伍強精品課堂:現代物流倉儲技術概覽

作者:尹軍琪 時間:2021/04/22 來源:伍強智能科技

        編者按:尹軍琪新書《現代物流系統集成-方法、實踐與思辨》一書自出版以來,受到行業內的廣泛關注,在短短數月間,已進行2次重印。本微信號授權轉載部分內容,歡迎讀者下載保存。本次轉載時,有局部改動。

        

        我國的物流技術,在2005—2020年屬于快速發展時期。一方面得益于市場的需求,如食品加工、煙草、醫藥及電子商務等;另一方面,也得益于科學技術的發展,尤其是自動化技術、計算機信息技術和網絡技術的發展。當然,一個充分競爭的市場也是使得我國物流技術的發展領先于很多其他領域的重要原因。

        如果從物流技術的總體來看,過去的研究重點在于碼垛、輸送與倉儲、揀選和分揀、配送環節諸技術,可以預見,在今后很長一段時間,這些環節仍然是研究和應用的重點。

        1.1   碼垛、輸送與倉儲環節

        自動碼垛和拆垛技術在工業制造領域物流系統中的應用非常普遍,在流通領域的應用雖然也有數十年的歷史,但由于成本問題,一直不能大面積推廣。最近幾年的情況發生了改變,在煙草、食品加工、醫藥、電商等領域應用前景非常廣闊。

        

        AGV(自動導引小車)的應用也是如此。盡管AGV在生產領域的應用有超過40年的歷史,但大規模的應用是最近幾年的事情。尤其是KIVA機器人的應用,從亞馬遜在其美國的物流中心一次性超過3200臺的應用被公開以后,人們的觀念發生了根本改變。自2015年以來,世界上的主要叉車企業紛紛向自動化轉型,推出了無人叉車的概念,事實上無人叉車就是AGV的變種。

        可以預見,AGV的應用將在更多領域和更大范圍內得以實施。

        在存儲環節,各種形式的存儲系統已經全面應用,如密集存儲、自動化存儲等。我國的自動化立體庫技術自2000年以來逐步完善,已經成為一項應用十分普遍和成熟的技術。與此對應的是,自動化立體庫的規模越來越大,如鞋服行業、電商行業、家居行業、新能源行業、酒水行業等都出現了特大型的自動化立體庫,這是以前所沒有的。

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        密集存儲技術的發展已經有很多年,多種密集儲存技術的應用相對比較成熟,如重力式密集存儲、雙深度密集存儲、穿梭車密集存儲等。這一存儲理念的未來發展還有很大的空間,尤其在冷鏈行業,密集儲存是解決存儲效率的最有效方法。

        應該看到的是,以箱為單位的存儲技術將成為未來的新熱點。事實上在過去數年中,這種技術已經得到快速應用,如Miniload(料箱式自動化立體倉庫)、多層穿梭車、KIVA、四向穿梭車等,其應用已經變得非常普遍。

        1.2   揀選和分揀環節

        高效的揀選技術也得到了長足發展。傳統的揀選技術,如紙單揀選、電子標簽揀選、RF揀選等雖然還是主流,但這些揀選技術無一例外的是效率太低,準確性也是一個大問題。因此,新的揀選技術應運而生,如“貨到人”揀選技術,已經在很多領域得到應用,未來的發展不可限量。從技術發展的前景看,下一步將是自動揀選技術的發展,尤其是“貨到人”自動揀選技術將首先得到突破。

        

        快速分揀系統已經成為十分普遍的解決方案。我國海量的快遞包裹是引發自動分揀技術快速應用的根本原因。據統計,2019年全國的快遞包裹量超過630億件,是2015年的3倍多,并且今后相當長一段時期內,每年的增速將超過20%,這是一個很大的需求。國產快速分揀設備在此期間得到了快速發展。

        1.3   配送環節

        “最后一公里”是過去幾年的熱點問題,現在已經有多種解決方案,其中豐巢系統是一個成功的案例,物美推出的多點系統(dMALL)也給電商帶來了新的解決方案。

        

        在配送環節,無人機配送找到了新的著力點,即在比較困難的環境下解決配送問題,如山頂、孤島、高層建筑等,尤其在應急情況下(如地震發生時公路受阻),無人機會有特殊的用途。關鍵的一點是,無人機技術得到了根本解決。

        配送過程的透明化管理成為重點,這一點隨著互聯網技術的發展已經不成問題。

        總結起來,過去十多年行業所重視的熱點問題,今后將仍然為研究應用的重點。隨著物流技術的不斷發展應用,一些過去沒有被重視的物流環節,或將被重視起來,從而彌補物流過程的“短板”。

        1.4   包裝環節

        隨著電商的發展,拆零揀選和包裝復核變得越來越重要。從實際作業看,揀選與包裝復核是人員最多的兩個重要環節,而包裝復核與揀選所需要的人員數量幾乎一致。

        

        

        自動復核和自動包裝牽涉很多環節,包括掃描、開箱、裝箱(袋)、封箱、覆膜、貼標等,有些技術相對比較成熟,有些技術尚在探索之中。由于現場情況變化多端,普遍適用的技術還存在很大的不確定性。這是一個難點。

        實踐表明,相對單一的應用場合,如條煙的自動包裝與覆膜,會大幅度提升效率和減少人員,與“貨到人”揀選技術一樣,這些技術將是顛覆性的,效率的提升也是跨越性的,一般效率可以提升5~10倍,因此,未來的應用將十分廣闊。

        此外,就包裝物來說,也有很多技術需要提升,如普遍適用的包裝盒等。標準化是一個挑戰,但充滿希望。

        1.5   集貨環節

        集貨問題也是困擾人們的普遍問題之一。越是大型的物流中心,集貨問題越突出。不僅是集貨的場地需求非常大,而且隨著場地的擴大,作業效率變得越來越低。

        正因為如此,自動化集貨技術將成為研究和應用的熱點,包括自動混合碼垛技術、密集緩存技術、動態緩存技術等諸多技術。

        混合碼垛技術存在很多算法上的挑戰,現有的研究還不能突破三維的應用要求,利用過于復雜的前處理技術來完成混合碼盤,不僅成本很高,效率也未必可以達到要求。

        密集緩存技術可以大大提升空間的利用率,而且可以解決遠距離搬運的問題,使得大型的物流系統的集貨區變得不那么大,搬運距離相應縮短,效率則可以大幅度提升。

        1.6   裝卸貨環節

        自動裝車系統,在國外已經有一些研究和應用。自動裝車技術需要解決兩方面的問題:其一是裝載率的問題,其二是裝載速度的問題,這兩方面也是困擾人們的主要問題。因此,自動裝卸車技術具有很好的前景。

        

        此前的應用也有不少,最典型的是伸縮皮帶機的應用。伸縮皮帶機雖然解決了部分裝卸車勞動強度問題,但由于設備布局過于剛性,以及伸縮長度、高度并不符合實際要求,所以還有大的改進需求。

        從卸貨到裝貨再到卸貨,在供應鏈上是一個閉環,因此,考慮整個供應鏈上的物流改造,將成為一項重要的研究課題。

        1.7   結束語

        與其他領域的技術一樣,物流技術的應用也是一個漸進過程,當主要問題解決了以后,就會面臨次要的問題。有些看起來并不重要實際卻很重要的問題,往往被長期忽視,但問題最終會浮出水面。

        現在的社會非常浮躁,新名詞、新模式層出不窮,讓人應接不暇,物流行業也是如此。炒作完智慧物流、線上線下、O2O的概念,接著又是“新零售”“新物流”,真正關注問題本質的人越來越少。物流不僅僅是把貨送到目的地那么簡單,至少還有其他的目的,如增值服務、品質、效率等,但很少有人去全面關注。目光遠一些的,會考慮得多一些,會尊重規律和規則,并遵循一定的標準,舍得為此付出代價;目光短淺的,會違背基本規則,圖解一時之難,并對自己的小聰明洋洋得意,雙方各得其所。

        其實,再新鮮的名詞,如果沒有看懂事物后面的本質,也只是一時熱鬧而已,于事無補。電商是一個好東西,可惜被一些過度商業化的思維所利用,生出了很多弊端,偏偏又缺乏監管。中國電商平臺企業廣受詬病的原因之一是低價傾銷,無節制地提高配送速度,使得社會資源浪費嚴重。盲目追求所謂的用戶體驗也許只是一種借口,其目的不過是要獲取流量。在強調消費者利益的同時,有多少人考慮過社會的整體利益呢?如果哪一天企業家把追求個人利益最大化轉變為追求社會利益最大化,那才是社會的真正進步。

        技術的發展,總是會淘汰一些持落后觀念的企業,只有那些緊跟時代發展腳步,并及時做出調整的企業,才有可能成為最后的贏家。古往今來,莫不如此。

        把物流放到一個供應鏈的環境中去考慮,會有一些不同的發現,這是近年來所取得的重大成就。而物流技術向末端延伸,則是更加重視整體效能的一種表現。這是一種必然,令人欣喜不已。

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