倉儲自動化技術發展及昆船物流的創新實踐

文/ 張 艷

昆明昆船物流信息產業有限公司

物流事業部技術總監

國內倉儲自動化技術正呈現出無人化、高密集存儲、高柔性自動化、多場景應用的發展趨勢。從總體情況來看，先進適用的物流技術與設備仍然是當前國內市場需求的主體，技術創新點主要體現在整個物流系統集成解決方案的規劃設計上。昆船進入物流裝備行業20多年來，始終積極探索與推動倉儲物流自動化技術的發展與應用，近年主要圍繞5G技術、軟件、MR/VR以及3D技術等進行了創新實踐。

中國倉儲自動化技術的發展始于上

世紀70年代；90年代中期，以昆船等為典型代表的物流裝備企業開始進行倉儲自動化技術研發；90年代后期，倉儲自動化行業開始進入快速發展階段，并以煙草行業的高端生產制造物流系統建設最具代表性。

進入21世紀后，隨著醫藥、電子商務、新能源、冷鏈等行業市場的興起和工業4.0理念的推行，給中國倉儲自動化技術進步帶來了強大動力；大量社會資本和人才不斷涌入，AI、5G等技術推廣應用，加速了倉儲自動化技術的更新迭代。

國內倉儲自動化代表性技術

隨著土地、人力成本不斷上升，在對出入庫能力、智能化程度有較高要求的快遞、電商、醫藥等行業自動倉儲系統中，類似kiva機器人、無人叉車、多層穿梭車等自動化、智能化設備被更多地用來替代人工作業；AI、5G等先進基礎技術正在倉儲自動化物流領域加速推廣應用，促進倉儲自動化技術快速迭代升級。

目前國內具有代表性的倉儲自動化技術包括以下幾類。

1.立體庫技術。包括大型AS/RS立體庫技術、密集存儲技術以及miniload技術等。主要設備及系統包括堆垛機、穿梭板系統（穿梭板+子母車）、托盤四向穿梭車系統等。

2.“貨到人”揀選技術。主要用于拆零揀選作業，由于其快捷、高效、柔性化，得到市場廣泛認可，成為過去數年中最熱的應用技術之一。尤其是kiva揀選技術在國內快遞、電商物流等領域的應用引起極大反響。

3.AGV技術。AGV技術主要在于導航系統及路徑規劃運算。目前廣泛采用的導航系統包括條碼導航、二維碼導航、激光導航和SLAM自然導航。國內除了昆船和沈陽新松等主流企業，近年來涌現出更多的AGV廠家。

昆船AGV在智慧停車場的應用示例

4.無人倉技術。倉儲系統的無人化和智能化，是最近幾年討論和研究的熱點之一。無人化技術包括自動碼垛/拆垛技術、自動存儲技術、自動揀選技術、自動分揀技術、自動包裝技術，以及自動集貨和裝車技術等。

圖1 物流區域、設備示意圖

市場需求分析

近幾年來，國內倉儲自動化技術呈現出無人化、高密集存儲、高柔性自動化、多場景應用的發展趨勢。無人化倉儲技術在多品規、作業程序復雜的電商物流領域得到更為廣泛的應用。由輕型高速堆垛機、高速往復式升降輸送機、自動分揀系統、智能穿梭車和密集型貨架組成的智能密集存儲分揀系統，在醫藥、電商（B2B、B2C）等行業充分發揮其高效率、高柔性自動化的優勢。

但從總體情況來看，先進適用的物流技術與設備仍然是當前國內市場需求的主體。普通的堆垛機、叉車、托盤、貨架、輸送機、分揀機等設備的組合應用，基本能滿足多個行業的用戶需求，技術創新點主要體現在整個物流系統集成解決方案的規劃設計上。

當前，全球新冠肺炎疫情形勢仍然嚴峻，國內經濟發展雖已基本恢復，但國際市場情況仍然不容樂觀。特別是此次疫情中暴露出來的醫療、應急、冷鏈、食品等行業領域的物資倉儲物流系統中的問題，刺激了更多的企業加強“自動化、無人化、信息化、智能化”物流技術的研究及應用，以提升物流供應鏈水平和應急物流保障能力。

例如，疫情期間，武漢九州通醫藥集團物流有限公司接管武漢國際博覽中心紅十字會防控物資倉庫后，通過庫區分區、物資分類貼標、貨位編碼、流程再造等一系列倉儲物流技術操作，借助專業的物流信息管理軟件等工具，大幅提升了物資的出入庫能力、分揀和配送效率以及作業準確率，成功解決了應急物資發放不及時的問題。這些特殊時期的倉儲物流項目案例，充分體現了現代倉儲物流技術在應急保障方面具有快速、準確、高效的功能。

昆船物流的技術創新實踐

昆船進入物流裝備行業20多年來，始終積極探索與推動倉儲物流自動化技術的發展與應用，近些年的創新實踐主要圍繞以下方面。

1.推動5G技術在倉儲自動化領域的應用

2019年，昆船物流打造了“智能制造5G應用創新實驗基地”，通過5G小型化基站，為穿梭車、堆垛機、AGV等移動化物流設備提供深覆蓋、無切換、低時延、高可靠的無線連接,可進一步提升自動倉儲系統的穩定性和可靠性。

昆船物流5G工業化應用的亮點，在于通過對關鍵智能設備進行模組的深度集成，使之成為單機產品一個可選配的網絡模塊，不再依賴5G CPE，打造真正的5G工業智能設備；通過實現密集組網，用戶信號可被多個基站同時接收到，這將有利于多基站合作實現高精度定位；此外，通過5G網絡，還實現了時延小于15ms、可靠性達到99.99%的C2C控制應用，可應用于AGV搬運系統，有軌智能RGV系統，自動化立體庫堆垛機系統等；M3D多功能實訓平臺的出現，為客戶提供虛擬裝配、故障修復、入庫流程、揀選流程及單機操作等培訓；AR產品的出現，也可以為客戶提供AR輔助裝配、AR輔助維修、AR巡檢等方面的創新應用；3D可視化調度監控系統，可以實現工廠“數字孿生+工業控制”；另外，在研發的遠程智慧運維平臺，也將會在未來大放異彩。

未來，昆船物流還將以此為基礎，與中國移動和華為進行更深層次的合作，實現拓展應用能力、示范項目推廣、商業模式閉環、成果應用落地的目標，將5G網絡更好地與業務結合，為客戶提供更好的產品與服務，迎接新時代的到來。

企業倉庫全景

2.不斷強化軟件能力

在軟件技術方面，昆船物流針對中小企業或者第三方物流中心推出的云倉管理系統TIMMS.VWMS，具有智能分配的揀貨策略，可全程記錄所有入庫、出庫、盤庫、越庫等操作，使庫存管理更透明，作業任務指導更清晰。VWMS采用云端部署，具有快速上線、按需靈活配置的特點，支持多貨主、多組織、異地多倉，具備物流公司自主生產的輸送系統的云端控制能力，可與智能移動終端、電子標簽揀選系統、第三方信息管理系統等進行集成。

3.積極推廣新技術在倉儲自動化領域的應用

隨著智能物流、智能制造的發展，融合VR以及3D技術的可視化調度監控系統，將會在倉儲物流領域實現推廣應用。運用全新一代MR/VR虛擬現實人機交互技術搭建的物流實訓實驗虛擬仿真教學平臺，將為智能物流系統用戶提供沉浸式體驗，實現不同崗位、不同階段的自學與實訓考核需求，提高用戶操作培訓效率，降低企業員工培訓成本。

未來發展趨勢思考

受疫情等影響，世界已進入“后全球化時代”，我國經濟結構轉型升級、智能制造和“新基建”等將加快物聯網、云計算、大數據、人工智能、5G、區塊鏈等新技術推廣應用，深刻影響著智能制造及智慧物流產業的技術發展趨勢。總體來看，倉儲物流技術將更多體現智能化、柔性化、無人化、節能化等特點，軟件將更多定義硬件。

1.多系統綜合集成技術

大數據技術、人工智能和物聯網技術的發展，將創造一個萬物互聯和萬物智能的時代，隨之而來的是用戶個性化需求激增，消費、流通、生產之間的關系將變得更加緊密，生產制造的柔性化程度、產品的智能化水平和流通效率將直接決定企業的成敗，智能制造及智慧物流的復雜度將呈現指數級提升。目前大部分企業采取的“局部智能化”策略將難以為繼，智能制造解決方案供應商必須擁有建設智能工廠“整體最優”的“垂直整合”能力。

總體來看，行業將更多體現智能化、柔性化、無人化、節能化等特點，軟件將更多定義硬件和制造業。

2.軟件定義制造勢在必行

工廠和配送中心均可以被定義為供應鏈模型、生產計劃模型、生產調度模型、生產操作模型、產品組合（生產配方）模型、物料搬運模型、物料倉儲模型、能源消耗模型、質量管理模型等等，支撐工廠和配送中心的各種業務進行協調和優化構成了企業智能化的核心，各種工業軟件將業務流程和生產知識進行機器語言的表達和固化，并且可以實施自學習和優化，從而實現產品質量、交付效率、成本控制等方面的提升，工業軟件能力在整個智能制造及智慧物流產業中的主導性作用將會更加突出。

3.物流技術與智能制造技術結合實現系統內部互聯互通

產品制造過程和配送中心訂單處理均離不開對物料的管理和跟蹤，工廠集成倉儲配送物料管理和信息集成技術，將工廠內部的制造單元與物流倉儲和搬運系統有機集成，通過物料打通各個環節形成真正的互聯互通，最終實現基于物聯網的智造系統。

4.智能化、無人化裝備大量應用

智能化和無人化是未來生產制造、商品流通的趨勢，傳統工廠和物流從業人員將被無人工廠、全自動柔性生產線、配送機器人取代，無人駕駛汽車、無人飛行器、類人型生產和服務機器人等將大量涌現，應急救災搶險等高風險作業、海洋科考和太空探索等將由智能無人裝備接管。

需要強調的是，越來越多的物流裝備企業意識到，在做好新技術、新產品研發外，以先進適用的技術與設備為用戶創造價值，才是企業真正的目標和價值所在。