智能仓储认证中关键设备及系统的质量控制核查办法—已全文发表至《质量与认证》

event2024-08-02 14:59:49
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文 / 赵明玉¹ 张卫国²

1 . 上海稳图货架安全检测技术有限公司 2 . 速锐智能（明光）有限公司

摘要：本文针对自愿性产品认证中的智能仓储系统，探讨在现场如何依照《智能仓储认证技术规范》对关键仓储设备及其系统的质量控制实施核查，对智能仓储系统集成或制造企业实施与提升产品质量控制具有一定的参考意义。

关键词：智能仓储认证、关键设备质量控制、核查

智能仓储是物料存储过程的智能化多场景作业环节，包括出入库、存取搬运、分拣及包装等多层次工艺流程，以软硬件控制与驱动、定位与导航、物联网、大数据、人工智能、机器人等为底层技术与控制逻辑，统一调度，协调仓内外的各类物流设备高效协同运行[1]。智能仓储系统是专业性强、涉猎广泛的多系统、多领域的集成体系，其产业链由上至下包括软硬件开发商、系统集成商和终端客户应用。产业链上游包括硬件设备，如自动化立库、仓储智能机器人（AGV）、分拣机器人等和系统软件如仓库管理系统（WMS）、仓储控制系统（WCS）、仓储制造管理系统（MES）等；产业链中游为系统集成，基于对上游产品的研究，对下游客户需求作深入了解，并使用多种物流仓储设备硬件和系统软件设计建造仓储物流集成系统，为客户提供定制化解决方案；下游为工业生产、商业物流等各个子行业。

智能仓储认证模式为：现场检测+获证后监督，现场检测由中国质量认证中心（CQC）签约测试机构完成，并出具《智能仓储认证检测报告》，认证中的关键仓储设备及系统的质量控制评价系统是根据具体项目、案例与应用场景的技术协议、规划设计图纸与技术资料、规范标准以及关键控制要素确定的系列评价体系，并应借此对评定质量的影响要素实施有效控制，以保证仓储设备及系统的实施过程与要素控制符合关键特性、重要特性、一般特性的评价考量指标体系，实现仓储设备集成化过程中的高效协同作业，即建立包含关键智能仓储设备及系统的关键特性、重要特性、一般特性的核查评价体系，构建全特性、全过程的质量控制活动。

▌1 研究背景

在《智能仓储认证技术规范第1部分：通则》中涉及分拣机、堆垛机、仓储货架、仓储控制系统（WCS）等设备与系统。智能仓储装备主要由搬运系统、存取系统、输送系统和分拣系统这四大系统组成，各有其核心关键产品。搬运系统的核心关键设备是AGV，存取系统的核心关键设备是堆垛机或穿梭车、立体库高位货架；输送系统的核心关键设备是提升机、输送机，分拣系统的核心关键设备是分拣机。目前，货架结构、堆垛机、穿梭车、输送线、AGV等智能仓储体系中的核心关键设备的单机认证已开展。关键设备及系统的质量控制是智能仓储认证体系中的重要组成环节，因此完善智能仓储认证体系及控制要素可严把智能仓储建设质量关，促进产品质量持续改进，更可为智能仓储系统的高效协同作业提供质量保障。

本文以托盘四向穿梭式智能仓储系统为例，关键设备及系统包含托盘四向穿梭车、专业高精度货物提升机、仓储货架、周边设备、仓储控制系统（WCS）、仓储管理系统（WMS）等[2]。其中，托盘四向穿梭车具有特定功能的基本部件主要有车体框架、托盘顶升机构、四向驱动机构、车轮运动机构、电源及其管理系统、电气控制等部件，上述这类功能性的基本部件是进行智能仓储设备及系统的全过程质量控制的关键要素，也是智能仓储及其系统的底层软硬件逻辑所在，需要从智能仓储的系统设计和工艺技术文件规定以及要素控制要求出发，甄别出关键特性、重要特性的产品及质量控制点，合理设计验收场景、控制要素与参数指标，并广泛征集合理建议，以确保认证的有效性、合理性与可靠性。

▌2 关键设备及系统核查的要素及重点

2.1 关键设备及系统的识别与分类

智能仓储项目是一套细致而又复杂的系统，任何一个环节的疏漏、单机设备质量或效率匹配上的不平衡都可能导致整个系统的效率下降或出现质量问题。为了让作业规范流程可以经过多次科学验证[3]，需要制定出合理的工艺规程，有效规避系统配置均衡问题的发生，并极大地提高系统的高效协同作业。只有加强工艺管理，才能科学地组织和控制各构成设备间的效率匹配与工艺性，均衡优化工作进程，使仓储存储工艺与智能化仓储物流同步，保质保量地完成智能仓储系统的建设和核查验证。现场审核中，应对智能仓储关键设备及系统的完整清单进行甄别与分类，按关键设备及系统的关键特性、重要特性及一般特性进行ABC分级管理。另外，可依据企业自行制定的智能仓储特性认证指标体系的评价规则执行现场认证审核，以确保认证过程的一致性、有效性与规范性。

此外，测试机构可以根据关键设备及系统的重要程度以及关键性参数指标的界定评价规则，对其实施不同的质量控制要求，且需要对与智能仓储系统相关的物流流程、生产计划、作业指导书等一系列工艺文件、技术资料进行更新和修订，确保有效性和合规性，并按照CQC/PV 11001.1-2023《智能仓储认证技术规范第1部分：通则》的要求进行现场检测工作。以下结合实例进一步阐释。-A类关键设备及系统（关键特性）。在可预见的合理范围内，A类关键设备及系统的变化将显著影响其安全特性或政府法规的符合性，如引发人身健康安全风险与事故、易燃易爆危险性高、噪声或废弃物污染超标、产品丧失主要功能或使用寿命下降等。此类关键设备及系统应实施型式试验的有效性验证评价。例如：托盘四向穿梭式智能仓储系统中的托盘四向穿梭车、专业高精度货物提升机、WCS系统、WMS系统等是保证该系列智能仓储体系实现动态智能化物流存储与管理的关键，其中，仓储货架是智能仓储存储结构体的安全保障，需要针对系统存储单元进行整体结构强度、刚度及稳定性的评定，也要对存储单元结构的材料、抗震、货架零部件加工制造及安装等多个环节实施检查与评定，这些均应依据技术协议、设计规范与行业标准等随型式试验通过相关型式试验的验证，并完成相应结构的受力分析报告、零部件检测与评定、仓储设备安装质量与运行调试验收评定，尤其是要建立项目规定应用场景下的运行稳定性与持续性的时效评定，从而在智能化仓储体系的硬件底层逻辑上确保质量控制要求，从智能仓储系统性的质量指标上评定系统的稳定性与合理化。

B类关键设备及系统（重要特性）。B类关键设备及系统如发生质量问题会影响设备及系统的使用性能和寿命，需进行型式试验并验证合规，或随结构相似性通过型式试验验证，确认其技术性能指标不低于型式试验要求。例如：托盘四向穿梭式智能仓储系统中周边配套设备及系统需要经过相关型式试验的验证，其中一台单机输送机（含有称重系统、外形检测设备、扫码识别设备等）发生故障，智能仓储系统的进库物料就无法及时准确判断存储单元的重量及外形尺寸等入库信息，会造成局部物流流程的中断且需要人工干预、监督与再调度，进一步降低系统运作效率及其连续性，若功能性缺失会存在物料无序存放、物料搬运过程中碰撞或倒货等风险。

C类关键设备及系统（一般特性）。C类关键设备及系统如发生质量问题会对设备及系统的非主要性能或外观产生影响，因此需要根据实际案例应用场景选用符合技术要求的设计方案、设备及系统，且主要技术参数或性能不低于型式试验要求。例如：托盘四向穿梭式智能仓储系统中所应用的库内外搬运周转用托盘可不进行系统性型式试验，仅作为单一产品进行相应的型式试验及验证合规。

《智能仓储认证技术规范第1部分：通则》仅提出针对仓储货架、堆垛机、分拣机、WCS系统等智能化设备及系统的检测认证，具体认证内容主要考虑输出效率、设计可靠性、运行稳定性及安全性等四个方面，现场应根据关键设备及系统类别以及认证要求分别对应智能化设备的运行稳定性、安全性、结构型式与形位控制指标、设备性能参数及作业效率、结构选用材料及抗震要求、供应商信用等特性要素的一致性实施检查与记录。另外，智能仓储认证评价时一定要根据智能仓储设备及系统的组成分别进行单一应用场景和系统应用场景检测认证，必要时可能需要会同有资质的专业机构完成相关的认证工作，如智能化冷链仓储系统中会有适用场景的温湿度要求，钢结构用材料也有比较严格的规范要求；抗震结构中对于零部件的自身长细比也有明确的设计限值要求[4]，需要其他专业机构来共同完成认证工作。

2.2 自产关键设备及系统的核查

对于企业本身具备生产能力的关键设备及系统，应核查其生产线以及自产关键设备及系统的质量控制水平。从认知角度，企业对于智能仓储系统中自产的关键设备及系统更熟悉、更专业，也更容易忽视细节，如某智能仓储设备企业生产制造的托盘四向穿梭车产品应该包含一整套的文件资料，包括完整的智能仓储设备及系统研发设计手册、技术标准与规范、设计图纸及归档资料、质量体系及管控文件、智能仓储设备工艺资料与文件（智能仓储设备及系统作业指导书、工艺卡、自检卡）、出厂报告与合格证，且需要核对客户具体项目的智能仓储规划流程、设备配置效率、设计图纸、物流动线及作业流程，并根据智能仓储项目的复杂程度布置可能的试验验证场景及内部核查结果，但涉及到具体智能仓储项目时，容易忽视各相关接口的软硬接口问题，给系统性的运营与评价带来隐患。

为此，需要确定托盘四向穿梭车产品单机效率与质量，查看相关的文件完整性，确认相关配套生产设备及其加工质量的可靠性，核查检验工装设备、量夹具等的有效性，核准企业标准化批量生产的关键控制要素及要求等。另外，需要根据智能仓储系统的要求，确认并检查各相关接口体系的沟通与确认文件，明确责任与改善措施。

2.3 外协/外购关键设备及系统的核查

智能仓储认证制度是一种依据技术标准、规范和合格评定程序对智能仓储设备及系统进行认证认可的制度。智能仓储系统涉及产品种类较多，既要从认证制度评定程序体系上进行核查，更要从技术规范、标准上了解、熟悉智能仓储设备及系统，多需要在应用场景中去体验感知评价要素与控制过程，真正为智能仓储系统的质量服务。

智能仓储集成商最常规的做法是外购集成关键设备及系统，以弥补设计、生产及服务能力上的不足或者便于优先考虑成本控制。在此情况下，智能仓储集成商应严格评定供应商及其管理文件，完成供应链体系建设，确认外购集成关键设备及系统的图纸、技术协议等技术资料的完整性与版本一致性；建立完整的技术资料会签、存档等公司流程与制度；做好关键设备及系统的检验与采购、多应用场景的验证与评价，严把质量关，并现场检查台账与记录等。

2.4 智能仓储关键设备及系统的现场检查与一致性评价

现场检查主要包含设备及系统实施现场检查、设备及系统生产制造现场检查两部分[5]。在进行现场检查前，应与企业沟通方案、计划与准备工作，确保申报资料与现场的一致性；检查物料、流程的数据可靠性，核准生产体系与工艺文件的一致性；考察质量特性管控方法的建立与验证、确定关键质量属性研究及其稳定性保证措施的有效性；核查原始记录的可追溯性等。此外，更要注重智能仓储WCS系统评价指标体系及其功能验证、模拟评价方法的科学性，确保整个现场检查项目或方案的真实性、数据可靠性、一致性、合规性。

一致性核查包括：关键设备及系统整机质量特性是否与型式试验报告、技术协议与设计图纸等技术资料信息一致，应当关注内部机电结构、元器件布局等细节；关键零部件的一致性，应当关注零部件品名、规格型号、数量、性能参数、设备厂商等必须与型式报告、报检资料一致；产品标志的一致性，应当关注粘贴的标志与规格参数等需与型式实验报告一致；可关注产品是否存在外观及包装缺陷或残损。

2.5 认证结果的评定与批准

智能仓储认证中要求企业应及时、完整地提供相应资料，主体应该包含智能化仓储产品手册、智能仓储工程项目的规划设计文件等；根据以往的认证案例及相关审核经验等为客户提供咨询和工作辅导，并构建合理的测试场景与评价体系。另外，要求测试机构在检测并认证完成后的三年内持续关注获证智能仓储可能存在或发生的严重问题，包含用户提出严重投诉与反馈等，以确保现场检测与监督的有效性；认证证书有效期为三年，需定期监督维持证书有效性。测试机构所进行的现场检查是对客户建设的工程竣工后的规模、效能及属性等进行的规范化信息采集、表述以及对获取的数据、信息、成果进行处理和提供的一项技术服务活动，是对智能仓储工程进行规划监督检查的重要工作，其成果既是对智能仓储工程是否符合规划设计要求、智能仓储流程及其工艺、效能评价的重要依据与核发《智能仓储认证检测报告》的主要依据，也是未来智能仓储工程运营信息实时更新的重要数据来源。为此，建议认证企业实施智能仓储工程信息控制点与信息自动更新系统并结合测试机构的现场成果，实现智能仓储的系统性认证，如智能仓储工程项目中的钢货架结构中，可以设置货架健康监测系统（一般由软件系统+倾角仪+动力水准仪等传感器组成，针对高位货架立柱垂直度及仓库地坪沉降等参数进行实时监测，构成数据可视化及预报警整体解决方案），可获得智能仓储认证过程的实时监管，确保认证证书的有效性与认证过程的可靠性，也提升了认证企业的风险与质量管控防范能力。

▌3 结语

智能仓储认证是专业性很强的合格评定过程，涉及智能仓储的架构及控制系统技术要求，以及具体指标体系的场景再现与测试评价，需要针对智能仓储及系统的应用场景合理设计验收环节与关键要素验证管控体系，将智能仓储认证与关键智能仓储设备及系统的设计、生产、检验、仓库等场景与应用场景相结合，注重查验过程控制情况的一致性，全面记录检查情况，确保认证过程的有效性、合理性与可靠性。