物流裝車數(shù)字化改造、智慧化升級和服務創(chuàng)新，是國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)的重要內容和現(xiàn)代物流發(fā)展的重點方向，也是流通體系中必不可少的重要環(huán)節(jié)和物流各功能之間能否緊密銜接的關鍵。國內物流行業(yè)智能裝車設備的研發(fā)，都集中在液態(tài)物料方面，而垛裝物料裝車仍依靠傳統(tǒng)的人工或半自動化機械完成，不僅效率低，勞動強度大，人工成本高，且料包易變形破損。國外發(fā)達國家垛裝物料全自動裝車設備價格高昂，且無法適應國內復雜的貨車車型及裝車工況。物流運行效率低，人工裝車成本高已成為我國垛裝物流行業(yè)亟待解決的關鍵瓶頸。
我國物流行業(yè)正面臨著“機器代工”的關鍵轉型期，在人口老齡化加重，人工成本顯著增加和物流運行效率低下的叁重壓力下，研發(fā)基于垛裝物料的智能無人裝車設備是必然選擇。在石化、化工、水泥和飼料等以垛（袋）裝物料為裝卸單元的行業(yè)，要實現(xiàn)智能化裝車，面臨以下瓶頸亟待解決：一是針對不同裝車方式及改裝的非標貨車，亟待研制適用所有公路貨運車輛全場景覆蓋應用的智能無人裝車設備，填補行業(yè)空白；二是多品種多數(shù)量傳感器數(shù)據(jù)格式差異及數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)實時有效融合處理難度大；三是包裝袋外形尺寸差異導致集裝箱運力浪費，增加運輸成本；四是貨車與裝車系統(tǒng)對接精度差，裝車系統(tǒng)泊車耗時長，泊車位置偏差大；五是隨著遍布全球各地的用戶量加大，亟待解決多設備控制系統(tǒng)集成，并與倉儲管理系統(tǒng)（WMS）、ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)互聯(lián)互通，涉及算法復雜，統(tǒng)一平臺控制實現(xiàn)難度大。
針對以上關鍵瓶頸，龍合智能裝備制造有限公司聯(lián)合中石化寧波新材料研究院有限公司、福州大學、泉州裝備制造研究所等單位，以中石化寧波鎮(zhèn)海煉化有限公司聚丙烯等垛裝物料的智能無人裝卸為工程背景開展科研攻關，通過研發(fā)垛裝物料智能裝車設備及控制系統(tǒng)，突破了基于不同類型和不同裝車方式貨車智能化裝車技術的瓶頸，先后開發(fā)了后裝式、上裝式和側裝式三種垛裝物料智能無人裝車設備，并建立了垛裝物料智能裝車設備ECS控制系統(tǒng)云平臺，形成了垛裝物料智能裝車整體技術。主要創(chuàng)新成果如下：
1.發(fā)明了基于不同裝車方式的智能裝車系統(tǒng)集群，采用雙AGV并行作業(yè)、移動龍門旋轉升降和滾動載板整進整出集裝箱技術，在全球唯一實現(xiàn)了所有公路貨運車輛全場景覆蓋應用。
2.行業(yè)內率先突破了十余種數(shù)十個傳感器海量數(shù)據(jù)融合的技術瓶頸，解決了不同傳感器數(shù)據(jù)一致性差、計算復雜度高和系統(tǒng)可靠性低的難題，保障了正確、安全、高可靠地實現(xiàn)裝車作業(yè)無人化。
3.獨創(chuàng)了物料二次整形、自鎖式防滑靴和推出擠壓式機構，克服了普遍存在的標準集裝箱自動裝車時不能滿載之弊端。
4.建立了液壓驅動的非線性剪叉式推出機構與伺服電機+行星減速器線性位置補償機構的速度反向同步協(xié)調控制數(shù)學模型，設計了裝貨AGV小車與集裝箱瓦楞側板之間位置的多傳感器檢測算法、貨車沉降自動跟隨控制算法，多車多任務協(xié)同調度算法，碼垛自動識別、垛型自動調整及碼垛堆疊排列成型技術和基于激光雷達泊車誤差檢測和異物檢測的貨車自動糾偏裝置系統(tǒng)，大幅提高了裝車作業(yè)效率，實現(xiàn)了行業(yè)內裝車零破包率的突破。
5.行業(yè)內率先開發(fā)了智能裝車設備控制系統(tǒng)ECS云平臺，實現(xiàn)了用戶和裝車設備管理、遠程調試和軟件升級、遠程控制、數(shù)據(jù)存儲和設備故障預警等功能。
研究成果先后被認定為國家級和省級首臺套重大技術裝備，并列入國家和福建省重大技術裝備推廣應用導向目錄、福建省工業(yè)和信息化重點新產品推廣目錄（2021年度第一批和第二批）。迄今為止，成果完成單位累計實現(xiàn)新增收入10.8262萬元，新增利稅3.3491億元。產品應用于石化、糧食和化肥等行業(yè)，解決了裝車效率低，人工成本高的技術難題，與人工+叉車裝車模式比較，新產品裝車容量提高了10%，裝車效率提高1.5倍，裝車破包率零，泊車時間縮短67%，裝車成本降低80%，經(jīng)濟和社會效益顯著，市場前景廣闊。研究成果對增強國民經(jīng)濟發(fā)展的支撐保障作用，貫徹落實黨中央、國務院關于構建現(xiàn)代物流體系的決策部署，提高物流效率、降低成本、改善工作環(huán)境，促進行業(yè)科技進步和提高行業(yè)競爭力具有重要的現(xiàn)實意義。
項目獲得授權發(fā)明專利9件、授權新型專利27件，計算機軟件著作權21件。主導制定行業(yè)和國家標準3件，參與制定國際標準1件。
1.中石化寧波新材料研究院有限公司 2.中石化寧波鎮(zhèn)海煉化有限公司 3.萬華化學（福建）有限公司 4.福州大學 5.泉州裝備制造研究所
1.楊 靜 2.潘存云 3.張洪勛 4.彭恩奇 5.林仁興 6.柳 翼 7.李秀軍 8.史 鵬 9.張立偉 10.孫 波
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評價單位： |
中國民營科技促進會 |
報告編號： |
202401003089 |
評價日期： |
2024-06-15 |
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組織單位： |
中國民營科技促進會科技成果轉化辦公室 |
項目負責： |
雷智旺、李育春 |
成果管理： |
13681429210 |
一、提供的資料齊全，符合評價要求。
二、項目取得以下創(chuàng)新性成果：
1、發(fā)明了基于不同裝車方式的智能裝車系統(tǒng)集群，采用雙AGV并行作業(yè)、移動龍門旋轉升降和滾動載板整進整出集裝箱技術，在全球唯一實現(xiàn)了所有公路貨運車輛全場景覆蓋應用。
2、行業(yè)內率先突破了十余種數(shù)十個傳感器海量數(shù)據(jù)融合的技術瓶頸，解決了不同傳感器數(shù)據(jù)一致性差、計算復雜度高和系統(tǒng)可靠性低的難題，保障了正確、安全、高可靠地實現(xiàn)裝車作業(yè)無人化。
3、獨創(chuàng)了物料二次整形、自鎖式防滑靴和推出擠壓式機構，克服了普遍存在的標準集裝箱自動裝車時不能滿載之弊端。
4、建立了液壓驅動的非線性剪叉式推出機構與伺服電機+行星減速器線性位置補償機構的速度反向同步協(xié)調控制數(shù)學模型，設計了裝貨AGV小車與集裝箱瓦楞側板之間位置的多傳感器檢測算法、貨車沉降自動跟隨控制算法，多車多任務協(xié)同調度算法，碼垛自動識別、垛型調整及堆疊排列成型算法和基于激光雷達泊車誤差檢測和異物檢測的貨車自動糾偏裝置系統(tǒng)，大幅提高了裝車作業(yè)效率，實現(xiàn)了行業(yè)內裝車零破包率的突破。
5、行業(yè)內率先開發(fā)了智能裝卸搬運設備控制系統(tǒng)ECS云平臺，實現(xiàn)了用戶和裝車設備管理、遠程調試和軟件升級、遠程控制、數(shù)據(jù)存儲和設備故障預警等功能。
項目獲得授權國家發(fā)明專利9件、授權新型專利27件，計算機軟件著作權21件。主導制定國家和行業(yè)標準3件，參與制定國際標準1件。
三、項目系列產品先后被列入福建省首臺（套）重大技術裝備推廣應用指導目錄（2021）和國家首臺（套）重大技術裝備推廣應用導向目錄（2022年），及福建省工業(yè)和信息化重點新產品推廣目錄（2021年度第一批和第二批）。
四、經(jīng)福建省產品質量檢驗檢測中心檢測，項目產品各項指標符合相關標準，系列產品被廣泛用于石化、水泥、糧食和飼料等行業(yè)，與人工+叉車裝車模式比較，新產品裝車容量提高了10%，裝車效率提高1.5倍，裝車破包率零，泊車時間縮短67%，裝車成本降低80%，經(jīng)濟和社會效益顯著，市場前景廣闊。
評價委員會一致認為，該成果實現(xiàn)了物流裝車數(shù)字化改造、智慧化升級和服務創(chuàng)新，解決了物流運行效率低，成本高的瓶頸，填補了行業(yè)空白。項目整體技術達國際先進水平，其中裝車效率和裝車零破包率相關技術達國際領先水平。
| 姓名 |
工作單位 |
職稱 |
從事專業(yè) |
| 譚建榮 |
浙江大學 |
院士 | 機械工程 |
| 吉國力 |
廈門大學 |
正高 | 自動控制 |
| 江開勇 |
華僑大學 |
正高 | 機電一體化 |
| 劉菊東 |
集美大學 |
正高 | 機械制造及自動化 |
| 彭晉明 |
福建理工大學 |
正高 | 機電工程 |
| 江吉彬 |
福建省信息職業(yè)技術學院 |
正高 | 機械電子工程 |
| 廖萬彩 |
福建省機械科學研究院 |
正高 | 工程機械 |
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