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未来物流自动化技术哪些将爆发

供稿:中国工控网 2016/6/1 10:24:17

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目前,中国先进的物流装备和物流技术不断涌现,除了传统的货架、叉车、其它搬运车辆外,诸如自动化立体仓库、各种物流输送设备、高速分拣机、RFID,RF无线射频技术、AGV等先进物流装备和技术都得到1I%速发展。

这些新型技术应用都给物流自动化带来绝佳发展助力,同时,物流自动化水平提高则给诸如商业连锁、铁路运输、配送中心、民航机场等部门企业带来直接的经济利益。此外,物流技术装备不光是为流通领域服务,也为生产领域服务,广泛应用于汽车业、航运业、航空业、城市交通领域。新技术往往能突然传统,给产业带来新的革命,以下盘点未来最有可能爆发的物流自动化技术!

无人货轮技术

货轮在海洋上航行的历史已经有几千年了,它使得人们能够在世界不同地区之间进行贸易。我国绝大部分进出口货物,都是通过海洋运输方式运输的。海洋运输的运量大,海运费用低,航道海运四通八达,是其优势所在。但速度慢,航行风险大,航行日期不易准确,是其不足之处。

不久前,英国的航空发动机公司劳斯莱斯(Rolls-RoyceHoldings)提出研发无人驾驶货轮系统,相对于普通货轮来说,这种货轮运行起来更加清洁有效,同时运输成本也更低。如果该系统能够研发成功并付诸实施的话,那么劳斯莱斯将有望打造一个基于海洋运输的互联网,成为全球消费品供应链中的重要组成部分。

英国工程集团罗尔斯罗伊斯公司之前曾披露已经开始研发无人驾驶集装箱货轮,而最新的消息是公司正在挪威兴建并测试一个虚拟甲板控制中心,它能让船长在控制中心指挥位于全球任一角落的货轮。无人驾驶货轮上将安装足够的摄像头(目前已经在一些货轮上进行安装测试),将货轮全维度的信息反馈到指挥中心。公司预计十年内无人驾驶货轮就能上路。

有业内统计数字显示,货轮在执行远洋运输任务时每天的船员开支高达3300美元,占到总成本的44%,而无人化货轮则降低了人力成本,轮船自己可以根据事先设定好的路线自主航行,同时通过安装在船体上的各种传感器来规避诸如冰山、暗礁等等障碍,而陆地人员则可以通过船只发送的数据来实时掌握航行状态。

据说这种无人货船将比现有的有人操控的货船更加干净、更加高效,同时成本更低。考虑到货船在的重要地位,若该计划成功的话,无人货船将令整个供应链发生革命性的变化。

无人飞机快递

从顺丰无人机快递到亚马逊的PrimeAir物流计划,无人飞行器一度走下“神坛”,开始走向寻常百姓家。最近,Facebook花费6000万美元收购了美国新墨西哥州的TitanAerospace(下称Titan)航空器公司,他们所制造的无人机能够单独飞行五年不着陆,可以为许多人带去所需要的网络连接信号。

阿拉伯联合酋长国年初宣布,有意利用无人飞机来派送官方文件和包裹,以提升政府的服务质量。如果该试验顺利进行,阿联酋将在一年内于全国推行无人机快递计划。FedExCEO雷德里克�史密斯(FrederickSmith)指出,该公司的首席信息官(CIO)正在测试无人驾驶飞机,但是目前此无人机能力非常有限。“它只能载着四瓶百威啤酒飞大概8分钟。”

无人机技术目前正进行快速渗透,比如递送啤酒和鲜花。此外,包括电商巨头亚马逊、快递服务UPS和联邦快递目前也正计划使用无人机来进行短途包裹递送,已达到削减成本的目的。

据BIIntelligence报告显示,零售业、电子商务以及相关的物流和送递行业受到无人机的影响最大。报告称,未来十年,全球对无人机的总投入为980亿美元,而针对商用无人机的投入将占到12%。

无人机物流

据了解,DHL公司测试了用无人机搭载6.6磅的货物过河;而UPS也表示他们正在研制无人机快递。现在各大快递公司以及电商都在测试无人机项目,但是无人机同时也存在很多问题,例如撞上飞机、或者掉下来砸到人等诸多安全问题。

安全问题也是美国公众对无人机的最大疑虑,亚马逊披露的无人飞行器快递业务遇监管困境。有观点认为,树木、电线、高大建筑物等障碍物一方面可能使货物不能准确送达指定地点,另一方面也可能致无人机掉落危害公众安全。此外,风力和天气状况也会造成难以预料的麻烦。美国联邦航空局(FAA)日前表示,目前不允许任何商用无人机飞行。业内认为亚马逊在2015年启动该计划的目标难以实现。

自动化立体仓库

自动化立体仓库是现代物流系统中迅速发展的一个重要组成部分,它具有节约用地、有效地减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点。目前,自动化立体仓库的市场总值已经超过170亿元,根据中国物流技术协会信息中心调研情况,未来几年的自动化仓储市场需求将每年有17%的增长,预计到2015年,自动化立体仓库的市场规模将超过320亿元。

立体仓储系统由于其具有很高的空间利用率,很强的入出库能力,采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点,已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术,越来越受到企业的重视。而将自动化技术引入立体仓储设备,以实现仓库高层合理化、存取自动化、管理简便化,达到节约用地,充分利用库房空间增大存储量;提高入出库效率,机械自动化作业解放人力,减小劳动强度目的。

自动化仓库

1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术,建立了第一座计算机控制的立体仓库,此后,自动化立体仓库在美国、欧洲、日本得到迅速发展。多层立体库在日本以及我国香港比较多。经过十多年的发展,我国立体仓库面积大约有1.5亿平方米,自动化仓库2000多座,多层立体仓库不到10座。

人工成本、土地成本和能耗成本陡增,物流业各个环节独立运作,重复建设造成资源浪费都成了制约物流业实现转型升级的瓶颈。面对全国经营性通用仓库,特别是自动化程度较高的立体仓库的短缺。国内电商不得不借鉴亚马逊的经验,自建物流配送中心。

去年,名鞋库正式启用13000平方米的自动化立体仓库,实现三层仓库集中发货,大大提高物流备货和发货效率。名鞋库CEO许松茂认为,通过立体仓提高效率,从而加快商品配送速度,提高顾客的购物体验,这种投资非常值得。

分析人士认为,电子商务的井喷式发展促使物流行业的高速发展,仓储不仅作为商品储存之处,更加追求方便快捷和提高工作效率,仓库的科学设计使仓储配送管理更上一层楼,最终实现降低每个配送订单的单位成本。

无人驾驶送货

现在,谷歌自驾驶汽车还没有普及,但很多证据都表明这项技术将会让现实生活变得更为安全。虽然,机器人快递员的研制还需要工程师和机械专家的共同努力,不过它们很有可能会赶在亚马逊无人驾驶飞行器获得政府批准前,抢先上路。

知情人士称,谷歌前年就开始从事此类项目的研究,希望有一天能利用无人机和无人驾驶汽车实现当日送货。去年3月,谷歌推出了当日送达的快递服务“谷歌购物快递”(GoogleShoppingExpress),从而向亚马逊Prime快递服务发起挑战。可以想象:如果亚马逊将来通过无人机送货,那么谷歌通过无人驾驶汽车送货也不是什么难事。将来有一天,允许会有一个谷歌机器人乘坐着谷歌无人驾驶汽车将用户快件送货上门。

自动化驾驶的汽车能够让驾驶决定变得更加高效,从而节省可观的燃料和维修保养成本。美国哥伦比亚大学(NationalHighwayTrafficSafetyAdministration)的研究显示,仅仅是通过有效管理自身行驶速度,就可以让汽车的行驶效率提升40%以上。倘若能实现所有汽车的速度协同调控,那么这个数字将顿时飙升到273%。

据国外媒体报道,Google已经在思考如何应用自动驾车技术,包括自己设计汽车,或是与汽车品牌合作,并预计具有无人驾驶功能的汽车六年后将可上市。Google本周公布了自动驾驶车的设计与运作细节,在车顶上有一个360度的雷射感应器来感知周围环境,并有处理器及软件来回应感应器所搜集的信息,轮轴上则有一个位置感应器,汽车内部有一个方向感应器,还有一个可监测与前方物体距离的雷达。

目前美国内华达州、佛罗里达州已认定自驾驶汽车合法,密歇根州和加利福尼亚州也在审议(科罗拉多州没有顺利通过),但是无人能驾驶飞机似乎在2020年之前都不会得到立法支持。在机器学习告诉发展的今天,自驾驶汽车和机器人快递员的组合指日可待。

物流机器人

装卸搬运是物流的功能要素之一,在物流系统中发生的频率很高,并占据物流费用的重要部分。美国工业生产过程中装卸搬运费用占成本的20%~30%,德国物流企业物料搬运费用占营业额的1/3,日本物流搬运费用占国民生产总值的10.73%,我国生产物流中,装卸费用约占加工成本的15.5%。为了降低成本和提高工效率,机器人代替人力已经成为一种趋势。

亚马逊在仓库中部署的机器人来自此前所收购的KivaSystems公司,这种机器人可以将满载货物的货架搬运给仓库工人。亚马逊在2012年3月以7.75亿美元收购了Kiva。米尔恩称,亚马逊配送一件普通订单的成本一般在3.5美元至3.75美元,机器人的使用可以将这一成本降低20%至40%。按照仓库效率计算,如果亚马逊大范围部署Kiva机器人,该零售商每年将节省4.58亿美元至9.16亿美元。

亚马逊在第三季度财报中称,该公司已经在三座仓库中部署了1400个机器人。在亚马逊收购Kiva之前,每套机器人的售价在200万美元。Kiva系统的公司仿照电脑内存随机存取的原理,开发出一种能加快处理网上订单的机器人应用系统。该公司的创始人兼首席执行官米克�孟茨将这个系统与随机存取内存芯片相比拟。商品仓库被安排成像内存芯片一样,由纵横交错的独立式货架组成网格。这些网格使得机器人可在任意时间接触到仓库中的任何物品。

自适应软件是奇娃系统的关键。软件可防止机器人互相碰撞,并对仓库中千变万化的货品进行跟踪。硬件其实并不是很了不起。机器人是一个小巧的轮式箱体,矮得可从货架单元下滑过,甚至可以举起来。导航系统也很简单,包含地板上的标贴、光学传感器和Wi-Fi连接器。红外传感器可警告机器人注意路上的障碍物,如一个箱子或破碎的机器人。软件可帮助机器人计算出新的路径绕过障碍物。货架自带的灯可提醒工人货物存放在哪里,或到哪里找到订单上的货物进行包装。条形码扫描器则将工人包装货物的时间登记下来,并给下一个机器人发出就位信号。

机器人还会计算出最便捷、最高效的货物摆放方法,以便能在最短的时间内提取货物。国际物流供应商Swisslog英国销售总监詹姆斯�夏伯尔斯说,这套系统可以节省出40%到50%的地面存储空间。他说:“就分拣速度而言,它比人工仓库要快得多。工人需要走很多路,需要从一批货走到另一批。这样,工人每小时内分拣货物的数量就会受到限制,因为有一半的时间都会浪费在走路上。”

物联网技术

信息技术是物流高级化发展最重要的技术支撑,是物流产业升级最新、最重要的手段,物流高级化发展与信息化是紧密结合在一起的,可以说,没有信息化就没有现代物流。物联网在物流信息化过程中具有庞大领域和发展空间。

物联网的发展并不是一个突变的过场,而是一个从信息自动提取、信息整合、物品局域联网、局部系统的智能服务与管控等向全网融合的智慧物流逐步深化的过程。物联网的理念最初是基于RFID/EPC的技术而提出的,并首先在物流业进行了启蒙与推广,后来物联网的理念又是随着各种感知技术与网络技术的突破而提升和完善。

中国物流业物联网的应用还仅仅实现了对“物”的联网,实现了物流信息由过去的“告知”到主动的“感知”,在此基础上实现智能追溯、监控与可视化管理。通过RFID无线射频识别技术与互联网的有机结合,可为货主、港口、船公司、海关、商检等相关单位提供集装箱实时状态信息。中国第一个达到国际领先水平的系统,系统规范也进入国际物联网标准体系,将由国际标准组织面向全球发布。

根据相关资料统计分析,目前物流信息系统能够实现对物流过程智能控制与管理的还不多,物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般的应用。专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有很大差距。

据悉,中国将采取四大措施支持电信运营企业开展物联网技术创新与应用:首先,突破物联网关键核心技术,实现科技创新。其次,制定中国物联网发展规划,全面布局。再次,推动典型物联网应用示范,带动发展。最后,加强物联网国际国内标准。

审核编辑(王静)
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新闻来源: 中国自动化网

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