案例 | 江苏苏铝科技10万吨光伏边框生产全流程物流无人化探索

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为支撑年产10万吨光伏边框的高效运营，江阴新苏铝科技有限公司引入“柔性装框输送系统+一体化调度平台”为核心的定制化智能物流解决方案，实现了光伏边框生产全流程物流无人化运作、库存准确率达99.5%、产品损耗率控制在0.12%、整体效率提升40%的显著效果。这一实践为铝加工制造业智能化升级提供了可参考的经验。

梁广源 马笑

山西迎才物流设备科技有限公司

作为年产10万吨光伏边框的核心供应商，江阴新苏铝科技有限公司（以下简称“江苏苏铝科技”）积极响应“加快智慧物流装备研发与应用”“推动物流软件与生产系统深度融合”等政策导向，于2024年7月启动生产物流环节的智能化改造。项目成功落地后，不仅精准匹配了新能源产业高质量发展对供应链效率与品质的要求，也为企业后续扩产与市场竞争力的提升奠定了坚实基础。

物流瓶颈亟待突破

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光伏边框生产物流具有鲜明特性：一是产品尺寸特殊，6～7.5m的长料尺寸多样；二是表面品质要求严苛，氧化膜厚度需≥15μ，任何画上都将导致产品报废；三是需实现挤压、时效、喷砂、氧化等多环节的高效衔接。传统物流运作模式在以下4个方面存在瓶颈：

1.产品损耗率高：传统人工装框、转运过程中易造成边框表面划伤，导致氧化膜破损率超出行业警戒线，直接影响产品合格率；

2.整体效率低下：各生产环节物流设备独立运行，形成“设备孤岛”，挤压、时效、喷砂、氧化等工序间衔接耗时久，无法满足年产10万吨的交付需求；

3.追溯能力滞后：缺乏全流程数据采集与管理系统，边框生产状态、物流位置难以实时追踪，出现质量问题时无法快速定位根源；

4.调试周期长：新产能上线前，物流系统缺乏科学验证手段，试错成本高，易延误项目投产时间。

项目需求与规划目标

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1.明确需求

为满足10万吨光伏边框的交付能力，江苏苏铝科技需要构建一套与生产流程深度融合的智能物流体系，覆盖“挤压—时效—喷砂—缓存仓—氧化”全生产链路，其核心需求集中在三个维度：

在物流作业层面：实现6～7.5m多规格边框的无损伤搬运，实现各工序间无人化精准高效衔接，避免因人工干预导致的质量风险；

在信息化层面：打通生产与物流数据壁垒，实现订单、库存、设备状态的实时联动，满足全链条精准追溯需求；

在效益层面：通过物流系统优化，降低综合能耗，同时控制人力成本，提升整体运营效益。

基于上述需求，江苏苏铝科技与山西迎才物流设备科技有限公司（以下简称“迎才公司”）合作，打造定制化智能物流解决方案。

2.设定物流系统的关键指标

为了确保解决方案能切实解决实际痛点，迎才公司为江苏苏铝科技提供的智能物流系统设定了高于行业平均水平的核心指标：

设备精度方面，柔性输送设备定位精度需达到±5mm，保障边框表面无划伤、氧化膜完好；

系统响应方面，一体化调度平台的订单处理响应时间≤10秒，设备调度指令下达延迟≤1秒，避免工序衔接卡顿；

效率提升方面，工序衔接时间从传统模式的100分钟以上缩短至≤15分钟，整体物流效率提升40%以上；

绿色指标方面，通过设备节能设计与智能调度，物流环节综合能耗降低25%以上；

追溯能力方面，实现“一物一码”全生命周期管理，数据采集响应时间≤8秒，满足质量追溯与合规要求。

这些指标成为后续解决方案设计与实施的核心依据，确保物流系统与生产需求高度适配。

解决方案与实施

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1.定制化设备破解适配难题

针对光伏边框长尺寸、高表面要求的特性，该项目引入了三大核心定制化物流设备，构建了覆盖生产全流程的智能物流系统。

（1）大框自动装框机：专为7.5m最大规格边框设计，采用Q345B高强度钢材机身，搭配升降机实现料框微幅升降，确保装框稳定性。插齿机纵向精准接料、横向稳定伸缩，辊轴包覆3mm厚聚氨酯材料（表面光洁度Ra0.8μm），结合PLC系统节拍式传输，彻底避免边框与设备刚性接触，划伤率较传统人工装框降低90%。

大框自动装框机

（2）跨车间有轨式RGV摆渡车：额定负载8000kg，定位精度±5mm，配置激光避障系统与紧急制动装置。通过预设参数自动适配6～7.5m多规格边框转运，运行速度120m/min，较传统电动平车输送效率提升80%，空驶率降至12%，解决跨车间长距离转运效率低的问题。

有轨式RGV摆渡车

（3）小框自动装框机：采用高刚性桁架结构，兼顾轻量化与强承载性能；配备全自动隔条发放装置，可根据工艺参数精准完成隔条发放，确保边框有序排布；搭载毫米级定位系统的高精度机械手，同步抓取整排物料并平稳入框，装框效率较传统模式提升60%，划伤率降低95%。

小框自动装框机

三大设备通过统一控制协议联动，为全流程无人化物流提供硬件支撑。

2.一体化软件平台实现数据驱动

为打通生产与物流数据链路，该项目引入了迎才公司自主设计的“WT-iWMS仓储管理系统+Ex-WCS设备控制系统+WT-铝材厂整厂物流系统”一体化软件平台，实现全流程数字化管理。

设备监控系统

（1）WT-iWMS仓储管理系统：基于光伏边框工艺优先级开发动态货位优化算法，自动计算最优存储位置，记录智能缓存区物料信息，喷砂与氧化环节作业效率提升40%。支持多维度库存查询与盘点，库存准确率达99.5%，盘点周期从15天缩短至1天，同时集成库存预警算法，根据订单节奏自动生成补货建议，滞销库存减少60%。

（2）Ex-WCS设备控制系统：作为设备调度中枢，开发多设备动态协同算法，实现数百台设备（装框机、RGV、输送线等）实时联动。挤压机完成生产后，系统10秒内完成边框路径规划、接料时间预约、时效炉工位分配，实现“挤压—时效—喷砂—氧化”无缝衔接；针对多规格混流生产，自动识别边框参数并科学调度设备运行，设备空驶率从行业平均28%降至12%。

（3）WT-铝材厂整厂物流系统：构建“一物一码”全生命周期追溯体系，挤压装框阶段为每个料框分配唯一二维码，后续工序通过扫码终端自动采集数据，响应时间≤8秒。二维码自动识别系统实现生产数据（如挤压参数、时效温度）与物流数据（如转运路径、工位停留时间）深度融合，为质量追溯与产业链可控提供数据支撑。

二维码自动识别系统

3.实施保障：仿真验证与分阶段推进

为降低项目风险，缩短上线周期，确保解决方案精准落地，迎才公司在实施项目时采用“动画仿真+分阶段实施”的保障策略：

（1）动画仿真验证：依托1:1比例虚拟工厂模型，模拟不同产能负荷、多规格混流场景下的设备运行与软件调度效果，提前优化设备布局与软件参数，避免传统设计的盲目性。

（2）分阶段推进：项目实施分为三个阶段，90天完成硬件设备安装与单机调试，确保每台设备达到精度要求；45天实现软件联调与仿真模型校准，打通数据链路；45天开展试生产优化，根据实际运行数据调整设备参数与软件算法。整体周期较传统模式缩短60%，实现“投产即达标”。

太阳能边框整厂物流输送系统动画仿真图

此外，迎才公司结合在铝加工行业50多个项目的实施经验，提前预判设备负载、输送节拍、软件兼容性等关键问题，避免后期改造成本增加。

创新亮点

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1.联动调度：打破单点自动化局限

通过一体化软件平台开发“设备—订单—库存”联动调度算法，实现全流程协同优化。订单下达后，系统自动生成库存需求，同步向生产端推送指令；根据设备实时负荷动态分配任务，10秒内完成设备调动、参数调整、路径规划全流程，彻底改变传统物流“单点自动化、整体碎片化”的局面，实现从“被动响应”到“主动调度”的转变。

2.全周期验证，降低改造风险

构建“设计—调试—运维”全周期验证体系，设计阶段通过仿真模拟优化方案，避免设计偏差；调试阶段对照仿真模型校准设备与软件，确保实际运行与预期一致；运维阶段基于软件采集的设备数据与历史经验，建立故障预判模型，设备故障率从5%降至1.2%。同时，复用行业成熟项目经验，缩短项目验证周期，降低试错成本。

3.绿色节能设计，实现效益与环保双赢

响应“十五五”规划的绿色低碳政策，从设备、软件、管理三维度实现节能降耗：设备采用节能电机，能耗较传统设备降低18%；软件路径优化算法使边框搬运输送路径缩短22%；管理层面通过软件实现设备智能休眠，非作业时段自动进入低功耗模式，综合能耗降低25%，实现经济效益与环境效益的双赢。

实施成效

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智能物流系统升级项目投入使用后，给江苏苏铝科技带来了显著的经济效益：

一是效率与成本优化：全流程物流耗时从4小时缩短至1.5小时，效率提升62.5%，满足10万吨/年的交付需求；全流程无人化操作使物流从业人员减少83.3%，大幅降低人工成本与管理难度；综合能耗降低25%，每年减少能源支出超百万元。

二是质量与品质提升：通过柔性输送设备与精准调度系统，边框划伤率降低90%以上，产品合格率提升至行业领先水平；“一物一码”追溯体系实现质量问题快速定位，客户满意度显著提升，进一步巩固江苏苏铝科技在光伏边框领域的头部地位。

值得一提的是，江苏苏铝科技项目的成功，为光伏边框行业智能物流升级提供了可复制范式。截至2025年10月，已有南桂、今飞、齐力澳美、罗普斯金、金沐阳等6家光伏企业借鉴该方案启动了物流改造项目。此外，江苏苏铝科技的实践形成了“设备定制化+软件自主化+系统集成化”的智能物流升级框架，可广泛应用于铝加工、光伏组件等类似长尺寸、高精度要求的行业，为传统制造业智能化升级提供清晰路径。

———— 物流技术与应用融媒 ————

编辑、排版：王茜

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