頭部廣 告
我國新型電力系統建設方興未艾,電力產業規模持續擴容,智能升級需求凸顯。本文聚焦電力行業智慧物流轉型,結合頭部企業實踐,分析電網端、制造端物流需求迭代特征,結合高壓開關、線纜、變壓器等細分場景,闡釋差異化智能物流選型邏輯與標桿項目成效,總結行業技術落地痛點,預判行業未來發展趨勢。
本刊記者 王玉
電力是現代經濟的命脈與基石,早在2011年中國發電量就超過美國,成為世界第一電力大國。國家能源局數據顯示,2025年我國全社會用電量首次突破10萬億千瓦時大關,達到10.37萬億千瓦時,為全球首個10萬億級國家。從規模上看,我國全社會用電量已連續10多年位居全球第一。用電量的攀升對我國能源供應體系帶來更高要求,我國逐步建成全球規模最大的電力供應系統和可再生能源體系,電網覆蓋范圍與輸電能力世界領先。
題眼廣 告
隨著“雙碳”目標縱深推進與新型電力系統建設加速,中國電力產業正處于規模擴張與體系重構期。新能源裝機規模持續擴張,風電、光伏設備需求爆發式躍升,驅動逆變器、儲能系統等核心配套產業版圖加速重構。與此同時,我國不斷加強電力基礎設施建設,提升跨區域資源配置能力,大力發展儲能技術,增強系統調節能力。行業研究顯示,2025年中國電力設備產業總產值約6.3萬億元,近年來保持兩位數增長。國家明確提出“十五五”期間建設“六張網”,其中新型電網的主體國家電網投資預計達4萬億元,南方電網投資預計接近1萬億。
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國家電網:山東電力淄博中心庫
與風口行業短期爆發的邏輯不同,電力產業的增長依托國家產業政策與專項預算,呈現出線性、穩步、可持續的特征。然而,這種龐大且穩健的規模基數,正將電力產業的供應鏈與物流體系推向升級關口。從電網端的物資保供,到制造端的生產協同,傳統供應鏈與物流模式已難以支撐當前產業的精細化運營要求,亟待進行數智化升級。
近日,本刊記者深入采訪了蘭劍智能、中天智能裝備以及中天科技在電力領域有著豐富智慧物流項目集成經驗,以及在智能制造領域有著深入實踐的企業代表,探尋智慧物流賦能電力產業升級的實踐路徑。
電力行業的物流需求變化
電力產業供應鏈條長、物資品類繁、運營要求高。在多重因素共同作用下,電力行業的物流需求近年來不斷變化。從發展環境看,國家電網、南方電網的數字化轉型戰略、新型電力系統建設要求、供應鏈現代化指標以及“雙碳”目標對綠色物流的約束,構成了頂層推動力;技術層面,堆垛機、穿梭車、AGV/AMR等物流裝備與應用系統,技術成熟度持續提升,部署成本已進入可規模化落地區間;供應鏈層面,全鏈路質量追溯與快速響應使數據貫通成為剛性需求。在此背景下,制造端與電網端呈現出不同的需求變化。
1.制造端:從“單點設備”到“整廠智能”
智能倉儲物流已從“可選題”轉變為電力裝備工廠轉型的“必答題”,物流數智化升級正從單點設備采購轉向整廠智能物流規劃。
中天科技集團有限公司(以下簡稱“中天科技”)的智能電網產業致力打造全產品鏈電力設備產品,為輸配電提供一流的系統解決方案。根據他們的觀察,在線纜行業,銅材等原材料成本高企壓縮利潤、人口紅利消退推升用工成本、下游產能過剩加劇內卷,三重壓力倒逼企業向內部管理要效益,物流數智化由此成為剛需。
作為中天科技全資子公司,中天智能裝備有限公司(以下簡稱“中天智能裝備”)從一線項目觀察到,客戶需求正從單一“存儲”轉向“存儲+搬運”全流程覆蓋,倉儲布局從大型集中式向貼近產線的車間多區域延伸,物流系統必須與生產環節深度打通。中天科技“十四五”實踐提供了成效佐證:圍繞“裝備系統全面聯通、協同制造全面布局、數據決策全面應用”建成多家四級及國家級卓越工廠,智能物流處于基礎核心位置,5G+AI檢測實現產品缺陷識別率99%以上,人工成本降低30%。
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泰開高壓:料箱四向穿梭車系統
這一趨勢并非線纜行業獨有。蘭劍智能科技股份有限公司(以下簡稱“蘭劍智能”)高級副總裁沈長鵬表示,電力設備制造廠商紛紛配套建設原材料倉、成品倉、線邊庫,全面上線生產物流配送系統,已成為行業核心發展趨勢。據介紹,蘭劍智能作為智慧物流系統解決方案提供商,早在2010年就已經開始服務電力行業,近五年集中服務國家電網、南方電網、西電集團、山東泰開、廣州電纜廠、上海華明等電力行業相關企業,覆蓋高壓開關、變壓器、線纜等多類電力設備的智能化倉儲與智能制造,業務從成品倉、原材料倉延伸至線邊倉和生產環節物料配送,完成從倉儲物流向生產物流的拓展。
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華明電力:堆垛機+料箱穿梭車儲分一體系統(含分布式全伺服輸送)
2.電網端:從“單一存儲”到“檢儲一體”
沈長鵬介紹,蘭劍智能早期承接的項目多為國家電網、南方電網的電表庫房和電力物資倉庫,客戶的核心訴求主要集中在兩方面:一是實現物資的集中管控,二是推進倉儲的精益化、智能化管理,以此提升倉儲管控精度與整體物流運轉效率。
近五年,電網體系內的倉庫迎來全面升級。從項目端看,原有國家電網項目持續推進,南方電網也在陸續搭建新一代物流倉庫,行業整體倉儲項目需求保持穩定。從功能端看,過往倉儲系統核心側重提升倉儲規模與管理精細度,如今整體朝著智能化方向轉型,大量引入拆碼垛機械手等自動化智能設備。與此同時,行業誕生了“檢儲一體化”新模式——在傳統倉儲功能的基礎上,疊加設備檢驗、物資巡檢、設備保養等服務,物流中心的功能持續擴充、延伸和升級,定位從單一存儲節點升級為兼具質檢與運維功能的區域物資運營樞紐。在層級滲透上,電網側的智能物流從省級中心庫向地市級周轉庫、縣級倉配和站所無人倉逐級下沉,自動化、智能化設備的應用覆蓋率不斷提升。
智能物流系統方案選型邏輯
盡管同屬電力產業鏈條上的一環,但電網企業與電力裝備制造企業的業態本質不同,決定其物流系統的規劃邏輯存在根本性差異。
1.電網企業的物資倉儲
電網企業本質上是流通型企業,物資管理是其運營核心。其倉儲物流具有五大顯著特征:層級化網絡需多級聯動、統一調度;物資品類涵蓋一次設備、二次設備、線纜、金具、絕緣子等數萬種SKU;規格差異極大,從數克的小零件到數十噸大型設備并存;安全可靠要求極高,必須保證零差錯、全追溯、快速應急;國家電網與南方電網統一編碼與標準,強合規、強集成。
在規劃層面,各級節點圍繞大件與小件兩大模塊展開:大件采用托盤級方案,以堆垛機、四向穿梭板等設備為主;小件采用料箱級方案,依托多層料箱穿梭車、料箱搬運機器人實現高密度存儲與貨到人揀選。省級中心庫作為區域調度中樞,通常配置多穿密集庫與堆垛機立庫組合,并與AGV/AMR系統聯動,滿足大批量進出與應急揀選的雙重需求;地市級周轉庫與配網物資庫以料箱穿梭車庫為主,強調中小件物資的快速周轉與檢儲一體功能集成。WMS系統與電網管理平臺深度對接,實現物資在全層級網絡中的可視化與統一調度,確保任何節點均可快速響應搶修、工程等緊急指令。
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AGV解決方案在線纜工廠的應用
2.電力裝備制造企業的物流規劃
電力裝備制造企業無論屬于離散型制造(如高壓開關、變壓器等)還是流程型制造(如線纜),其物流系統的核心命題都是圍繞生產節拍,實現從原料入庫到成品出庫的全鏈路物料貫通。整體規劃可歸納為三大板塊:
一是智能倉儲系統:覆蓋原料倉和成品倉,分為托盤倉儲和料箱倉儲兩種模式。新建項目多采用堆垛機為核心設備搭建托盤倉儲體系;老舊倉庫改造更多使用托盤四向車方案,兼顧空間限制與改造成本;小型零部件倉儲普遍采用料箱穿梭車或具備升降功能的升級版穿梭車,實現高密度揀選。
二是生產物流系統:以線邊庫為核心,大規格物資配套堆垛機,小型物資采用料箱穿梭車方案。系統必須與MES深度對接,并搭配定制化工裝屬具,確保物料按工序齊套精準揀配。
三是物料配送系統:負責從原料倉、線邊倉向各工位的自動化搬運。大型物料多采用地面輸送設備,小型零部件可經由空中輸送或穿梭車完成。其核心價值不僅在于替代人工搬運,更在于替代裝卸與上下料工位以實現與MES的物料精準配送,因此定制化屬性極強,是制造物流中最具技術壁壘的環節。
上述三大板塊構成電力裝備制造企業工廠智能物流體系的通用框架,但在不同細分領域,因產品特性、工藝要求和生產組織方式的差異,具體實現各有側重。以下以高壓開關、變壓器和線纜為例展開分析。
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線纜工廠智能倉儲系統的應用
(1)高壓開關
高壓開關制造涉及數千種物料,單件重量跨度從公斤級到數噸,兼具重型搬運與精密防護的雙重需求。其物流規劃面臨四大特殊約束:①安全約束強,須防碰撞、防污染、防泄漏;②重型與精密共存,既要承載大件,又需潔凈環境;③物流路徑與總裝、試驗等工序深度耦合;④多品種、小批量的定制化生產要求極高的柔性配送能力。
對應方案上,一般零/組/部件采用堆垛機或四向穿梭板立庫覆蓋大件托盤級重物,多穿系統覆蓋小型箱式精密件,并配合庫區環境控制滿足精密件的潔凈防護要求。線邊物流采用重載AGV/AMR,按工藝路線精準配送至裝配工位。當然,在零/組/部件倉庫或線邊倉庫方案中也會經常采用“堆垛機+多穿系統”有機組合的方案形式,以實現組部件的儲分一體化作業,更加經濟、高效地支撐產線物料配送。
(2)變壓器
變壓器制造的物流挑戰,源于其極端的產品尺度:單件可達數十噸甚至上百噸,制造周期長,在制品占用空間大,且絕緣件、線圈等核心部件對潔凈度要求嚴苛。物流節奏若與裝配工序脫節,將造成嚴重的產線擁堵。核心場景方案需要兼顧“重載”與“柔性”:
硅鋼片卷料采用重型堆垛機或四向車立體庫,按規格分區。
線圈與絕緣件需嚴格按產品級別設計:對大型電力變壓器,線圈、絕緣紙板及層壓木等單件可達數噸至數十噸,無法采用輕載自動化設備,通常使用重型懸臂貨架、定制托盤立體庫或地軌平面庫,在恒溫恒濕車間內整體管控,由重載AGV、行車或軌道輸送系統完成配送;中小型配電變壓器及小型精密絕緣件,則可選用料箱穿梭車或Miniload系統,實現高密度揀選與自動化排序。器身裝配通常可采用重載AGV或軌道輸送系統,物流路徑與鐵芯疊裝、線圈套裝等工序深度綁定,確保大件在制品精準流轉。
常規變壓器成品以重型堆垛機立體庫或托盤四向車系統為主,重載AGV完成出入庫與發運裝車。對于單件上百噸的超大型電力變壓器,其體積和重量遠超傳統立體庫承載極限,多采用地面軌道平庫、重型地軌移載車配合重載AGV或特種運輸車輛,完成下線存儲與發運。
(3)線纜
線纜屬于流程型制造,核心物料為各類規格的盤具。其物流的核心痛點在于盤具規格差異大,存儲與搬運的兼容性長期制約自動化進程;大規格盤具重量大、存取不便,而小型光纖盤具單位空間存儲效率極低,傳統方式難以實現單盤自動化搬運。
線纜屬于流程型制造,核心物料為各類規格的盤具。其物流的核心痛點在于盤具規格差異大,存儲與搬運的兼容性長期制約自動化進程;大規格盤具重量大、存取不便,而小型光纖盤具單位空間存儲效率極低,傳統方式難以實現單盤自動化搬運。
中天智能裝備的解決方案提供了三種創新路徑:通過統一倉格尺寸實現多規格盤具兼容,700mm倉格可適配500mm至700mm盤具,AGV同步兼容,一次搬運兩盤;載貨臺可降至0mm地面高度,充分利用線邊空間實現高密度存儲;針對小型光纖盤具,創新采用側面單盤存儲方式,單位空間存儲量較傳統方式提升10%。
典型案例與項目成效
1.南網智慧能源供應鏈中心倉
核心亮點:集成行業最新技術,集“檢儲配集成”功能于一體的綠色智能標桿示范倉庫。
該倉庫是蘭劍智能近期完成驗收的電網流通型代表性項目。其最大特色在于:一是物資品類覆蓋極廣,涵蓋一次設備、二次設備、線纜、金具、絕緣子、工器具、備品備件等數萬種SKU,從幾公斤小件到數噸重變壓器均需統一納管;二是技術方案新、集成度高,項目針對多品類物資場景,在自動化拆碼垛、全流程智能化物資管理等方面進行了系統性創新設計,集成WMS與電網管理平臺系統實現全鏈路數據貫通與追溯;三是智能化水平高,集“檢儲配集成”功能于一體,自動化立庫大幅提升庫容利用率,貨到機器人揀選系統提升揀選出庫效率及準確性,自動安防、巡線、盤點、預警等功能實現了庫內物資的高效無人化管理。
2.中天科技南通工廠
核心亮點:攻克線纜盤具多規格兼容與重載自動化搬運兩大行業難題。
在中天智能裝備服務的中天科技南通如東工廠,項目針對線纜盤具規格繁雜、管理混亂的痛點,實施差異化方案:原料庫采用四向車存儲與集中供料無縫對接;小盤線纜通過堆垛機立庫與AGV配送實現自動流轉;重盤線纜(大于6噸)采用智能桁架機械手與地軌車自動流轉,破解了大重量圓柱物料自動化搬運的難題。整體成效為空間利用率提升70%,搬運人力降低60%,生產效率提升25%。
南通開發區工廠則聚焦存量改造,原物料托盤管理難度大、安全隱患突出。項目通過智能桁架機械手與堆垛機立庫改造后,人工搬運量降低近90%,庫位數從120個激增至420個,工人日均步數從約18000步降至約4500步。
3.西電集團線纜車間
核心亮點:11種機器人適配全生產流程,國內線纜行業生產自動化程度最高的標桿案例之一。
西電集團是流程型電力線纜裝備制造企業。蘭劍智能僅為其一個小型線纜車間,就配套落地了11種自主移動機器人,適配全生產流程。針對不同生產環節、不同規格物料匹配對應智能設備,既有適配5噸大型線纜的自動化運輸設備,也有適配小型線纜自動化上下架和搬運的專用機器人。該項目是國內線纜行業生產自動化程度最高的標桿案例之一,核心價值在于實現了產線自動化上下料,與生產設備無縫對接。
4.山東泰開(高壓開關)
核心亮點:“小步快跑”的漸進式智能物流升級模式,落地穩妥、迭代高效。
山東泰開是高壓開關離散制造領域的代表性案例,其項目落地模式的示范意義不亞于技術本身。一期項目以堆垛機庫(1臺載重1.5噸,500+貨位)和料箱四向車庫(8臺載重50公斤,7000+貨位)協同配合,精準解決高壓開關零配件儲分一體化的核心痛點。企業嘗到智能化成效后,以“小步快跑”模式陸續推進二期項目建設,二期建設15米高、3巷道多穿庫,共配置40多臺穿梭車、近30000貨位,料箱輸送線500多米,以及2臺機械手、近10臺AGV進行智能協同作業。三期也在規劃中。這種漸進式升級模式落地穩妥、效果可控,極具行業推廣價值。
5.上海華明電力(變壓器)
核心亮點:以有限空間實現超萬種零件的密集存儲與智能揀選。
上海華明電力屬于變壓器設備制造企業,其智能物流項目總面積僅1528平方米,卻可容納超過10000種零件,涉及大型輸配電設備裝配生產的大件和小件零配件。項目配置2臺11米高堆垛機(1200+貨位)、12臺料箱穿梭車(20層16500+貨位)、拆碼垛機器人1臺,以及托盤與料箱輸送線,在極有限的空間內實現了多品規零配件材料的儲分一體化智能物流,堪稱離散制造領域“小空間、大容量、高智能”的典范。
當前挑戰與未來趨勢
電力行業以央企、國企為主,項目資金有保障,整體生態優良,但智慧物流的推廣并非一路坦途。沈長鵬感受最深的難點有兩個:
一是行業普遍追求技術創新,但為打造“首創”標簽而疊加過多新技術、新裝備,會直接影響系統整體穩定性,大幅拉長調試周期和研發周期。更棘手的是,部分創新方案試點成功后,僅能解決單個客戶的專屬場景,定制化程度高、通用性不足,難以在行業內大范圍復制推廣。這意味著企業投入大量研發資源,項目雖能順利驗收,卻無法形成通用方案,難以產生規模化的商業回報。二是電網企業核心任務是保電網運行,內部人員普遍缺乏自動化設備的專業運維經驗。設備投用后,若日常保養和專業檢修跟不上,系統效能容易隨時間衰減,這也是傳統自動化項目長期運行后體驗打折的主要原因。
這些挑戰本身,也標示了接下來的方向。沈長鵬判斷,電力行業智慧物流正呈現三個主要趨勢:一是從頭部樣板走向全行業普及。龍頭企業先行驗證成效后,中小企業快速跟進,其企業內的智能化改造和舊庫改造將成為重要增量來源。二是從單一硬件交付轉向軟硬件一體化協同。在物流自動化基礎上同步補齊數字化管理能力,系統集成、數據運營與運維服務正在成為核心競爭力。三是制造端與電網端雙向融合——制造端從建倉庫走向倉儲與生產物流全流程貫通,電網端從管庫存走向倉儲、質檢、設備保養一體化融合,物流中心的功能邊界持續擴展。
聚焦技術層面,電力行業的智能物流裝備將沿三個方向迭代:
一是智能化,傳統設備將融入智能算法與自主決策能力,逐步向智能機器人轉型,具備自主盤庫、智能判斷等功能。數字孿生從單點應用走向全場景滲透,覆蓋倉庫、生產線、設備的虛擬映射、實時監控、模擬仿真、遠程運維和預測性維護。中天科技明確,未來將在現有基礎上深度融合人工智能,結合工藝流程優化調度算法。
二是綠色化,電力行業社會責任意識推動節能降耗需求持續提升。蘭劍智能自研的超低壓直流分布式伺服系統采用48伏安全電壓,僅輸送環節即可節省約一半電能,綠色化正從加分項變為行業標配。此外,蘭劍智能分布式全伺服堆垛機基于輕量化結構設計使得自身減重40%,加之全伺服電機的應用,相比普通堆垛機能耗降低20%。
三是柔性化,物資品類規格日益繁雜,傳統固定適配模式已難以滿足需求,未來裝備將推進柔性化設計,單套設備兼容多種品類和尺寸,提升通用性、降低定制改造成本。據悉,中天科技計劃正研發布局30噸級重載AGV用于產線重物料轉運,四足機器狗承擔園區樣品配送,工業人形機器人參與產品搬運與操作,讓具身智能進入生產與服務全流程。
———— 物流技術與應用融媒 ————
編輯、排版:王茜
本文內容源自,有刪改。
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