倉儲智能化裝備何時(shí)才能大規(guī)模應(yīng)用

說到倉儲設(shè)備，早已不是之前的“叉車+托盤+傳送帶”，2009年，“智慧物流”概念被提出，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)將物流這個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)“拽”入科技快車道。

據(jù)了解，2016年智慧物流市場規(guī)模超過2000億元，預(yù)計(jì)到2025年，智慧物流市場規(guī)模將超過萬億。在此背景下，智慧物流倉儲設(shè)備應(yīng)用愈加廣泛，各個(gè)倉儲也變得“熱鬧”起來，叉車、機(jī)械手、立體貨架、AGV、AMR、倉儲無人機(jī)等紛紛流行普及。

為了方便區(qū)別，我們把物流硬件裝備大致分類，包括由立體貨架、輸送帶系統(tǒng)、高速分揀系統(tǒng)等組成的智能倉儲基本骨架；由AGV、AMR、叉車、機(jī)械手、倉儲無人機(jī)等組成的各種自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)。

倉儲的基本骨架

按照高度來分，高5米以下、5-15米、15米以上分別被稱為低、中、高層貨架。1963年，美國發(fā)明了自動(dòng)化立體庫；60年代中期，日本開始興建高架倉庫；1980年，中國第一座自動(dòng)化立體庫投入運(yùn)行，這個(gè)由北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究負(fù)責(zé)研制的立體庫在當(dāng)時(shí)高度已達(dá)15米。

早期，立體貨架主要應(yīng)用在制造業(yè)、港口等場景，由于貨物多為大件物品，為了節(jié)省倉庫空間，降低成本，貨架設(shè)計(jì)的較為高大，直沖庫頂。后因電子商務(wù)的發(fā)展，貨架的高度也發(fā)生了變化。

2000年至2009年，電子商務(wù)逐漸進(jìn)入可持續(xù)性發(fā)展的穩(wěn)定期，其中2003年淘寶網(wǎng)創(chuàng)立，由于電商、零售場景的倉庫貨品大多為小件，以往高大的貨架，貨物擺放過高，不能滿足這類倉庫“推陳出新”的速度，于是貨架的高度大幅下降至5米以下，以適應(yīng)電商平臺訂單量的暴增。

貨架是倉庫的基礎(chǔ)必備設(shè)施之一，而除了貨架外，輸送機(jī)、高速分揀系統(tǒng)也在倉庫中占據(jù)重要地位。

輸送機(jī)可以按照有無重力輔助分類，重力式輸送機(jī)因滾動(dòng)體的不同，可分為滾輪式，滾筒式及滾珠式三種型式；動(dòng)力輸送機(jī)一般以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，根據(jù)其驅(qū)動(dòng)介質(zhì)的不同，可以分為滾筒輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、鏈條式輸送機(jī)等。

需要注意的是，輸送機(jī)雖然能夠輸送大件物品，但也存在運(yùn)輸路線不易變更，且占地面積過大等問題。

高速分揀系統(tǒng)一般由控制裝置、分類裝置、輸送裝置及分揀道口組成。通過控制裝置識別、接收和處理分揀信號，對主傳送帶上的商品進(jìn)行自動(dòng)分類，然后根據(jù)控制裝置發(fā)出的分揀指示，分類裝置可以改變貨物在輸送裝置上的運(yùn)行方向。

值得一提的是，分類裝置的種類很多，一般有推出式、浮出式、傾斜式等幾種，隨便打開關(guān)于自動(dòng)分揀機(jī)的視頻，放置在傳送帶上的浮塊輕輕一撥弄，主傳送帶上的物品就迅速滑入下一個(gè)分揀道口。

據(jù)了解，人工每小時(shí)只能分揀150件左右，而純?nèi)斯し謷趧?dòng)強(qiáng)度極高，而自動(dòng)分揀系統(tǒng)可以連續(xù)運(yùn)行100個(gè)小時(shí)以上，每小時(shí)可分揀7，000件包裝商品，效率的提升、人力成本的降低不言而喻。

自動(dòng)化設(shè)備的智能化之路

AGV機(jī)器人裝有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車。它的興起是源于Kiva機(jī)器人。

Kiva機(jī)器人，2003年開始運(yùn)用二維碼導(dǎo)航。2012年，Kiva被亞馬遜以7.75億元收購，此后，這一十多年前的技術(shù)開始在中國普及起來，成為如今AGV最為流行的導(dǎo)航方式。

AGV以輪式移動(dòng)為特征，類似軌道交通。雖然現(xiàn)在AGV存在價(jià)格昂貴等痛點(diǎn)，但如今隨著5G商用的普及化，使用成本將大大降低。蘇寧物流研究院副院長欒學(xué)鋒認(rèn)為，目前每臺AGV機(jī)器人都有自己的“大腦”（芯片），價(jià)格約在8萬元左右，若5G技術(shù)成熟，未來可通過集約化方式統(tǒng)一管理，通過“中央大腦”管理上百臺AGV機(jī)器人來減少費(fèi)用。

2016年，機(jī)器視覺、人臉識別開始進(jìn)入商用化，依托于計(jì)算機(jī)視覺的智能機(jī)器人AMR逐漸為人熟知，AMR名字與AGV相似，但無論是從核心技術(shù)還是運(yùn)作方式來看，AMR都與AGV有著天壤之別。

首先，AMR類似自動(dòng)駕駛，在黑夜中，AMR的傳感器——攝像頭就是它的“眼睛”；其次，不用鋪設(shè)軌道，不用改造環(huán)境，柔性化程度較高，因此倉庫的部署成本較低。如今5G進(jìn)入商用化階段，靈動(dòng)科技創(chuàng)始人兼CEO齊歐認(rèn)為，在5G的加持下，通信帶寬更大，數(shù)據(jù)反饋的實(shí)時(shí)性更強(qiáng)，未來將在秒級或者毫秒級實(shí)現(xiàn)同步。

智能AGV叉車包含托盤叉車式AGV、寬腳堆高式叉車AGV、無腳堆高式叉車AGV。用于堆棧托盤類貨物的物流周轉(zhuǎn)，由液壓升降系統(tǒng)、差速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、導(dǎo)引系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、警示系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和動(dòng)力電源組成，是集液壓升降和PLC控制的可編程無線調(diào)度的自動(dòng)導(dǎo)引小車。

目前我國叉車銷量排名前列，進(jìn)入2018年后，叉車行業(yè)依舊保持旺盛景氣趨勢，2018年1-4月累計(jì)叉車銷量19.66萬臺，同比增加21.42%。

由于工人揀選、堆放貨物是一個(gè)機(jī)械性、重復(fù)性動(dòng)作，上文提到的自動(dòng)揀選系統(tǒng)便大大提高了揀選效率。同樣，在科技日新月異的進(jìn)展之下，機(jī)械臂也在演變，相比于人類的手臂而言，機(jī)械臂最大區(qū)別就在于靈活度與耐力度。

目前，倉儲物件在進(jìn)行轉(zhuǎn)移搬運(yùn)時(shí)大多還是人工搬運(yùn)，尤其是在運(yùn)輸車上將貨物卸下時(shí)缺少一種快速裝卸貨物的倉儲機(jī)械手，因此，針對上述問題有些企業(yè)就有了在倉儲中運(yùn)用智能機(jī)械手的想法。但從整體市場來看，倉儲內(nèi)運(yùn)用機(jī)械手還需要經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展，在精準(zhǔn)度和柔性化上做進(jìn)一步的提高。

無人機(jī)，目前在物流領(lǐng)域中應(yīng)用的不是特別廣泛，主要集中在末端配送環(huán)節(jié)，倉儲環(huán)節(jié)中。

在倉儲中，無人機(jī)小巧靈活，可以在貨架中間來回穿梭，并且自身配備有攝像設(shè)備與控制中心連接，將資料傳回控制中心，控制中心的工作人員可根據(jù)無人機(jī)傳回的顏色分辨貨架商品是否放置準(zhǔn)確，這種方式不僅準(zhǔn)確率高、效率高，還節(jié)省了大量的人力。

此外，除了巡檢功能，倉儲無人機(jī)也有搬運(yùn)貨物的作用，以及很好的完成收集數(shù)據(jù)、監(jiān)控庫存、操作叉車、更新公司的倉庫管理系統(tǒng)等任務(wù)。

但現(xiàn)在，我國倉儲巡檢無人機(jī)的應(yīng)用還處于初級階段。

小結(jié)

物流行業(yè)屬于勞動(dòng)力需求高，且是需要重復(fù)體力勞動(dòng)的行業(yè)。然而，據(jù)公開數(shù)據(jù)表明，我國勞動(dòng)力人口已連續(xù)5年下降，勞動(dòng)力的供不應(yīng)求倒逼傳統(tǒng)的倉儲業(yè)向無人化、智能化轉(zhuǎn)型，這也在很大程度上助推智慧倉儲企業(yè)異軍突起。

數(shù)據(jù)還顯示，智慧物流企業(yè)的融資事件在不斷增長，2010-2018年融資事件總計(jì)403起，據(jù)已公開的具體融資計(jì)算，總額高達(dá)711.6億元。市場需求的倒逼與資本的追逐讓物流裝備愈加數(shù)字化、智能化。未來，關(guān)于物流裝備如何提升自動(dòng)化、穩(wěn)定性、柔性化還有一段路要走。