應(yīng)用

技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)世界 >> 物聯(lián)網(wǎng)新聞 >> 物聯(lián)網(wǎng)熱點(diǎn)新聞
企業(yè)注冊(cè)個(gè)人注冊(cè)登錄

倉(cāng)儲(chǔ)智能化裝備,距離大規(guī)模應(yīng)用還有多遠(yuǎn)?

2019-09-05 11:49 億歐

導(dǎo)讀:說(shuō)到倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備,早已不是之前的“叉車(chē)+托盤(pán)+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(chē)道。

倉(cāng)庫(kù) 倉(cāng)儲(chǔ),立體貨架,輸送系統(tǒng),AGV,AMR

圖片來(lái)自“億歐網(wǎng)”

說(shuō)到倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備,早已不是之前的“叉車(chē)+托盤(pán)+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(chē)道。

據(jù)了解,2016年智慧物流市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)2000億元,預(yù)計(jì)到2025年,智慧物流市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)萬(wàn)億。在此背景下,智慧物流倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備應(yīng)用愈加廣泛,各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)也變得“熱鬧”起來(lái),叉車(chē)、機(jī)械手、立體貨架、AGV、AMR、倉(cāng)儲(chǔ)無(wú)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(cāng)儲(chǔ)基本骨架;由AGV、AMR、叉車(chē)、機(jī)械手、倉(cāng)儲(chǔ)無(wú)人機(jī)等組成的各種自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)。

倉(cāng)儲(chǔ)的基本骨架

按照高度來(lái)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(guó)發(fā)明了自動(dòng)化立體庫(kù);60年代中期,日本開(kāi)始興建高架倉(cāng)庫(kù);1980年,中國(guó)第一座自動(dòng)化立體庫(kù)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(kù)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(chǎng)景,由于貨物多為大件物品,為了節(jié)省倉(cāng)庫(kù)空間,降低成本,貨架設(shè)計(jì)的較為高大,直沖庫(kù)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(chǎng)景的倉(cāng)庫(kù)貨品大多為小件,以往高大的貨架,貨物擺放過(guò)高,不能滿足這類倉(cāng)庫(kù)“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(tái)訂單量的暴增。

貨架是倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)中占據(jù)重要地位。

輸送機(jī)可以按照有無(wú)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(guò)大等問(wèn)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(guò)控制裝置識(shí)別、接收和處理分揀信號(hào),對(duì)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(kāi)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(chē)。它的興起是源于Kiva機(jī)器人。

Kiva機(jī)器人,2003年開(kāi)始運(yùn)用二維碼導(dǎo)航。2012年,Kiva被亞馬遜以7.75億元收購(gòu),此后,這一十多年前的技術(shù)開(kāi)始在中國(guó)普及起來(lái),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(zhǎng)欒學(xué)鋒認(rèn)為,目前每臺(tái)AGV機(jī)器人都有自己的“大腦”(芯片),價(jià)格約在8萬(wàn)元左右,若5G技術(shù)成熟,未來(lái)可通過(guò)集約化方式統(tǒng)一管理,通過(guò)“中央大腦”管理上百臺(tái)AGV機(jī)器人來(lái)減少費(fèi)用。

2016年,機(jī)器視覺(jué)、人臉識(shí)別開(kāi)始進(jìn)入商用化,依托于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的智能機(jī)器人AMR逐漸為人熟知,AMR名字與AGV相似,但無(wú)論是從核心技術(shù)還是運(yùn)作方式來(lái)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(cāng)庫(kù)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(lái)將在秒級(jí)或者毫秒級(jí)實(shí)現(xiàn)同步。

智能AGV叉車(chē)包含托盤(pán)叉車(chē)式AGV、寬腳堆高式叉車(chē)AGV、無(wú)腳堆高式叉車(chē)AGV。用于堆棧托盤(pán)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(wú)線調(diào)度的自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)。

目前我國(guó)叉車(chē)銷量排名前列,進(jìn)入2018年后,叉車(chē)行業(yè)依舊保持旺盛景氣趨勢(shì),2018年1-4月累計(jì)叉車(chē)銷量19.66萬(wàn)臺(tái),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(cāng)儲(chǔ)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(chē)上將貨物卸下時(shí)缺少一種快速裝卸貨物的倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械手,因此,針對(duì)上述問(wèn)題有些企業(yè)就有了在倉(cāng)儲(chǔ)中運(yùn)用智能機(jī)械手的想法。但從整體市場(chǎng)來(lái)看,倉(cāng)儲(chǔ)內(nèi)運(yùn)用機(jī)械手還需要經(jīng)過(guò)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(wú)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(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)中。

在倉(cāng)儲(chǔ)中,無(wú)人機(jī)小巧靈活,可以在貨架中間來(lái)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(wú)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(cāng)儲(chǔ)無(wú)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(kù)存、操作叉車(chē)、更新公司的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)等任務(wù)。

但現(xiàn)在,我國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)巡檢無(wú)人機(jī)的應(yīng)用還處于初級(jí)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(kāi)數(shù)據(jù)表明,我國(guó)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(cāng)儲(chǔ)業(yè)向無(wú)人化、智能化轉(zhuǎn)型,這也在很大程度上助推智慧倉(cāng)儲(chǔ)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(zhǎng),2010-2018年融資事件總計(jì)403起,據(jù)已公開(kāi)的具體融資計(jì)算,總額高達(dá)711.6億元。市場(chǎng)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(lái),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。