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開放的、軟件定義的自動化賦能,施耐德電氣塑造智慧物流“新范式”

http://www.sharifulalam.com 2025-06-20 10:52 來源:施耐德電氣(中國)有限公司

在北京亦莊,一座由多層穿梭車立體庫、全自動輸送線和機械臂構成的現(xiàn)代化物流基地巍然矗立。踏入這座高大寬敞的物流中心,映入眼簾的是一派忙而不亂、井然有序的景象。在“智慧大腦”的精準調度下,一箱箱貨物在高聳的貨架間靈活穿梭,時而躍上高速運轉的輸送帶,時而登上往來穿梭的無人搬運車,以靈動而敏捷的節(jié)奏,演繹出工業(yè)脈搏的智慧律動。

這座規(guī)模宏大且運作繁忙的物流基地,正是施耐德電氣在亞太地區(qū)的重要物流樞紐之一——施耐德電氣北京物流中心(以下簡稱“北京物流中心”)。如今,借助開放的、軟件定義的自動化技術以及數(shù)字孿生等前沿科技,這座經過全面升級的物流中心正逐漸成為智慧物流“新范式”的標桿典范。

主動升級應對多維需求和挑戰(zhàn)

制造業(yè)物流的技術創(chuàng)新與升級,始終與制造端和銷售端的需求變化緊密相連。在制造端,隨著產品類別日益細分和定制化需求的增加,原材料的物流供應鏈必須更加靈活和高效,以滿足不斷增長的精益化、柔性化生產需求。而在銷售端,客戶對產品質量和交付周期的高要求,使得物流的效率、精準性和可追溯性變得尤為重要。

不僅如此,隨著“雙碳”目標的持續(xù)推進,倉儲物流環(huán)節(jié)也需要在能源管理等方面主動優(yōu)化,通過節(jié)能降耗減碳,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

北京物流中心憑借其七個混合倉儲庫區(qū),承擔著施耐德電氣北京園區(qū)兩座工廠的原材料及成品倉儲和面向客戶的物流分銷的雙重職能,每年處理近百億銷售額的收、發(fā)、存重任,其貨物種類繁多、數(shù)量龐大、物流動線復雜。面對行業(yè)和業(yè)務需求的變化,北京物流中心選擇主動升級,以提前應對未來挑戰(zhàn)。團隊決心利用更靈活、更開放的平臺和面向未來的數(shù)字孿生技術,進一步優(yōu)化流程效率與運維,深入激活智慧物流的潛能。

隨著智能機器和AI技術的發(fā)展,工業(yè)生產體系架構進一步扁平化,傳統(tǒng)的垂直體系逐步向水平架構轉變,從傳統(tǒng)的ISA-95的五層金字塔架構演變成為以“計算”為中心的云、邊、端三層體系架構。

開放自動化解鎖物流效率提升

在數(shù)字化浪潮的推動下,軟件定義的自動化理念愈發(fā)深入人心,傳統(tǒng)模式下封閉的自動化壁壘正逐漸消融。在北京物流中心的改造過程中,施耐德電氣EcoStruxureTM開放自動化平臺(EcoStruxure Automation Expert,EAE)憑借其高度的靈活性和開放性優(yōu)勢,擔綱起了物流自動化系統(tǒng)轉型升級的重任。

這一平臺的引入,帶來了項目開發(fā)和部署模式的顛覆性轉變。例如,在工站的編程和部署中,EAE采用創(chuàng)新的模塊化設計,徹底革新了以往復雜的流程。過去,工程師需要對每個工站逐個進行編程和部署,這種“線性工作模式”不僅包含大量重復的編程工作,而且無法輕易更改,常常耗費大量時間,導致項目進度拖延。而EAE提供的編程方式則如同搭建數(shù)字積木一般自由靈活。工程師只需通過簡單的拖拽操作,就可以輕松完成整個輸送線上近一千個工站的部署工作。這種模塊化程序封裝形式不僅節(jié)省了重復編程的時間和精力,也讓系統(tǒng)的迭代變得更加輕松。

除了讓編程和部署更加靈活,EAE的“開放”特性是其最重要的價值之一。一方面,該平臺通過軟硬件解耦,使各工業(yè)設備間可以自由對接,打破特定供應商的“品牌壁壘”,讓用戶在構建自動化系統(tǒng)時擁有更多、更好的選擇。另一方面,EAE的平臺化特性便于工程師按需調用,并與其他系統(tǒng)無縫對接,通過打通數(shù)據(jù)流獲取更多價值。

在北京物流中心項目中,EAE在輸送線上實現(xiàn)了與WMS倉儲管理系統(tǒng)的無縫交互,使訂單的精準高效處理成為可能。通過多維賦能,EAE正在加速北京物流中心IT與OT的深度融合,為未來構建智能工廠奠定堅實基礎。

展望未來,北京物流中心將充分利用EAE平臺帶來的技術優(yōu)勢,結合視覺、5G工業(yè)蜂窩網等技術,針對預測性維護、盤點等傳統(tǒng)需求難點,探索出更具技術先進性的邊緣計算方案。

如今,作為賦予北京物流中心卓越執(zhí)行力的“智慧引擎”,EAE已在S2至S4庫區(qū)全面部署,為中心帶來了效率提升、配送精準化等一系列實實在在的價值。與傳統(tǒng)方式相比,EAE的部署周期縮短了20%;倉庫日均完成20,000多箱出入庫輸送任務,實現(xiàn)100%精準配送及全流程可追溯。經檢驗,EAE平臺的運行穩(wěn)定性高達99%,后期運維效率提升了30%。

數(shù)字孿生支撐“零成本試錯”

為北京物流中心帶來蛻變的,除了“開放自動化”解鎖的效率價值,還有“虛實融合”支撐的可視化決策。工程師借助EcoStruxureTM機器專家數(shù)字孿生物流及倉儲軟件(EMET L&W),以圖紙為基礎構建了全廠的數(shù)字孿生模型,打造出貫穿項目全生命周期的“數(shù)字鏡像”。從前期設計規(guī)劃,到中期項目搭建,再到后期整體運營,仿真模擬讓虛擬空間中的多方案對比“纖毫畢現(xiàn)”。不僅如此,系統(tǒng)還支持一鍵生成報表,助力運維人員輕松對比方案,做出最優(yōu)決策。

在“虛實融合”實現(xiàn)的“零成本試錯”模式下,團隊以近乎零成本、零干預的方式優(yōu)化了倉儲配比和物流動線,最終實現(xiàn)了庫容利用率提升8%、物料配送效率提升15%、運營成本降低11%、整體運營效率提升14%的卓越成效。

此外,面對日益嚴苛的可持續(xù)發(fā)展要求,施耐德電氣北京園區(qū)還部署了的中低壓配電、電力監(jiān)控(Power Operation)、電能管理(PME)解決方案以及樓宇運營系統(tǒng)(EBO),為物流中心的倉儲和物料配送提供了完善的軟硬件支持和數(shù)智化、綠色化運營保障,提升了從用能到排放的全局可持續(xù)性。

通過開放自動化打通IT和OT系統(tǒng),借助數(shù)字孿生實現(xiàn)可視化決策,通過能源和自動化統(tǒng)一管理提升可持續(xù)性——這套為施耐德電氣北京物流中心帶來全面提升的智慧物流“新范式”,本質上是一場利用開放的、軟件定義的自動化為物流領域進行“跨越式賦能”的前瞻探索。

隨著項目的不斷擴展和延伸,這場探索遠未結束。面向未來,在“新范式”的啟示和推動下,施耐德電氣將繼續(xù)為物流行業(yè)的智能化、綠色低碳“雙轉型”賦能,并以更加開放、完備的數(shù)字化解決方案,持續(xù)描繪靈活、高效、綠色可持續(xù)的物流新未來。

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