伍强精品课堂:现代物流仓储技术概览

作者:尹军琪 时间:2021/04/22 来源:伍强智能科技

        编者按:尹军琪新书《现代物流系统集成-方法、实践与思辨》一书自出版以来,受到行业内的广泛关注,在短短数月间,已进行2次重印。本微信号授权转载部分内容,欢迎读者下载保存。本次转载时,有局部改动。

        

        我国的物流技术,在2005—2020年属于快速发展时期。一方面得益于市场的需求,如食品加工、烟草、医药及电子商务等;另一方面,也得益于科学技术的发展,尤其是自动化技术、计算机信息技术和网络技术的发展。当然,一个充分竞争的市场也是使得我国物流技术的发展领先于很多其他领域的重要原因。

        如果从物流技术的总体来看,过去的研究重点在于码垛、输送与仓储、拣选和分拣、配送环节诸技术,可以预见,在今后很长一段时间,这些环节仍然是研究和应用的重点。

        1.1   码垛、输送与仓储环节

        自动码垛和拆垛技术在工业制造领域物流系统中的应用非常普遍,在流通领域的应用虽然也有数十年的历史,但由于成本问题,一直不能大面积推广。最近几年的情况发生了改变,在烟草、食品加工、医药、电商等领域应用前景非常广阔。

        

        AGV(自动导引小车)的应用也是如此。尽管AGV在生产领域的应用有超过40年的历史,但大规模的应用是最近几年的事情。尤其是KIVA机器人的应用,从亚马逊在其美国的物流中心一次性超过3200台的应用被公开以后,人们的观念发生了根本改变。自2015年以来,世界上的主要叉车企业纷纷向自动化转型,推出了无人叉车的概念,事实上无人叉车就是AGV的变种。

        可以预见,AGV的应用将在更多领域和更大范围内得以实施。

        在存储环节,各种形式的存储系统已经全面应用,如密集存储、自动化存储等。我国的自动化立体库技术自2000年以来逐步完善,已经成为一项应用十分普遍和成熟的技术。与此对应的是,自动化立体库的规模越来越大,如鞋服行业、电商行业、家居行业、新能源行业、酒水行业等都出现了特大型的自动化立体库,这是以前所没有的。

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        密集存储技术的发展已经有很多年,多种密集储存技术的应用相对比较成熟,如重力式密集存储、双深度密集存储、穿梭车密集存储等。这一存储理念的未来发展还有很大的空间,尤其在冷链行业,密集储存是解决存储效率的最有效方法。

        应该看到的是,以箱为单位的存储技术将成为未来的新热点。事实上在过去数年中,这种技术已经得到快速应用,如Miniload(料箱式自动化立体仓库)、多层穿梭车、KIVA、四向穿梭车等,其应用已经变得非常普遍。

        1.2   拣选和分拣环节

        高效的拣选技术也得到了长足发展。传统的拣选技术,如纸单拣选、电子标签拣选、RF拣选等虽然还是主流,但这些拣选技术无一例外的是效率太低,准确性也是一个大问题。因此,新的拣选技术应运而生,如“货到人”拣选技术,已经在很多领域得到应用,未来的发展不可限量。从技术发展的前景看,下一步将是自动拣选技术的发展,尤其是“货到人”自动拣选技术将首先得到突破。

        

        快速分拣系统已经成为十分普遍的解决方案。我国海量的快递包裹是引发自动分拣技术快速应用的根本原因。据统计,2019年全国的快递包裹量超过630亿件,是2015年的3倍多,并且今后相当长一段时期内,每年的增速将超过20%,这是一个很大的需求。国产快速分拣设备在此期间得到了快速发展。

        1.3   配送环节

        “最后一公里”是过去几年的热点问题,现在已经有多种解决方案,其中丰巢系统是一个成功的案例,物美推出的多点系统(dMALL)也给电商带来了新的解决方案。

        

        在配送环节,无人机配送找到了新的着力点,即在比较困难的环境下解决配送问题,如山顶、孤岛、高层建筑等,尤其在应急情况下(如地震发生时公路受阻),无人机会有特殊的用途。关键的一点是,无人机技术得到了根本解决。

        配送过程的透明化管理成为重点,这一点随着互联网技术的发展已经不成问题。

        总结起来,过去十多年行业所重视的热点问题,今后将仍然为研究应用的重点。随着物流技术的不断发展应用,一些过去没有被重视的物流环节,或将被重视起来,从而弥补物流过程的“短板”。

        1.4   包装环节

        随着电商的发展,拆零拣选和包装复核变得越来越重要。从实际作业看,拣选与包装复核是人员最多的两个重要环节,而包装复核与拣选所需要的人员数量几乎一致。

        

        

        自动复核和自动包装牵涉很多环节,包括扫描、开箱、装箱(袋)、封箱、覆膜、贴标等,有些技术相对比较成熟,有些技术尚在探索之中。由于现场情况变化多端,普遍适用的技术还存在很大的不确定性。这是一个难点。

        实践表明,相对单一的应用场合,如条烟的自动包装与覆膜,会大幅度提升效率和减少人员,与“货到人”拣选技术一样,这些技术将是颠覆性的,效率的提升也是跨越性的,一般效率可以提升5~10倍,因此,未来的应用将十分广阔。

        此外,就包装物来说,也有很多技术需要提升,如普遍适用的包装盒等。标准化是一个挑战,但充满希望。

        1.5   集货环节

        集货问题也是困扰人们的普遍问题之一。越是大型的物流中心,集货问题越突出。不仅是集货的场地需求非常大,而且随着场地的扩大,作业效率变得越来越低。

        正因为如此,自动化集货技术将成为研究和应用的热点,包括自动混合码垛技术、密集缓存技术、动态缓存技术等诸多技术。

        混合码垛技术存在很多算法上的挑战,现有的研究还不能突破三维的应用要求,利用过于复杂的前处理技术来完成混合码盘,不仅成本很高,效率也未必可以达到要求。

        密集缓存技术可以大大提升空间的利用率,而且可以解决远距离搬运的问题,使得大型的物流系统的集货区变得不那么大,搬运距离相应缩短,效率则可以大幅度提升。

        1.6   装卸货环节

        自动装车系统,在国外已经有一些研究和应用。自动装车技术需要解决两方面的问题:其一是装载率的问题,其二是装载速度的问题,这两方面也是困扰人们的主要问题。因此,自动装卸车技术具有很好的前景。

        

        此前的应用也有不少,最典型的是伸缩皮带机的应用。伸缩皮带机虽然解决了部分装卸车劳动强度问题,但由于设备布局过于刚性,以及伸缩长度、高度并不符合实际要求,所以还有大的改进需求。

        从卸货到装货再到卸货,在供应链上是一个闭环,因此,考虑整个供应链上的物流改造,将成为一项重要的研究课题。

        1.7   结束语

        与其他领域的技术一样,物流技术的应用也是一个渐进过程,当主要问题解决了以后,就会面临次要的问题。有些看起来并不重要实际却很重要的问题,往往被长期忽视,但问题最终会浮出水面。

        现在的社会非常浮躁,新名词、新模式层出不穷,让人应接不暇,物流行业也是如此。炒作完智慧物流、线上线下、O2O的概念,接着又是“新零售”“新物流”,真正关注问题本质的人越来越少。物流不仅仅是把货送到目的地那么简单,至少还有其他的目的,如增值服务、品质、效率等,但很少有人去全面关注。目光远一些的,会考虑得多一些,会尊重规律和规则,并遵循一定的标准,舍得为此付出代价;目光短浅的,会违背基本规则,图解一时之难,并对自己的小聪明洋洋得意,双方各得其所。

        其实,再新鲜的名词,如果没有看懂事物后面的本质,也只是一时热闹而已,于事无补。电商是一个好东西,可惜被一些过度商业化的思维所利用,生出了很多弊端,偏偏又缺乏监管。中国电商平台企业广受诟病的原因之一是低价倾销,无节制地提高配送速度,使得社会资源浪费严重。盲目追求所谓的用户体验也许只是一种借口,其目的不过是要获取流量。在强调消费者利益的同时,有多少人考虑过社会的整体利益呢?如果哪一天企业家把追求个人利益最大化转变为追求社会利益最大化,那才是社会的真正进步。

        技术的发展,总是会淘汰一些持落后观念的企业,只有那些紧跟时代发展脚步,并及时做出调整的企业,才有可能成为最后的赢家。古往今来,莫不如此。

        把物流放到一个供应链的环境中去考虑,会有一些不同的发现,这是近年来所取得的重大成就。而物流技术向末端延伸,则是更加重视整体效能的一种表现。这是一种必然,令人欣喜不已。

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