会效益分析

3.3.1促进粮食物流行业从传统模式向现代化物流模式升级

滑托板作业模式广泛应用于粮食仓储物流系统后,可以提高作业的机械化程度、提高效率,使产区-销区-终端各个物流环节衔接更为紧密,推动传统物流作业模式的变革。

3.2.2开创智能粮食仓储物流管理新模式,树立行业典范

滑托板作业模式在粮食物流仓储服务领域应用的创新之举,属国内首创,且该模式可在全国粮食系统大力推广,具有较强复制性,并能带动相关产业的发展。

3.3.3优化物流环节,降低物流人工成本,提升物流效率,降低作业差错率

滑托板作业模式应用于粮食物流行业后,可以有效降低对人力的依赖,在搬运物流各个环节用机械化和标准化代替传统的人工作业模式,有效控制成本,降低作业差错率。

3.3.4提高粮食储备的应急保障能力,确保粮食储得进、调得动、用得上

粮食供应充足及粮食安全关系到社会稳定及国家战略,尤其深圳是非产粮区,人口众多,对粮食需求极大,地域和人口特点决定其极为需要成品粮保障。该作业模式可有效提高粮食出入库的效率及应急反应能力。

3.3.5减少对生态环境的破坏和污染,贯彻低碳环保理念

传统木质托盘和塑料托盘对生态环境的破坏和污染较大,本项目针对硬质托盘的弊端,创造性地将成本低、体积小、安全无毒、可回收、环保的HDPE材质制成的滑托板引入粮食行业,作为硬质托盘的替代品,形成低碳、环保、低损耗的物流模式和安全高效的仓储模式。

4结语及展望

滑托板作业模式代替传统作业模式,用机械作业逐渐替代人工作业,用自动化的信息采集代替人工盘点,建立滑托板交换、联营和共用租赁体系, 使滑托板从企业、港口、粮库的使用发展到随车、 随船运输,使滑托板成为了一种运输工具,进而优化整个粮食物流体系,降低粮食保管费用,减少粮食损失以及不必要的作业环节,实现粮食仓储物流智能化管理,打造一条机械化、信息化、智能化的现代粮食物流供应链。

滑托板作业模式应该应用于成品粮进出粮库的流通环节,在整个粮食物流环节中还有其上游和下游环节。《粮食现代化物流发展规划》中预测2015年全国六大粮食通道的合计流通量为18500万吨, 粮食物流前景发展巨大,将滑托板作业模式应用到整个粮食行业和流通领域后,可以对以滑托板为单位的成品粮直接进行集装箱作业操作,提高交通运输效率,形成低碳、环保、低损耗的物流模式和安全高效的仓储模式。以智能滑托板作业模式为依托建立社会化、专业化、信息化的粮食现代物流服务体系,整合和利用现有粮食物流资源,完善粮食供应链管理,建立全国粮食物流配送、交易和管理信息平台,实现粮食物流信息资源共享,制订和完善相关建设和技术标准规范。

可以预见该模式在全国范围内推广后,滑托板作业模式所附带的相应的机械化、信息化设备的产业会得到发展。目前成品粮进库码垛主要采用人工方式,滑托板作业模式运行成熟后,可以逐渐采用机械码垛,带动相关产业的发展。