為滿足發(fā)展需求，瑞士零售行業(yè)巨頭COOP集團委托TGW物流集團成功規(guī)劃并建成一套綜合的自動化內部物流系統(tǒng)，以冷藏物流中心和全自動冷凍倉庫為核心，實現(xiàn)了冷藏、冷凍、干貨和烘焙產品的自動化存儲，以及空包裝處理，在保證物流效率提升的同時，也使其運營成本得到優(yōu)化。 

一、項目背景

作為瑞士零售行業(yè)巨頭，COOP集團主要從事食品零售、批發(fā)、專業(yè)零售和食品生產，2019年營業(yè)額約307億瑞士法郎，員工人數約90000名，擁有超過2400個零售網點。COOP集團立志成為瑞士最優(yōu)秀的食品零售商，為客戶提供最優(yōu)質、最貼心的服務。這一目標對公司的內部物流提出了嚴格的要求。為此，COOP集團斥資6億瑞士法郎在Schafisheim配送中心啟動內部物流項目建設，其中冷藏物流中心和全自動冷凍倉庫是該項目的核心。

對于這一項目的規(guī)劃建設，COOP集團的要求包括：

• 在同一個地點建立3個區(qū)域配送中心、3個冷凍配送中心和3個大型烘焙車間；

• 應用高度的系統(tǒng)自動化和先進的機器人技術；

• 為COOP的減排目標提供最佳支持；

• 內部物流合作伙伴必須擁有先進的技術，并且了解COOP的想法、需求和目標。

二、項目概況

“將大量貨物都集中到一個地方，便于我們投資自動化和機器人技術，以實現(xiàn)快速、高效地處理。”談及項目的初衷，COOP集團物流總監(jiān)Daniel Hintermann表示。

這個巨額項目不僅僅只是一個簡單的倉庫。因此，COOP要尋求一個強大可靠的內部物流供應商作為項目總包，負責在多個溫度區(qū)域實施一整套高度復雜的解決方案，從而在建筑面積250000平方米的幾棟大樓內集成一套綜合的內部物流系統(tǒng)。該系統(tǒng)的核心是冷藏物流中心和全自動冷凍倉庫，借此幫助COOP設立客戶服務新標準。

最終，TGW集團脫穎而出，按照用戶要求成功規(guī)劃并建成一套綜合的自動化內部物流系統(tǒng)；實現(xiàn)冷藏、冷凍、干貨和烘焙產品的自動化存儲，以及空包裝處理（即處理從所有瑞士門店回收的可重復利用包裝）；并且將3個區(qū)域配送中心、3個冷凍配送中心和3個大型烘焙車間集中整合到一個地方。

這項投資規(guī)模達6億瑞士法郎的大型項目通過分期實施，于2016年6月全面投產，年處理能力達1.3億件，每年減排超過1萬噸，每年節(jié)省成本約5000萬瑞士法郎。為保障系統(tǒng)持續(xù)、高效運行，TGW還根據用戶需求為其量身定制了個性化的維護和服務方案。

三、內部物流解決方案

1.物流系統(tǒng)的整體構成

TGW實施的內部物流系統(tǒng)，通過籠車輸送線將各個收貨區(qū)、托盤庫、揀選區(qū)和發(fā)貨區(qū)串聯(lián)起來。兩棟主建筑大樓由160米長的連廊相連，其中包括：

• 冷凍貨物（-23℃）：全自動化物流系統(tǒng)，涵蓋從拆垛到穿梭車立體庫存儲，再到機器人揀選的各個流程。

• 冷藏貨物（2℃）：自動化物流中心，由Stingray穿梭車系統(tǒng)配合自動化拆碼垛機器人，實現(xiàn)奶制品、肉類和魚類的高效揀選和發(fā)貨。

• 空包裝（回收中心）：自動化回收中心，處理紙板、塑料和生物質等空包裝的回收和發(fā)貨（拆垛、清空、洗滌、分揀和碼垛）。

• 干貨倉庫有4536個托盤貨位（可增加到5670個），存取能力達160托/小時。7個揀選工位（語音揀選），可同時揀選多個客戶的訂單。

• 烘焙和糕點類產品：年產5萬噸。

• 區(qū)域配送中心來貨越庫（食品/非食品類慢銷品）。

2.全自動化冷凍立體倉庫

自動化冷凍倉庫是食品零售行業(yè)面臨的重要內部物流問題，不僅是因為其工作環(huán)境惡劣，而且對設立優(yōu)質服務標準起決定性作用。作為冷鏈物流的先驅，TGW一直致力于冷鏈行業(yè)的內部物流解決方案：每個系統(tǒng)、每個組件、每個產品都可以在-30℃的環(huán)境下完美運行。COOP將自己生產的冷凍和烘焙產品存儲在-5℃至-23℃的環(huán)境下，然后直接送入配置自動拆碼垛機器人的托盤庫。該系統(tǒng)的核心是Stingray穿梭車。

該系統(tǒng)配置幫助COOP集團實現(xiàn)了最高程度的自動化，這是降低總體擁有成本的第一要素。其次，還需要為不同的溫度區(qū)域創(chuàng)造合適的低溫環(huán)境：基于“適溫存儲”的原則，拆碼垛作業(yè)區(qū)的溫度在-2℃至-5℃之間，托盤庫和穿梭車立體倉庫的溫度為-23℃。倉庫內的氧氣濃度控制在14%，以防火災的發(fā)生。

全自動化冷凍立體倉庫的進出庫流程，如圖3。入庫方面，每天400個托盤來自外部供應商，800個托盤來自COOP自己的烘培車間。訂單揀選方面，平均每天55000件貨物，3500臺籠車；高峰時段每天可達10萬件貨物，6000臺籠車。

（1）托盤庫

托盤庫的溫度為-23℃，共4個巷道，17000多個貨位。它可以容納超市所需的兩周庫存。庫內共配置四臺堆垛機負責存取貨物，每臺配兩個貨叉。該系統(tǒng)每小時可存取貨135次。

（2）全自動拆垛機器人

全自動拆垛機器人

在-2℃的溫度下，3臺Splitex全自動拆垛機器人輕輕抬起紙箱一側，然后將載貨板迅速滑入紙箱下方，從而完成拆垛作業(yè)。這就確保了即使不穩(wěn)定和無法吸取的紙箱也能安全順利拆垛。幾乎100%的托盤是以這種方式實現(xiàn)全自動化拆垛的。只有特別大或包裝不當的貨物必須人工拆垛。根據垛型不同，1臺拆垛機器人每小時可以處理1800～2800個包裹。也就是說，由3臺機器人組成的整個拆垛系統(tǒng)每小時可以處理5400～8400個包裹。

 （3）穿梭車系統(tǒng)

穿梭車立體倉庫的溫度低至-23℃，共7個巷道，16層貨架，40000多個貨位。高動態(tài)的穿梭車系統(tǒng)用于揀選緩存，可以存儲略高于一天的庫存。一旦某些產品低于最低庫存水平，就會自動從托盤庫中取出并輸送到拆垛區(qū)。Stingray穿梭小車的存取能力達4500箱/小時。

Stingray穿梭車系統(tǒng)

當需要維修保養(yǎng)時，COOP可以從巷道中輕松取出小車，并挪到常溫下進行維修。

（4）冷凍產品全自動混合碼垛

冷凍產品全自動混合碼垛

在冷凍環(huán)境下，人工揀選特別困難。這就是COOP慎重考慮并最終選擇全自動混合碼垛的原因。9臺Autostax碼垛機器人在-5℃的溫度下工作。自動預先計算出理想的順序和碼垛方式，然后由碼垛機器人按照正確的順序將紙箱送入，并按照預先計算的碼垛方式進行碼垛。根據包裹的數量，一臺機器人只需40～130秒就可以裝滿一臺籠車。這樣的話，9臺機器人每小時可以自動裝載250～800臺籠車。

3.處理冷藏貨物的全自動化倉庫

COOP的自動冷藏倉庫是一個區(qū)域性生鮮存儲系統(tǒng)，專為瑞士西北部、蘇黎世和瑞士中部的約360家COOP門店供貨。每天來自門店的奶制品、肉類和魚類訂單，在2℃的溫度下由全自動、高動態(tài)的揀選系統(tǒng)進行處理。該系統(tǒng)包括穿梭車立體倉庫，其中配置進出貨籠車自動拆垛工作站。

自動冷藏庫的布局組成，如圖7；進出庫流程，如圖8。

在訂單揀選方面，平均每天達10萬個包裹，高峰時段可達125000個包裹；每小時存取貨6500次；可容納約2天的庫存量。

供應商使用籠車或托盤裝載標準化料箱，來運送貨物。第一步，將堆疊的貨物料箱從籠車或托盤上自動取下，然后放置到托板上，視尺寸不同最多可裝載8個料箱。

隨后，貨物被送入穿梭車系統(tǒng)中。這是一個高動態(tài)的揀選緩存區(qū)，它可以存儲大約2天的庫存。該穿梭車立體倉庫共7個巷道，17層貨架，60000個貨位。119臺Stingray小車，每小時可存取貨6500次。

系統(tǒng)將門店訂單所需的料箱從倉庫中取出，并自動輸送到籠車裝載工作站。

TGW軟件基于以下標準，優(yōu)化順序并計算出理想的垛型：

• 最佳裝載水平；

• 高穩(wěn)定性；

• 超市內的步行距離短。

裝好的籠車經過固定保護，并貼上相應的發(fā)貨標簽，然后送至出庫緩存區(qū)。

4.空包裝中心（即回收中心）

工業(yè)機器人清洗并分揀料箱，然后自動將返回的包裝輸送到空包裝中心的入庫區(qū)。這就確保了配送中心的其他區(qū)域都有充足的料箱供應。該中心由以下區(qū)域組成：空籠車緩存區(qū)、烘焙產品的空箱存儲區(qū)、出庫緩存區(qū)以及作為系統(tǒng)技術核心的分揀單元。所有這些區(qū)域由超過15公里的輸送線串聯(lián)在一起。

空包裝中心的布局組成，如圖9；設備和軟件組成，見表1；

運作流程，如圖10。

分揀和碼垛的處理能力達每小時6000箱；IFKO料箱的分揀和碼垛處理能力達每小時7000箱；清洗系統(tǒng)的處理能力為每小時5600箱；空容器緩存區(qū)的處理能力為85000箱。

四、優(yōu)化運營成本

規(guī)劃伊始便考慮運營成本的優(yōu)化。因此，在項目規(guī)劃階段，定制個性化的維護和服務方案就非常重要。這樣可以大幅降低運營成本，從而大大降低整個系統(tǒng)的總體擁有成本。

COOP集團西北物流區(qū)物流總監(jiān)Domenico Repetto說：“我們尋找的是一家跟COOP一樣注重可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護的公司。”TGW始終考慮每個系統(tǒng)、組件和產品的運行成本，這是實現(xiàn)節(jié)能減排、降本增效的唯一途徑。COOP項目便是如此。

TGW主要關注的是系統(tǒng)整個生命周期的總體擁有成本（TCO）。總體擁有成本優(yōu)化從看似不重要的細節(jié)開始，如能量回收裝置或托盤堆垛機的節(jié)電軸控制，以及最大化提高存儲密度（冷庫應用尤其如此）。

貨物存儲間距小，部件設計緊湊（如Stingray穿梭車系統(tǒng)），這些都讓COOP大大受益。在能源成本節(jié)約方面，冷凍倉庫發(fā)揮了重要的作用：通過自動化和機器人技術的使用，COOP將冷凍貨物的總量降至最低。如果持續(xù)優(yōu)化溫度（達到必要的低溫即可，無需更冷），并將氧氣濃度降到14%，便可實現(xiàn)倉庫的成本優(yōu)化。