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Ⅱ 石化企業自動化立庫時代共享托盤的矛盾與應對
石化企業自動化立庫時代--共享托盤的矛盾與應對
前言
近年來，伴隨人力及土地要素成本的上漲，中國石化企業倉儲物流升級加速，自動化立體庫建設需求爆發，部分大型石化企業已經建立起覆蓋包裝、碼垛、套膜、入庫、儲存、出庫、裝卸車等全流程的智能物流體系，整個過程以標准托盤作為儲運單元、計量單元、信息單元介質進行一貫化聯運，以提高整體供應鏈管理效率，降低物流成本，提升產品競爭力。
以自動化立體庫為樞紐中心的整鏈帶托運輸運營，高度依賴托盤標准化水平，同時在雙碳背景下，石化企業更注重可持續的綠色循環物流模式，而以替代一次性包裝實現帶托運輸目標的共享托盤剛好契合了這一需求。
本文主要從共享托盤運營現狀出發，探討分析石化企業自動化立庫+共享托盤模式下實際托盤運營遇到的問題、原因及解決方法。
一、背 景
石化企業平面庫時代逐漸衰退
1、人工成本上漲
歷史上，由於當時我國勞動力充裕，而在石化廠區建設征地的同時，需就地解決就業安置問題，加上勞動力成本較低，石化企業多採用平面庫。人工裝卸+叉車庫內作業，基本就能夠滿足這一時期石化企業倉儲物流需求。但伴隨我國人口老齡化進程，勞動力成本大幅上升，願意從事重體力勞動的低端就業群體越來越少，石化企業普遍意識到建設平面庫並依託大量人力裝卸作業的傳統倉儲路徑已經走不通了。
2、土地成本上漲
伴隨大型石化企業的世界級煉化基地規模初步形成，生產向集約化、大型化發展，石化企業產能大幅提升，百萬噸級別的固態產品生產裝置比比皆是。以往固態產品在平面庫內以托盤堆垛形式來進行儲存，2～3層的產品堆垛層，儲存效率低，平面庫的倉儲形式勢必要依託於大規模的土地資源。面對受限的土地面積與日益攀升的土地成本，石化企業更傾向於將有限的土地資源用於生產，導致倉儲用地越來越集約化。
3、管理精細化要求越來越高
隨著我國經濟水平和消費水平的提升，下遊客戶對石化產品的需求由單一品類、低端化產品，向多元化、高端化產品發展，單一客戶需求量不斷增大，且下遊客戶對產品品相、時效性要求也在提升，石化產品市場競爭頗為激烈。為了更好地滿足客戶需求，石化企業不斷豐富產品種類，產品牌號由原來的五、六個增加到數百個。傳統平面庫由人工分配儲存位置，並以做記錄、插牌子、貼標簽等傳統方式進行管理。隨著產品牌號增多，多個牌號產品需要堆放在一個堆垛上，這讓原本效率低、差錯率高的人工管理形式難以應對；倉庫內上層托盤與下層產品直接接觸，穩定性差，易倒塌，且叉車在碼放上層產品時，易出現托盤劃破下層產品包裝的現象；倉庫內應用人工駕駛叉車進行產品碼垛堆放，因庫內多為混凝土地面，叉車作業時捲起大量粉塵與尾氣排放出的顆粒物吸附在產品包裝袋上，影響包裝外觀，對員工身體健康不利，影響下游產品品質，同時也會損害企業形象。
二、現 狀
石化企業自動化立體庫+共享托盤--帶托運輸時代正在加速走來
1、立體庫運作流程
產品通過全自動包裝碼垛生產線，橫梁式高位碼垛機將袋裝產品碼垛在托盤上，並由自動套膜機進行套膜。入庫，通過環形穿梭車/輸送線送入自動立體倉庫儲存道口，由高位堆垛機搬運到倉庫指定貨位。入庫校驗，托盤信息載體採用RFID技術，在包裝碼垛環節記錄碼垛產品信息，並與倉儲管理系統WMS中的信息進行匹配，匹配成功的產品方可進入倉庫。反之，出庫亦然。裝卸車，針對整托出庫運輸的產品，普遍利用「人工+叉車」的形式將產品搬運到指定車輛上，或者利用無人裝車機進行自動化裝車。
自動化立體庫以高土地利用率、高度自動化、高度信息化、較少的人力成本等優勢，實現產品從自動包裝入庫、存儲、出庫發運等自動化作業和信息化管理。使用自動化立體庫倉儲正逐步取代傳統倉儲方式，滿足石化行業發展需要，助力企業提升管理和服務，實現倉儲物流的智能化、自動化升級。因此，採用智能化立體倉庫來實現化工產品的搬運、存儲等自動化物流作業，成為行業發展的必然趨勢。
除了生產裝置較少、年產量小於30萬噸的小型石化企業外，目前國內大部分大型石化企業在新項目建設中都會採用自動化立體倉庫，石化行業自動化立體庫建設已經進入到爆發期，並已經初具規模。泉州中化、鎮海煉化、中科煉化、中韓石化、揚子石化、廣東石化等大型石化企業已經率先實現了全流程智能物流體系建設，並在業內產生相當的反響。
2、帶托運輸成為石化企業自動化立體庫時代必然選擇
傳統方式以立足企業內部物流作業環節優化，以期實現降低物流成本的機會空間已經越來越有限，而站在整個供應鏈角度，通過提高物流標准化水平，提升庫存或物流設施周轉率，減少人工過手次數，以達到物流降本增效是必然選擇。
在立體庫建設背景下，石化企業的物流作業更加系統化、整合化，管理觀念也從logistics（物流）向SCM（供應鏈管理）轉化。傳統物流管理強調企業內部各物流環節的整合，而供應鏈管理追求產品流通過程中所有鏈條企業的物流整合，包括中間經銷商，直至終端客戶的整體物流成本。上下游一貫化的帶托運輸讓供應鏈管理理念得以實現，提高上下游銜接效率，提升周轉率並降低貨損及物流成本。
3、共享托盤是實現一貫化帶托運輸的最優方式
共享托盤上下游聯運支持一貫化帶托運輸方案得以實現。過去行業內普遍傾向於採用拆垛方式裝車進行運輸，來獲取較高的裝載率；上下游企業對於帶托運輸的托盤結算尚缺少規范，生產企業和下游用戶眾多，托盤形式和流轉回收流程缺少統一規劃。近年來，伴隨勞動力成本及土地成本上升，自動化立體庫+帶托運輸綜合建設運營具有明顯成本優勢，且易對下遊客戶形成較高產品服務黏性，立體庫+共享托盤帶托運輸模式在石化企業開始普及應用。在中石油、中石化、中海殼牌、萬華的大力推進下，一些民營石化企業也在逐步加入；第三方專業托盤運營服務商的出現，解決了帶托運輸之後托盤資產管理、回收、跨企業結算以及清洗維護問題；且我國對貨運車輛超限超載治理力度不斷加大，曾經通過拆垛運輸進行超載來獲利的方式已經難以實現，帶托盤整垛運輸開始被石化行業企業所接受，給自動化立體庫+一貫化帶托運輸模式落地應用提供了便利條件。
一次性托盤與循環共享托盤綜合調查評分
三、自動化立體庫+共享托盤模式運營的矛盾
自動化立體托盤要求特點
石化企業自動化立體倉庫對使用的托盤標准化要求非常高，否則極易造成生產事故，具體表現為以下幾個特點：
①用量大
一個立庫通常2到5萬個庫位，托盤的出入庫流量通常在200托盤/小時以上，日托盤補給量通常在2000個以上。
②出入庫作業集中
屬於「大進大出」，且波峰波谷明顯，石化倉儲區場內備用托盤庫位普遍不足，這要求托盤服務商能提供JIT模式進行柔性補給。
③庫內自動化運轉對托盤可靠性要求極高
其托盤測試標准遠高於GB/T35781-2017《托盤共用系統塑料平托盤》性能要求，據測算，能夠滿足立庫使用要求的塑料托盤的生產成本普遍在400元/個以上。石化生產屬於連續流程工業，絕不允許中間停產，智能立體倉庫作為連續流程工業的最後一環，不允許出現因作業故障造成的上游停產事故出現。
以某石化立庫為例
其立庫托盤技術要求如下：
而GB/T35781-2017《托盤共用系統塑料平托盤》承載能力要求如下：
2、共享托盤運營矛盾及問題 國內共享托盤運營處於行業發展的初級階段，不像國外成熟發達經濟體，已經普遍形成托盤租用管理的習慣，即托盤用戶設有專門待回收區域分類存放共享托盤，有專門人員對托盤資產進行入庫確認、盤點、歸還操作及費用對賬結算。因而，目前國內立體庫+共享托盤模式應用仍存在以下矛盾點。
共享托盤運營現階段存在的矛盾
01下游場景復雜，操作不規范，回托破損率較高，共享托盤再次入庫需經過嚴格篩選（如支撐結構是否受損、RFID是否遺失、光感位是否受損、毛刺飛邊是否突起、鋼管是否銹蝕等），否則難以滿足立庫直接使用要求，從而導致碼垛後入庫異常，而入庫退出率高，又將導致需人工進行拆托重組。
02下遊客戶眾多，石化行業在普遍經銷的模式下，托盤流轉流程復雜，托盤丟失率較高。而立庫托盤生產成本較高，價格通常在400元/個以上，一旦高比例丟失，對托盤所有方將造成重大持續損失。在無差異化盲發的情況下（即事實上無法將托盤丟失、損壞責任傳遞到托盤使用方），托盤丟失率甚至超過10%，由此，在不考慮其他運營成本的情況下，單單分攤到托盤運營上的共享托盤單片次丟損成本就超過40元，顯然，這不是一個健康的運營模型。若此丟失成本由下游托盤使用客戶承擔，顯然難以讓下遊客戶接受，而由共享托盤運營商來承擔，也是難以持續的。要解決這個矛盾，要麼降低托盤生產成本，要麼通過協同教育，明確規則，提高回收率，減少丟失成本。
因回收或歸還不及時，托盤被下遊客戶長期佔用，托盤周轉率低，導致周轉托盤量不足，被要求不斷加大托盤投入。通常來說，石化產品供應鏈平均托盤使用周期在45天左右，包含從石化產品生產起至最終使用完的天數。如果托盤無法及時回收，下游企業不可避免的會將共享托盤挪作他用，以滿足其企業自身內部周轉需求，由此會將托盤周轉率大為下降，增加共享托盤運營商的額外成本投入。
流通中需要的托盤量=貨物總量對應的托盤需求量/托盤流轉次數
04石化企業下游普遍存在經銷模式，經銷商為保護下遊客戶隱私或者減少托盤轉化以及引導下游回收管理的工作，希望將托盤直接隨貨轉售給下遊客戶，但托盤費用不能加價過高，否則會影響產品本身銷售，根據市場調查，塑料托盤包裝成本不高於100元/噸才容易被經銷商和終端客戶接受。目前國內從伊朗進口的原料加塑料托盤的成本是150元/個，即100元/噸。
由於以上矛盾存在，所以目前國內石化企業自動化立體庫+共享托盤模式經常出現下游滲透率不足，帶托運輸與倒板散貨運輸並存，共享托盤與一次性托盤共存的現狀，增加了額外管理成本，效率提升不夠徹底。
四、對策與建議
為解決共享托盤以上矛盾沖突，並推進立體庫+共享托盤模式落地，行業可採用立庫托盤與庫外托盤差異化管理方案，具體有以下兩種形式：
（一）子母托方案
即母托盤不出庫，庫內輸送，抓取、識別都只針對子托盤，子托盤外發下遊客戶用於托盤帶托運輸。子托盤技術標准要求相對較低，因而成本相對低廉，同時保證子母托盤在立庫內部閉環運轉，減少下游非標操作的損耗。該方案有以下弊端：1、增加了托盤用量；2、因為預留額外子托盤空間，導致庫容損失。與此同時，優點如下：外部使用的子托盤可選擇共享托盤也可以選擇一次性木托盤，具有進退空間。
（二）倒板方案
即在立庫出庫口安裝托盤翻轉設備，通過翻轉設備，將庫內托盤切換成庫外共享托盤，以此避免庫內托盤流出內部系統，減少損耗。該方案需在出庫區額外安裝倒托翻板設備，增加設施投入和空間佔用。與此同時，優點如下：1、節省托盤用量；2、可以選擇推拉器進行免人工裝卸改造，兼容無托盤免人工裝卸模式，但下游仍需人工作業。
自動化立體庫建設初期即將托盤運營模式規劃起來。由於石化行業自動化立體庫為倉庫核心設施，投資較大，托盤只是作為核心輔助設備，投資比重相對較少，但非常重要，關繫到倉儲貨物的流轉效率和帶托運輸正常運轉。因此要在立體庫設計初期，即將托盤運營模式並入進行整體規劃。這要求立庫集成商具備較強的整體規劃、布置和方案設計能力，對整個供應鏈運作及托盤運營有一定理解。同時，要深入理解石化行業內部各企業銷售、儲存等物流場景，提前在硬體配置上做出規劃。
在石化企業立體庫對托盤高標准要求與供應鏈下游托盤使用工況惡劣的矛盾下，為避免資源大量冗餘浪費，石化企業自身在規劃物流系統或者立體庫建設的初期，就需要將托盤運營方案、自動化倒托倒板設備或者子母托盤方案納入整體規劃，實現庫內托盤專業化內循環管理，外部托盤外循環差異化管理，從而避免在立庫交付後運營期出現托盤運營兩難困境。
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