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数字经济时代下建筑智能化升级在物流工业厂房建设中的策略研究论文

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2025-05-07 14:17:19    来源:    作者:xujingjing

摘要:在数字经济时代,信息技术的飞速发展正在深刻影响着各个行业的运作模式和发展方向。建筑业作为传统的基础产业,也在这一背景下迎来了智能化升级的新机遇。特别是在物流工业厂房的建设中,如何结合数字经济的特点,实现建筑的智能化升级,成为了提升企业竞争力的关键。文中旨在探讨数字经济时代下,建筑智能化升级在物流工业厂房建设中的策略,应围绕数字化技术的应用、智能化仓储与物流系统的构建、绿色化与可持续化的发展方向展开。通过这些策略的实施,可以有效提升物流工业厂房的建设质量和运营效率,为企业在激烈的市场竞争中赢得优势。

  【摘要】在数字经济时代,信息技术的飞速发展正在深刻影响着各个行业的运作模式和发展方向。建筑业作为传统的基础产业,也在这一背景下迎来了智能化升级的新机遇。特别是在物流工业厂房的建设中,如何结合数字经济的特点,实现建筑的智能化升级,成为了提升企业竞争力的关键。文中旨在探讨数字经济时代下,建筑智能化升级在物流工业厂房建设中的策略,应围绕数字化技术的应用、智能化仓储与物流系统的构建、绿色化与可持续化的发展方向展开。通过这些策略的实施,可以有效提升物流工业厂房的建设质量和运营效率,为企业在激烈的市场竞争中赢得优势。

  【关键词】物流工业厂房;建筑智能化;智能化升级;策略研究

  1引言

  数字经济时代背景下,随着电子商务的快速发展和全球化贸易的推动,物流行业变得越来越重要。物流工业厂房作为物流系统的重要组成部分,其智能化升级对于提升物流效率和服务质量至关重要。建筑智能化升级旨在通过引入先进的信息技术、自动化技术和通信技术,实现物流工业厂房的自动化、智能化和高效化。智能化建筑是通过集成先进的信息技术、人工智能、物联网等技术,使建筑物具备自动化、智能化、节能化、安全化等功能。它将建筑结构、系统、服务和管理四项基本要素进行优化组合,以提供一个高效、舒适、安全、便利的建筑环境。

  物流工业厂房建设项目的建筑智能化升级,是一个系统工程,需要对需求分析、设计方案制定、技术选型与方案实施、系统集成与测试、项目验收与优化、培训与维护等多个环节进行细致规划和执行。通过智能化升级,企业可以显著提升生产效率,降低成本,提高安全性和可靠性。

  2建筑智能化与物流工业建筑的综述

  2.1两者的实践结合

  数字经济时代,建筑智能化与物流工业建筑的应用结合,主要体现在:①智能化仓储管理。在物流工业建筑中应用智能化技术,可以实现智能化仓储管理。利用物联网技术,对仓库内的货物进行实时跟踪和定位。例如,给每个货物贴上智能标签,通过传感器和网络系统,随时掌握货物的位置、状态等信息,提高仓储管理的效率和准确性。②智能物流设备。智能化的物流设备在物流工业建筑中也发挥着重要作用,如自动化的分拣机器人、智能叉车等。这些设备可以根据预设的程序进行操作,减少人工干预,提高物流作业的速度和精度。同时,通过智能化调度系统,可以对这些设备进行合理的调度和管理,提高设备的利用率[1]。③建筑设施智能化管理。物流工业建筑的设施,如照明、通风、空调等也可以实现智能化管理。例如,根据仓库内的货物存储情况、人员活动情况等,自动调节照明亮度、通风量和空调温度等。这不仅可以降低能源消耗,还可以提高建筑内部的工作环境舒适度。④安全监控智能化。利用智能化的安全监控系统,对物流工业建筑进行全方位的安全监控。除常见的视频监控外,还可安装入侵检测传感器、烟雾报警器等设备,并将这些设备连接到智能监控平台。一旦发生异常情况,可及时通知相关人员并采取措施,保障建筑和货物的安全。

  2.2两者的理论融合

  数字经济时代,建筑智能化与物流工业建筑的理论融合越来越紧密,主要体现在:①系统集成与优化。将建筑智能化技术与物流工业建筑的系统进行集成和优化,实现整体效能的提升。②数据驱动决策。主要分析大数据和人工智能技术在物流工业建筑决策支持中的作用和优势。③智能化设计原则与方法。提出建筑智能化在物流工业建筑中的设计原则和方法,如模块化设计、可扩展性设计等。

  3物流建筑智能化升级的必要性分析

  物流建筑智能化升级,是在传统的物流仓储和物流建筑的基础上,通过引入物联网、大数据、人工智能等先进技术,对物流建筑进行全面的改造和优化,以提高物流效率、降低成本并提升服务质量的过程。

  物流建筑智能化升级是一个涉及多方面技术和管理变革的复杂过程,旨在通过技术创新和管理优化,实现物流效率的最大化和成本的最小化。物流工业建筑智能化升级,是推动建筑行业创新与转型升级的重要手段。通过引入先进的技术和理念,智能建筑不仅提升了建筑本身的功能和性能,还带动了相关产业链的发展和创新。例如,智能建筑需要先进的传感器、控制系统和数据分析软件等支持,促进了相关产业的发展和壮大。同时,智能建筑也为物流行业带来了新的商业模式和服务方式,为其转型升级提供了新动力。随着物流信息化升级的不断推进,智能物流与电力工程智能化尖端技术相结合的行业,将从巨大的内需孵化器中获益,并得到更好的发展。

  4物流工业厂房建设项目的建筑智能化升级流程、案例分析

  4.1升级流程

  物流工业厂房建设项目的建筑智能化升级,是一个复杂但有序的过程,涉及多个步骤和技术。图1是详细的升级流程。

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  4.1.1需求分析与规划

  具体内容:①业务需求分析:收集企业现有的业务数据和物流作业现状,包括整理作业流程、物流作业的KPI数据、历史库存信息以及收发货订单数据、现存的作业瓶颈等信息。目的是分析出目前物流仓储所遇到的瓶颈,以及作业流程和物流动线的合理性ꎻ②未来业务目标:根据企业未来的业务发展目标以及关键假设条件,确定物流仓储系统的设计基准。仓库系统的基准设计不仅要符合企业的物流作业流程,还要满足其物流效率要求。

  4.1.2设计方案的制定

  ①设计基准:结合历史数据和未来业务预测,制定设计基准。设计基准应考虑到产品的淡旺季时间发货波动量、促销活动或历史事件对产品销量的影响等ꎻ②设计条件约束:考虑仓库面积和建筑高度等设计条件的约束,制定合适的解决方案。企业设备选型需要根据实际需要进行理性选择,并不一定要选择自动化程度高的设备ꎻ③系统对接:未来生产仓储管理系统需要对接现有的企业管理系统,在设计阶段需要梳理系统间的信息流,尽可能保留现有系统功能以节省成本。

  4.1.3技术选型与方案实施

  ①技术选型:选择适合的物联网技术、云计算技术、大数据技术和人工智能技术,实现物流设备的智能化和自动化ꎻ②供应商选择:选择合适的自动化设备供应商,制定实施计划和项目执行过程分解步骤ꎻ③实施计划:制定详细的实施计划,包括设备安装、调试、培训等环节,确保项目按计划推进。

  4.1.4系统集成与测试

  ①系统集成:将各个模块进行集成,并进行相关测试,确保系统的正常运行ꎻ②功能测试:对物流设备的自动控制、物流信息的数字化和物流活动的自动化等方面进行全面测试,确保系统的稳定性和可靠性。

  4.1.5项目验收与优化

  ①项目验收:按照合同和设计要求进行项目验收,确保所有功能和性能指标达到预期②持续优化:项目上线后,根据实际运行情况,不断优化系统性能,提升生产效率和管理水平。

  4.1.6培训与维护

  ①员工培训:对操作人员进行系统的培训,确保他们能够熟练使用新的智能化系统②系统维护:建立完善的维护机制,定期对系统进行检查和维护,确保系统的长期稳定运行。
      4.2案例分析

  数字化技术正在加速推动建筑业向智能化、绿色化和可持续化转型。例如,中国建筑国际集团有限公司自主研发的管理平台,集成了物联网、云计算、人工智能等多项技术,为工地提供了量身定制的智能解决方案。再例如,无锡某企业仓库升级改造案例:该生产企业的产品以外销为主,因疫情导致外销成品周转率大幅下降,库位不足。通过智能化升级,解决了库位不足、出货效率低下和安全隐患等问题。具体步骤包括:①数据收集:通过详细的现场数据收集和工艺调研,整理出整个厂房的工艺流程、物流动向以及每种物料的装载形式和数量ꎻ②数据分析:使用多种分析方法(如ABC分析法、PCB分析法、EIQ分析法)进行数据分析,统计出最近一年的发货数量,按成品品类和产线分类,得到每个厂房成品需要的库位数量和每天收发货数量ꎻ③设计基准:参考历史数据和未来市场预测,制定设计基准ꎻ④设计方案:考虑地面承重和建筑高度等限制条件,设计智能化升级方案ꎻ⑤实施与测试:分步安装调试自动化设备,确保系统正常运行。通过以上步骤,该企业成功实现了仓库的智能化升级,提高了生产效率和管理水平。

  物流工业厂房电力工程智能化的案例,也具有代表性,例如:①中车株机智能物流系统。中车株洲电力机车有限公司(简称中车株机)是中国最大的电力机车研制基地,该公司在2015年开始携手法布劳格物流咨询公司打造现代化智能物流系统,以实现工业4.0智能生产物流的实际运用。该项目以转向架事业部扩建新厂房为示范点,通过整体规划和优化生产车间智能物流,达到了在该行业内率先实现工业4.0智能生产物流的目标。②迦智科技智能物流解决方案。迦智科技为国内电力行业知名上市公司提供了一站式智能物流机器人解决方案,是国内输配电及控制设备制造行业领先的龙头企业,其建成的绿色数字化生产基地是目前国内电力装备行业单一体量最大的项目。迦智科技提供的解决方案包括自主研发的500kg级立库接驳机器人EMMA500-ST、1T全向柔性搬运机器人EMMA1000和智能无人叉车FOLA等共计30余台AGV产品,以及智能调度系统1套。这些设备和系统实现了全厂区物流流转无人化智能化,提高了厂内物流效率,降低了仓库人工成本,并实现了厂内物流管理的智能化与数据化。以上案例从智能物流系统的整体规划到具体设备的应用,展示了物流工业厂房电力工程智能化的不同方面,这些例子表明,智能化已经成为物流工业厂房电力工程发展的重要方向,有助于提高效率、降低成本并提升服务质量。

  5物流工业厂房建设项目中建筑智能化升级的策略

  在物流工业厂房建设项目中,建筑智能化升级是提升生产效率、降低成本、提高安全性和可持续性的关键环节。

  5.1全面评估现有设施,制定长远规划目标

  对现有厂房的整体布局、生产流程、物流动向等进行详细调研,了解现有设施的运作模式和瓶颈点。同时,收集历史数据,包括作业流程、物流作业的KPI数据、历史库存信息、收发货订单数据等,为后续设计打下基础。

  根据企业未来的业务发展目标和关键假设条件,确定物流仓储系统的设计基准。设计基准应符合企业的物流作业流程和效率要求。可以参考市场预测数据,与企业高管进行研讨修正,确保设计能够满足未来3-5年的业务需求。

  在进行智能化升级前,需要明确物流工业厂房的规划愿景与目标,包括提升物流效率、降低运营成本、提高服务质量等。企业领导层需要对工厂定位和愿景有清晰的构思,确保智能化升级的方向与目标一致。

  5.2掌握智能工厂规划方法论,详细分析地块特性

  第一,建立强大的规划团队,掌握整体而科学的智能工厂规划方法论。第二,引入仿真工具进行仿真,发现并优化规划中存在的问题,找到最优可落地的规划方案。第三,充分掌握待建物流工业厂房的地块特性,包括地块形状、道路规划、周边环境等。第四,确保物流门、仓库、生产线等关键设施的设置符合地块特性和物流需求。

  此外,应注重物流系统规划。物流系统是智能工厂规划的核心,需要基于“精益流动原则”进行规划,对产品工艺流程进行详细分析,确认园区功能模块,对各功能模块的相关性分析,找到合理布局方案。通过PFEP分析(数据收集和分析的工具),规划车间物流配送方式及配送规则。

  5.3对标先进智能工厂,选择合适的智能化技术

  有必要充分参观走访全球范围内的先进智能工厂,尤其是麦肯锡等国际机构评选的灯塔工厂,学习其成功经验。根据行业特征,总结值得借鉴的标杆工厂优势及经验,形成一定的知识储备[2]。在此基础上,①选择适合企业实际需求的自动化设备,如四向车、桁架机器人、智能机器人等。自动化设备的选择应考虑系统的柔性和弹性,避免过度自动化导致的未来适应性差的问题。②利用传感器、物联网技术实现对生产流程的实时监控和数据采集[3],提高生产效率和质量控制。此外,在物流工业厂房建设中,可以引入自动化立体仓库、自动货柜、输送分拣系统、AGV智能搬运系统等智能化物流设备。可以引入MES制造执行系统、APS先进生产排程、能源管理、质量管理等工业软件[4],实现生产过程的自动化、透明化和可视化。

  5.4强化信息系统集成与优化

  信息时代,建筑智能化升级需要依赖无缝集成的信息系统支撑,包括PLM、ERP、CRM、SCM和MES五大核心系统,确保各系统之间的衔接和互联互通,实现数据的实时共享和协同作业。在系统对接上:确保新的智能化系统能够与现有的企业管理系统(如ERP、WMS)无缝对接,实现数据的实时传输和共享。在流程优化上:通过数据分析和模拟,优化生产流程和物流动线,减少不必要的搬运和等待时间。

  在物流工业厂房建设中,智能化仓储与物流系统是关键。这包括自动化搬运设备、自动化检测设备、仓储与物流信息化建设等方面。通过这些技术的应用,可以提高仓储与物流效率,降低运营成本,提升企业核心竞争力。

  5.5注重安全与节能,分步实施与持续改进

  根据实施计划按功能或区域逐步进行改造,减少对正常生产的影响,缩短项目周期。在智能化升级过程中,注重安全生产和节能环保。一方面需引入先进的消防设备、照明系统和通风系统,确保物流工业厂房的安全和舒适ꎻ另一方面,应采用节能材料和设备,降低能耗和碳排放。采用人工智能等技术可提升安全性,防止生产过程中的安全事故。此外,要符合合规性检查,即在改造过程中,确保所有改动符合当地的安全和消防法规,如仓库新开门和开洞、消防分区的改变、地面与楼层定位加固等。在项目完成后,定期评估智能化系统的运行效果,收集反馈数据,进行持续改进和优化[5]。

  6结束语

  通过以上对建筑智能化升级在物流工业厂房建设项目中的策略研究认为,建筑智能化升级在物流工业厂房建设项目中具有重要意义,只要遵循科学合理的策略,必将推动物流工业厂房迈向一个更高效、智能、可持续发展的新时代。从技术管理角度来看,通过明确规划愿景与目标、对标先进智能工厂、详细分析地块特性、掌握智能工厂规划方法论、引入先进技术与设备、注重物流系统规划、强化信息系统集成以及注重安全与节能等策略的实施,可以显著提升物流工业厂房的智能化水平和运营效率。

  未来,随着科技的不断进步,建筑智能化升级在物流工业厂房建设项目中的潜力仍有待进一步挖掘。例如,人工智能与物联网技术的深度融合可能会催生出更加智能的物流工业厂房运营模式,量子计算技术的发展或许会对物流数据处理速度和精度带来革命性的提升。相信,在持续的探索与创新下,建筑智能化升级在物流工业厂房建设项目中的策略将不断优化完善,从而带动整个物流工业厂房建设向着更加智能化、绿色化、高效化的方向蓬勃发展,在全球物流竞争格局中占据更为重要的地位。

  [1]韩高将,王彦,郭鹏.矿井信息化实施与机电管理创新研究[J].中国战略新兴产业,2024(15):44-46.

  [2]王玉.智能工厂与智能物流系统规划建设要点与建议[J].物流技术与应用,2023,28(09):114-116.

  [3]姚日煌,陈新苹,鹿洵.智能传感器在智能制造中的应用和意义[J].电子质量,2023(03):108-113.

  [4]李保强.绿色智能工厂建设新模式[J].电气时代,2023(06):20-23.

  [5]王亚棉,高婷婷.低碳背景下造纸机真空系统节能降耗优化设计[J].造纸科学与技术,2024,43(05):22-24+28.