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數字時代下,物流倉儲設施的“變形記”

倉儲
億歐
朱凡雪
2019-06-11 · 10:30
[ 億歐導讀 ] 傳統的“叉車+托盤+傳送帶”組合如今已不再多見,“數智化”時代的到來讓倉庫一改往日笨重形象,許多輕便化智能設備應運而生,隨著5G商用的普及,設備成本也將大大降低。
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去年9月,京東在泰國正式建成智能倉儲物流中心,以倉儲做引,集成分揀、運輸、配送以形成一整套供應鏈服務體系。2018年,蘇寧物流在上海、濟南投入使用機器人倉庫,通過機器人和人“搭檔”,實現“貨到人”揀選。2018年10月,菜鳥宣布位于江蘇無錫的IoT未來園區正式投入服務天貓雙11,其中園區內的近700臺機器人也正式上線運行。

物流行業屬于勞動力需求高,且是需要重復體力勞動的行業,然而,據公開數據表明,我國勞動力人口已連續5年下降,勞動力的供不應求倒逼傳統的倉儲業向無人化、智能化轉型,這也在很大程度上助推智慧倉儲企業異軍突起。

從今年上半年開始,智慧倉儲企業就融資不斷,三維通獲2000萬元Pre-A輪融資,鯨倉科技獲7500萬元B+輪投資,倉儲物流機器人公司“Syrius炬星”,科鈦機器人完成數千萬元Pre-A輪融資……資本的青睞為智慧倉儲發展提供足夠的能量輸入,而最近恰逢618,蘇寧自動化倉儲——南京雨花物流基地3C倉首度曝光,該倉備貨超2000萬件,倉內不僅有AGV 機器人還有SCS的智能揀選系統。據蘇寧南京物流公司副總經理薛凡海介紹道,蘇寧南京物流中心倉采用“一日兩送”,南京同城當日達,異地次日達。京東物流方面也不甘示弱,618年中大促期間啟用智能物流倉群,全國23座亞洲一號智能物流園區投入運營,園區內集合了自動化立體倉庫、地狼倉、天狼倉、智能分揀機等多項智能化設備。目前,所有亞洲一號單體倉庫的訂單日均處理能力在10萬以上。由此可見,倉庫的智能化布局不僅能節約不必要的勞動力,而且強大的倉庫信息系統能充分“調兵遣將”,從而縮短從倉庫到配送的“最先一公里”,為搶占時效性贏得先機。

最近幾年,我國倉儲業智能化速度在加快,據相關數據統計,智能倉儲物流系統規模已從2001年的不足20億元發展到2018年超過1000億的市場空間。但是,由于“倉儲家族”過于龐大,顯得倉儲一詞非??辗?,下文將從倉庫的基本骨架、倉庫的信息系統以及倉庫設備解密“倉儲家族”。

元老級成員——倉庫的骨骼

說起倉庫,可能大多數人對于它的第一印象是低矮的、四四方方的建筑物。的確,在早期倉庫的貨架還沒有如今這么高,是典型的“叉車+托盤+傳送帶”組合。當今,自動化立體倉庫愈加普及,我國自動化立體倉庫建設起步于1975年,根據中國物流技術協會信息中心統計,到2020年,自動化立體倉庫市場規模預計達325 億元。

自動化倉庫

由上圖可知倉庫的主體框架包括立體貨架、巷道式堆垛機、出入庫輸送系統。直沖倉頂的貨架,高速運轉的傳送帶,穿梭在貨架間的車……僅憑這幾樣便可以勾畫出倉庫的雛形。

其中立體貨架一般都分隔成一個個的單元格,能實現貨物存儲功能,充分利用立體空間,并起到支撐堆垛機的作用。根據貨架的構造分類,立體貨架又分為單元貨格式,貫通式,水平/垂直旋轉式;根據貨物承載單元的不同,立體貨架又分為托盤貨架系統和周轉箱貨架系統。

巷道式堆垛機是自動化立體倉庫的核心起重和運輸設備,巷道機可在高層貨架間的巷道內來回運動,其升降平臺可作上下運動,升降平臺上的貨物存取裝置可將貨物存入貨格或從貨格中取出。按照用途的不同可分為單元型、揀選型、單元-揀選型三類。

出入庫作業系統則包括輸送機、升降機、穿梭車再配以PC程序控制系統和 CPU管理系統,才能算是一套完整的自動化輸送系統。輸送系統與巷道式堆垛機對接,配合堆垛機完成貨物的搬運、運輸等作業。由于這兩者都屬于自動化倉儲系統內,自動化倉庫主要玩家如下表。

自動化倉庫主要玩家

管理級人員——倉庫的大腦

倉庫的智能化當然也離不開軟件信息系統的支持,它們起著“神經系統”般的整控作用。京東物流在618期間通過倉儲信息系統掌控全局,實現“618”期間所有訂單的整體化管控,尤其是人機調控、訂單履約、異常處理等,做到智能預測、計劃、監控。6月5號,網易考拉1號采用自主研發的WMS管理系統,作為整個跨境智慧倉的“大腦中樞”,該系統涵蓋了電商業務全流程,能夠動態調整倉內各工位的任務分配。倉儲信息系統應用較多的便是WMS和WCS,如下表。

倉儲信息系統

倉庫管理系統(WMS)是通過出入庫業務、倉庫調撥等功能,有效控制并跟蹤倉庫業務的物流和成本管理全過程,實現或完善企業的倉儲信息管理。系統一般具有以下幾個功能模塊:管理單獨訂單處理及庫存控制、基本信息管理、貨物流管理、信息報表、收貨管理、揀選管理、盤點管理。WCS是介于WMS系統和PLC系統之間的一層管理控制系統,可以協調各種物流設備如輸送機、堆垛機、穿梭車以及機器人、自動導引小車等物流設備之間的運行。除了信息流程控制外,還有很重要的實物搬運流程控制,這就是常說的路徑管理。WCS的路徑管理建立在算法基礎之上,并且在實際應用時要結合自動倉儲系統物流設備的特點。倉儲信息系統玩家如下表所列。

倉儲信息系統主要玩家

新生代成員——倉庫的血肉

智能技術的加持讓倉儲AGV類設備越來越輕便化。去年12月,全國“物流機器人工作組”正式成立,主要負責物流機器人國家標準的制修訂,政策的傾向,技術的加持使得倉儲機器人的熱度居高不下。

倉儲設備

AGV機器人是裝備有電磁或光學等自動導引裝置,能夠沿規定的導引路徑行駛,具有安全保護以及各種移載功能的運輸車。AGV以輪式移動為特征,與物料輸送中常用的其他設備相比,AGV的活動區域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置,不受場地、道路和空間的限制。因此,在自動化物流系統中,最能充分地體現其自動性和柔性,實現高效、經濟、靈活的無人化生產。雖然現在AGV存在價格昂貴等痛點,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鋒認為,目前每臺AGV機器人都有自己的“大腦”(芯片),價格約在8萬元左右,若5G技術成熟,未來可通過集約化方式統一管理,通過“中央大腦”管理上百臺AGV機器人來減少費用。

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,由液壓升降系統、差速驅動系統、PLC控制系統、導引系統、通信系統、警示系統、操作系統和動力電源組成,是集液壓升降和PLC控制的可編程無線調度的自動導引小車。目前我國叉車銷量排名前列,進入2018年后,叉車行業依舊保持旺盛景氣趨勢,2018年1-4月累計叉車銷量19.66萬臺,同比增加21.42%。

倉儲無人機個頭雖小,但卻是名副其實的“空中精靈”,螺旋槳輕輕轉開,一個“騰躍”就能取下放置高位的貨物,除此之外,它還可以進行大型高架倉庫,高架儲區的檢視和貨物盤點,再如集裝箱堆場、散貨堆場等貨棧堆場的物資盤點或檢查巡視。目前我國倉儲機器人領域發展較快,主要玩家見下表。

倉庫設備主要玩家

如今,京東已在全國運營了20 座大型智能化流中心,蘇寧也建成了智慧物流基地,日處理包裹可達 181 萬件。企業紛紛布局的背后,也存在一絲隱憂。以倉儲設備為例,GGII認為,雖然AGV領域國產化率較高,但在技術層面與外資領先企業依然存在差距,如Kiva系統可承載700萬+的SKU,國內廠商還有一定的差距,產品設計偏向中低端,導致產品同質化嚴重,可靠性偏低。但不可否認的是,數字技術的賦能的確讓人們一改對倉儲業的刻板印象,在未來,“倉儲家族”也將從原來的“叉車+貨架+傳送帶”組合不斷壯大,新成員的加入將為倉儲領域不斷輸送新鮮血液。

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