热文回顾 | 云南省医药物流中心输送线改造与优化

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随着云南省医药物流中心出库量大幅增加，导致输送线与最初设计的流量不符，经常出现拥堵现象，加上设备老旧导致故障频发，严重影响药品的及时输送和供应链的高效运作。为此，通过充分调研分析构建出输送线优化方案，并通过实际改造使一系列问题得到解决与改善，在提升物流效率和服务水平的同时，也使医药物流中心的竞争力得到提高。

作者：李宁 陈英浩

云南省医药有限公司

云南省医药物流中心建筑总面积达85000平方米，可存储医药商品60万箱，拥有专业冷库超过6092立方米。作为医药物流的重要枢纽，承担着药品分销、仓储和配送等关键任务。由于建仓已久，随着云南省医药物流中心业务不断增长，输送线经常出现拥堵现象，严重影响药品的及时配送和供应链的高效运作。输送线拥堵不仅会延误药品的配送时间，还可能导致药品质量受损、库存积压、成本增加等一系列问题。因此，如何优化输送线，提高物流效率和服务水平，成为当前亟待解决的问题。

通过对云南省医药物流中心的输送线现状进行调研和分析，在明确问题的具体表现后，最终构建出适用于云南省医药物流中心的输送线优化方案，并通过实际改造验证了优化方案的有效性和可行性。

输送线故障状况

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1.主工艺段概况

经现场调研与测试，发现故障主要集中于平库区的二层高架区，该区承担着拆零拣选和件箱出库任务，设备只占整个平库设备的5%，但故障率占整个平库区设备故障的60%以上，是整个平库区改造的重点。图1为平库区二层故障区域的主工艺段平面图，包括自提出库、U拣出库及拼箱出库、八层钢平台出库、C区出库流程的汇集点，图中箭头为各工艺段物流走向。

图1 平库二层故障区域平面布局图

2.设备现状分析

二层高架区单机设备故障，以合流机、转弯滚筒输送机、靠边滚筒输送机、分歧皮带输送机居多。

(1)合流机

合流机用于八层钢平台整件出库补货的合流工艺，总共有8台设备。根据现场观察发现（如图2所示），合流机因设备设计不合理，使用年限长，辊筒磨损较大，导致合流效果不佳；且设备工作时噪音大，设备传动机构复杂，不利于维保和更换备件，每次更换尼龙齿轮所需时间长，影响整线的出库效率，且每根滚筒长度不同，更换成本高。

图2 合流机

(2)转弯滚筒输送机

转弯输送机采用O型带摩擦传动的方式（如图3所示），O型带与辊筒的接触面积小，使用时容易变形伸长，导致辊筒摩擦力不足，输送能力下降，需要频繁调整；且O型带使用寿命短，容易断裂，需要频繁更换，每次更换时间长，影响出库效率。此外，由于输送机均为电机驱动，安装方式为接线盒朝下，导致减速机容易漏油。

图3 转弯滚筒输送机

(3)靠边滚筒输送机

靠边滚筒输送机采用成角度安装的平皮带摩擦传动结构，滚筒倾斜布置，滚筒间距较大（如图4所示），该设备对于小尺寸的纸箱或塑料箱，在入口、出口处容易出现停滞现象，输送过程中皮带易松弛而使滚筒转动动力不足，输送不顺畅，且机构繁琐，更换困难。

图4 靠边滚筒输送机

(4)分歧皮带机

分歧皮带机位于出库输送线的分流位置，由2排每排6组滚轮组成（如图5所示）。摆动分流装置为气缸驱动，分拨轮表面材质为橡胶，易磨损，磨损后物料输送不稳定，且分拨轮为非标件，无法买到备件；分拨轮只有2排，长度不够，大箱的分流很难完成，易造成卡箱；现有的气动转向装置设计不合理，整个装置配合较差，且转向机构磨损较大，导致转向不能完全到位，容易造成分流不顺畅或卡箱。

图5 分歧皮带机

故障位置及设备分析

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1.故障位置分析

以2019年9月故障统计数据为例，对平库区故障多发点进行分析（如表1所示），平库区总故障次数279次，二层高架区故障163次。其中四个故障点的故障次数合计110次（故障点位置如图1所示），占二层高架区故障的67.5%。110次故障次数是由二层高架区中33台设备所产生的，占整个平库区设备的5%，而故障次数则占整个平库区故障次数的58.5%。

表1 故障点统计

故障点1：B2B002和B2B004机台为转弯滚筒输送机，故障次数16次。故障原因为物料箱体大小不一，电动滚筒动力不足，导致体积较大的箱体挡住护栏发生卡箱，以及体积小的箱体在弯道时发生旋转后与后面箱体相撞卡在弯道造成。

故障点2：B2B076和B2B077机台同为转弯滚筒输送机，故障次数为25次。故障原因为上游B2B009分歧皮带机分拨轮转向速度匹配问题，导致箱体打转，进入B2B076的箱体发生位置改变造成箱体与导杆相撞，加上滚筒动力不足而造成物料打转卡箱。

故障点3：B2A021和B2A022为滚筒输送机，故障次数为40次。故障原因与故障点2相同。

故障点4：B2A013滚筒输送机和B2A037滚筒输送机合流口，故障次数为29次。故障原因为该合流口流量、速度不匹配，布局不合理造成。

2.单机故障分析

根据2019年9月的故障点数据，对单机故障具体位置以及数量进行了详细统计（如表2所示），其中转弯滚筒输送机故障次数共计68次，占平库区总故障的24.3%，而故障机台有20台，占平库总设备的3%；靠边滚筒输送机故障次数为33次，占平库区总故障的12%，而故障机台只有9台，占平库总设备的1.5%；在分流口，分歧皮带输送机出口的滚筒输送机故障为46次，占平库总故障的16.4%，而这些故障仅是由B2A020、B2B009、B2B012、B2B016四台分歧皮带机引起。

表2 平库高架区故障点单机故障统计

综上所述，平库高架区是各工艺流程段汇集区域，也是故障集中区域，单机故障集中于转弯滚筒输送机、靠边滚筒输送机及分歧皮带输送机三种机型，由于箱子打转、包装带卡箱、机械老化等造成的堵塞卡箱等原因，造成设备精度差，故障率高发，严重影响系统效率。

故障原因分析

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1.出库线流量失衡、输送线频繁停机

本文提取了2021年1月13日至2021年1月20日的出库量数据（如表3所示），日常出库情况基本一致。所有出库货物可分为整件出库和拼箱出库，其中U拣出库、八层钢平台出库及C区出库均为整件出库，而自提出库采用周转箱直接出库，占比较少，故忽略不计。出库口仅有A线出库和B线出库，其中八层钢平台出库走A线出库，其余走B线，这导致A、B两条出库线出库量失衡，B线出库量远大于A线出库量。

表3 出库情况统计

因出库量的逐年递增，导致实际流量与最初设计流量存在较大差异，高速分拣机分拣道口满载导致出库线频繁停机，其满载停机数据如表4所示，其中满载暂停时间含同一时间不同滑道的满载暂停时间及次数的累加，频繁停机容易造成出库件箱被分拨至剔除口，影响出库效率。

表4 分拣道口满载暂停统计

2.工艺布局不合理、设备合流速度不匹配

(1)拼箱及U拣合流工艺段

拼箱及U拣合流工艺段是出库物流线中件箱流量最大的点，占出库线总流量的55%～70%。根据U拣主线实测速度最大流量约为488箱/h，合流支线即拼箱出库线流量可达1400箱/h，支线流量远远大于主线流量，工艺布局不合理。如图6所示，主线与支线的合流角度为30°，若主线B2A013设备速度为55.86m/min，则支线B2A037设备输送速度应为64.46m/min，但实测速度为50.44m/min，合流段速度不匹配。

图6 内复核拼箱及U型拣选合流工艺段

(2)拼箱、U拣及自提工艺段

拼箱、U拣、自提出库线和U拣补货线共用一条主线（如图7所示），流量占比达总流量的70%。而B2A020分歧皮带机承担出库和U拣补货的分拣任务，分拣效率要求极高，工艺布局不合理；且B2A020分歧皮带机实测主线速度为63.23m/min，分流速度应为73m/min，但是B2A022实测速度为64.21m/min，合流段速度不匹配。

图7 出库及补货主线

(3)C区出库、八层钢平台出库及补货合流工艺段

C区出库及补货、八层钢平台整件出库、U拣补货共用一条出库及补货主线（如图8所示），布局复杂，且共用输送线流量大，影响货物输送效率。C区整件出库的货物先与八层钢平台货物合并，再通过C区出库分流支线分流，分流后又马上与U型拣选主线合并，合并后从B线出库。此种方式占用了出库及补货主线的输送流量。且无论分流还是合流，均存在输送速度不匹配的情况。

图8 C区出库、八层钢平台出库及补货合流工艺段

解决方案

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随着出库任务的逐年增加，现有设备布局及出库能力已无法满足需求。此外，这些设备已经使用10年，机械磨损和老化现象变得明显。为满足不断增长的业务需求，提高设备的技术性能和控制精度，以及提高库区作业效率，需要对平库区设备进行技术改造。针对上述问题，结合流程实际情况，考虑到物流中心不能大面积停工，因而只能从单机设备改造及局部工艺路线优化着手，达到降低设备故障率、提高出库效率、匹配公司日益增长的业务需求的目标。

1.单机设备改造

(1)合流机

合流机的驱动采用的是窄皮带摩擦传动方式，此种结构皮带易跑偏、驱动配件极难更换。因此，将驱动方式改为多楔带传动，电动滚筒提供驱动力。设备结构简单，易维护，配件更换简单，操作方便。

(2)转弯滚筒输送机

转弯滚筒输送机结构不合理，在使用、维护、更换备件等方面均有明显缺陷。经过市场调研，现阶段的转弯机有多种稳定可靠的新型设备，可定制接口尺寸相同的设备进行替换，以彻底解决转弯滚筒输送机故障问题。可替换的设备如表5所示，经综合评估，采用多楔带传动的转弯滚筒输送机用于替换原有设备，输送动力采用电动滚筒驱动，该设备具有安装快速简单、节约能耗、安装空间小、易维护等优点。

表5 转弯滚筒输送机

(3)靠边滚筒输送机

现有的靠边滚筒输送机驱动采用的是窄皮带摩擦传动方式，技术陈旧，皮带易跑偏，出入口动力不足，经过市场调研，其可替换机型如表6所示。经综合评估，采用多楔带传动的靠边滚筒输送机用于替换原有设备，输送动力采用电动滚筒驱动，出入口需要特殊设计，增加无动力滚珠或福来轮，保证货物输送顺畅。该设备具有成本低、安装快速简单、节约能耗、安装空间小、易维护等优点。

表6 靠边滚筒输送机

（4）分歧皮带机

分歧皮带机的可替换机型如表7所示，经综合评估，采用偏转轮分拣机用于替换原有设备，成本适中，分拣效率高，综合性价比最好。

表7 分歧皮带机

2.工艺路线改造

现有布局经实际现场测量，当主线与支线货量满负荷无故障情况下测量最大为1800件/h。但由于A、B出库线流量不匹配、速度不匹配、分合流工艺段不合理等问题，仅通过改造设备不足以提高整线出库效率。为满足未来出库量进一步增加的需求，对工艺路线、货物流向的改造也迫在眉睫。经过长期观察，结合物流出库线现状，并综合考虑改造实施过程的可行性，按如图9所示方案进行工艺路线改造。

图9 输送工艺改造方案

改造方案以减少出库和补货共用输送线流量占用为原则，尽量平衡A、B两条出库线的流量，减少共用输送线的分合流工艺段，将出库和补货有序分离，以达到提高出库效率的目的。具体调整措施为新增一条拼箱出库线作为主线，与自提出库线、U型拣选出库合流后直接从B线出库，其中拼箱出库线和U型拣选出库线以批次合流的控制策略进行，能极大提高合流效率；同时，保留原拼箱出库与U拣出库的合流线，以作备用；C区出库线在原B2B113设备位置改造成上下摆动分流工艺段，出库整件与八层钢平台出库主线合流后直接从A线出库，补货沿原有工艺路线输送。此外，为降低改造成本，拆除旧设备的电机、电动滚筒机台及通用的支架等，可根据需要应用到新增线上以减少改造成本，提高输送速度，保障改造后系统整体运行顺畅。

实施效果

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根据解决方案，云南省医药物流中心对平库区设备及工艺流程进行技术改造后，取得了以下实施效果：

1.故障率降低：改造前，平库区设备的故障次数较多，2019年9月总故障次数为279次。经过改造后，关键点故障每天最多1～2次（由于包装袋、胶带缠绕等非设备原因），故障率显著降低。

2.提高出库效率：改造前，平库区设备的出库能力已无法满足需求，测量最大出库量为3000件/h（不含故障情况）。通过改造后，出库效率得到提高，流量可达4500件/h。这意味着物流中心可以更快地处理出库任务，作业效率得到提高。

3.匹配业务需求：由于业务需求不断增长，改造后的设备能够更好地匹配公司日益增长的业务需求；提高设备的技术性能和控制精度，使物流中心能够更好地应对业务增长的挑战。

4.局部改造：考虑到物流中心不停产改造，改造工作从单机设备改造及局部工艺路线优化着手。尽管改造范围有限，但通过针对关键故障点的改造，已经取得明显的效果。

总体而言，云南省医药物流中心通过对平库区设备及工艺流程进行技术改造，使故障率得到降低，库区作业效率提高，确保物流中心的正常运营。这将进一步提高物流中心服务水平，更好地满足公司日益增长的业务需求。

云南省医药物流中心通过对平库区设备及工艺流程进行技术改造，使故障率得到降低，库区作业效率提高，确保物流中心的正常运营。这将进一步提高物流中心服务水平，更好地满足公司日益增长的业务需求。

———— 物流技术与应用 ————

编辑、排版：罗丹

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