春雪食品智慧工厂的冷链智能仓储物流系统建设与应用

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为打造预制菜产业高地，春雪食品集团在山东莱阳投资建设智慧工厂，并通过引入冷链智能仓储物流系统，实现产品从入库至出库的全流程无人化作业，有效降低运营成本，提升生产效率与物流效率，最大程度保障食品安全，为春雪食品的可持续发展奠定坚实基础。

陈臣 陈传军 韩亮 张亚豪 周丽

北自所（北京）科技发展股份有限公司

春雪食品集团股份有限公司（简称“春雪食品”）位于山东莱阳，专注于鸡肉调理品（预制菜）研发、生产和销售，致力于成为中国高品质鸡肉调理品细分行业的龙头企业，已于2021年10月在上交所上市（股票代码605567）。

春雪食品的产品涵盖调理品和生鲜品两大类，深受国内外市场的青睐，旗下品牌“春雪”“上鲜”以全植物饲料喂养、加工精细著称，产品覆盖餐饮、商超、电商等多渠道，是众多国内外知名连锁品牌供应商，且“上鲜”品牌连续六年蝉联京东生鲜鸡肉类销量冠军。

随着科技不断进步，数智化已成为推动肉类产业转型升级的重要驱动力。为提升生产效率、降低成本并增强市场竞争力，春雪食品积极推进智慧工厂建设和数字化转型，通过在营销端、加工端、养殖端构建精细化、一体化综合服务平台，进入一个更加精细化和智能化的运营新阶段。

在数字化转型过程中，春雪食品注重生产流程的优化、质量管控的精准化以及供应链的高效协同，确保为消费者提供更加安全、优质、新鲜的肉类产品；利用“平台+冷链”打通供应链，通过“线上+线下服务”构建价值链，通过区块链应用打通数字经济与金融服务，旨在构建一个涵盖冻品、生鲜的全方位产业生态圈。这些举措不仅提升了春雪食品的运营效率与市场响应能力，更为其可持续发展奠定坚实基础。

项目背景及需求

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当前市场环境下，冷链能力和生鲜品生产销售呈现出紧密的互动关系。一方面，冷链技术的发展和能力提升，为生鲜品的销售提供了有力支撑；另一方面，企业为增强市场竞争力，不断推出品类丰富、质高味美的新产品，也进一步促进了冷链物流的发展。

在此背景下，春雪食品积极响应山东省“预制菜‘十百千’培育行动”，2022年在莱阳市布局建设了年宰杀5000万只肉鸡的智慧工厂项目，旨在打造预制菜产业高地。在该项目中，自动化立体冷库存储需求为1.5万吨，与车间实现无缝连接，通过自动流程实现空托盘垛补给、产成品码垛、搬运及存储等一系列操作。

值得一提的是，为提升整体运营与物流效率，并确保食品安全，春雪食品在2021～2024年引入了北自所（北京）科技发展股份有限公司（简称“北自科技”）研制的冷链智能仓储物流系统，该系统集成堆垛机及四向车系统，有效降低了运营成本，提升了生产效率与物流效率，最大程度地保障了食品安全，为春雪食品的可持续发展奠定坚实基础。

项目概况及系统规划

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1.项目简介

该项目分为两期建设，一期为堆垛机立体冷库，占地面积约6000m2，冷库总设计库容为1.5万吨；二期为四向车立体冷库，占地面积约4200m2，冷库总设计库容为0.75万吨；冷库储存品类主要为肉类等，其中肉类占比在95%以上，储存环境要求-25℃～-18℃。

图1 项目整体规划布局示意图

2.一期冷链智能仓储物流系统堆垛机立体库概况

2022年10月，北自科技研制的冷链智能仓储物流系统堆垛机立体库成功交付使用，该冷链智能仓储物流系统包含1.8万个托盘货位、8套低温型堆垛机系统、1套输送系统、1套仓储管理系统（WMS）以及1套监控调度系统（WCS），总体出入库处理能力达到300托/小时。

其中，春雪食品一期冷库为新建冷库项目，仓库长113m，宽54.7m，高24m；作为堆垛机立体库，主要适用于较长、较高的仓库，可满足产品“先进先出，快进快出”的存储需求，主要优势在：

（1）高效率：堆垛机采用单机作业模式，存取速度较快，尤其在长距离搬运货物时具有优势。

（2）稳定性好：堆垛机设计和制造过程中注重稳定性和可靠性，能够在各种环境下稳定运行，保障物料的安全和完整。

（3）高密度存储：适合高层货架，提高仓库的空间利用率。一期冷库为春雪食品第一座自动化立体冷库，库房高度创新高，自动化程度要求高，存储效率要求高，采用托盘堆垛机存储模式。

图2 冷链智能仓储物流系统堆垛机立体库鸟瞰图

图3 冷链智能仓储物流系统四向车立体库布局示意图

3.二期冷链智能仓储物流系统四向车立体库概况

2024年3月，北自科技研制的冷链智能仓储物流系统四向车立体库成功交付使用，该冷链智能仓储物流系统包含9000个托盘货位、1套低温型四向车系统、10台低温型四向车、1套输送系统、1套仓储管理系统（WMS）以及1套监控调度系统（WCS），总体出入库处理能力达到150托/ 小时。

二期仓库为旧仓库改造，改造前立库区分为多个独立小库房，库房整体利用率不高，改造后为四向车密集存储立库，多个库区联通，使整体空间利用率明显提升。库房高度为8m，高度受限制，单个库区面积较小，采用四向车密集存储模式。四向车适用于相对较低的仓库，尤其适合多立柱、不规则仓库，其对仓库高度的要求较低，适用于13m以下的仓库，主要优势在于：

（1）灵活性高：四向车可以在货架中四向行驶，到达库位的任何货位，灵活性很强。

（2）适应性强：适合多样化的货物尺寸和重量，尤其适合中小尺寸和轻重量货物。

（3）高效调度：可以实现多设备联动作业，提高整体效率。

图4 一期堆垛机立体冷库

图5 二期冷链智能仓储物流系统四向车立体库

主要作业流程

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1.一期项目作业流程

一期冷链智能仓储物流系统堆垛机立体库的作业流程包括：

（1）成品入库工艺流程

车间成品码垛完成后通过AGV搬运至成品入库上线口，外观检测合格后，进行自动缠膜作业，再由输送系统、堆垛机送入立体库中存储。如检测不合格则退回入库口处或下线，由人工整理后，重新检测入库。通过输送系统，堆垛机按照系统指令送至指定库位上架完成入库。

图6 一层出入库流程

（2）外来品入库流程

外车间成品为整托形式来料，清点验收后直接由人工操作叉车运送至立体仓库一层入库输送线对应上线口，经过信息识别，外形检测合格后，由输送系统、堆垛机送入立体库中存储。外形检测不合格则退回入库站台处或下线，由人工整理后，重新检测入库。

（3）空托盘供给流程

成品入库所需的空托盘，由计算机管理系统调度巷道堆垛机由库内取出，通过输送系统输送至车间一楼码垛区，由托盘拆分机拆分后分别供应给各码工位使用。

（4）成品出库流程

系统根据发货单生成出库任务，按“先进先出”原则将相应的成品实托盘通过巷道堆垛机取出，经信息校验合格后的成品托盘通过输送系统送至对应的出库站台，由托盘搬运车（地牛）叉车下线送至发货暂存区。需要发货时，WMS系统根据业主ERP生成的发货单据，下发出库任务，将产品自动输送至发货口，实现库内无人化作业。

（5）余盘回库流程

成品出货尾盘余料，由人工整理后通过托盘搬运车（地牛）送至对应入库上线口，经信息识别，外形尺寸检测合格后，由输送系统、堆垛机送入立体库中存储。外形检测不合格则退回入库站台处或下线，由人工整理后，重新检测入库。

（6）空托盘回库

成品出库产生的空托盘，由人工收集后采用托盘搬运车（地牛）运送到车间上线口，经输送系统输送回库存放。

（7）抽检、盘库流程

人工在计算机终端上根据货物（包材）入库时的相关信息组合查询库中满足条件的货物，选择需抽检、盘库的托盘。系统从库中调出相应托盘经输送线送至抽检、盘库站台，由人工进行核对、检查及处理。处理后实托盘返回库中存放。

（8）退库

需要退库时，人工在计算机终端上根据货物相关信息组合查询库中满足条件的货物，选择需退库的托盘。系统从库中调出托盘经输送线送至退库站台。

2.二期四向车冷库作业流程

二期四向车立库的存储流程与一期立库一致，主要为成品入库及发货流程。

产品入库时，由输送系统进入立体冷库内，通过堆垛机自动将产品入库到WMS分配的指定货位。

需要发货时，WMS系统根据业主ERP生成的发货单据，下发出库任务，将产品自动输送至发货口，实现库内无人化作业。

同时，所有入出库作业信息在系统中均有记录，方便对产品进行信息追溯，为企业生产管理与食品全流程可追溯提供了安全保障。

图7 二期四向车冷库作业流程

系统亮点

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冷链智能仓储物流系统的核心设备，为北自科技自主研发的低温型堆垛机及四向车穿梭车系统，能够在-25℃环境下稳定运行。

针对低温环境，北自科技从机械设计、控制系统等方面出发进行定制化设计和选型，对堆垛机的框架结构、钢丝绳、电机、货叉、供电滑触线、认址系统、电控元器件等进行了全方位考虑。堆垛机采用双立柱双伸位结构，水平速度达160m/min，垂直提升速度达40m/min，单机效率实现40托/小时的出入库流量，满足企业的业务需求和未来发展。此外，在堆垛机载货台上配置条码阅读器是北自科技特有的设计，好比给堆垛机配备了一对眼睛，通过条码识别及WMS系统自动盘库功能来确保仓库库存信息更加准确。

托盘四向车显著提升了仓库的空间利用率。由于四向车能在仓库内自由行驶，直接抵达任意货位，这突破了传统堆垛机只能存取通道两侧货物的局限，使仓库空间得到更高效的利用。

其次，托盘四向车可实现自动化作业，有效节省人力成本，并大幅提升作业效率。通过北自科技智能调度系统，四向车能够精确地将物料输送至指定位置，实现高效且少人或无人化的作业模式。

此外，托盘四向车具有强大的场地适应性，能够应对不规则、异型仓库以及出入库效率差异较大的情况。无论是面对少品种、大批量，还是多品种、大批量的仓库，四向车都能应对自如，特别适合老旧仓库的改造。

最后，托盘四向车具有高灵活性，能够灵活变换作业巷道，通过增减穿梭车数量来调节系统能力，并在必要时组建作业车队以应对系统峰值，解决出入作业的瓶颈问题。

综上所述，托盘四向车在老旧仓库改造中具有显著的优势，能够大幅提升仓库的存储效率和作业精度，同时降低人工成本，是老旧仓库改造的理想选择。

图8 成品入库

应用效果

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该冷链智能仓储物流系统项目为春雪食品引进的第一套自动化立体仓库，成功地将仓储至发货的各环节连通起来，构建起场内智慧物流系统，为企业打造智能工厂打下坚实基础。该系统的投入使用，帮助企业降低了作业成本，大幅提升了物流与生产效率，保障了食品安全，改善了人员作业环境，给企业带来的效益十分显著，具体包括：

1.降低人工成本

该项目改变了传统人工码垛、转运和人工叉车上下架的作业模式，实现进货间和冷库内的无人化作业，为企业在码垛、搬运、入库、上架、出库、下架等环节减少操作人员15人左右，显著降低人工成本。

2.实现同等面积下的最大化存储

在冷库建设中，面积越大，制冷系统的日常运营费用越高，为此企业都追求冷库利用率最大化。而该项目冷库建筑为34m高的全自动化立体冷库，较相同面积的传统冷库提升了至少1倍的存储量。

3.智能化管理系统，提高信息准确性，保证食品产品安全

该项目从收发货月台对接开始，便实时记录所有作业信息，实现产品全生命周期追溯，为后续产品储运管理、企业信息化升级改造打下坚实的数据基础。

4.改善作业人员工作环境

低温冷库温度区间在-25℃～ -18℃。该项目的应用让作业人员无需进入冷库内进行操作，只需在发货、备货区等待产品出库即可，从而避免作业人员身处恶劣的工作环境。

目前，该项目的投入使用获得春雪食品的高度认可，并已与北自科技达成了长期战略合作意向。

———— 物流技术与应用 ————

编辑、排版：王茜

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