
智慧物流的概念在2009年被提出后,近幾年,智慧物流正在以“加速度”發展。
以智慧倉儲和激光雷達兩個細分領域市場面臨現狀為例。傳統的人工分揀操作方式,不僅出錯率高、占地面積大、分揀效率低,并且,隨著土地和人工成本的日益增加,企業的資金壓力也隨之而來。
因此,無人化、高效率、低成本、自動化、智能化的倉儲方式成為行業的共識。那么,這種技術是否有企業實現了,其發展又將如何呢?
隨著智慧物流與自動駕駛的興起,越來越多的人關注激光雷達的研發,而激光雷達的市場也充滿潛力。
據全球知名市場研究與戰略咨詢公Yole Développement發布的《2021年汽車與工業領域激光雷達應用報告》預測,到2026年,汽車和工業應用的激光雷達市場規模預計將達57億美元,智能交通基建設施激光雷達細分市場規模預計將達3.95億美元,物流激光雷達細分市場將達4.66億美元。

激光雷達領域雖然未來的想象空間巨大,但目前從技術路徑和產品形態上,還存在一定的不確定性,因此需要更多的研究與技術的突破。
技術發展的同時,也少不了新路徑的探索。為發掘智慧物流領域更多技術發展的可能性,10月23日,由浙大科技園與順豐科技共同主辦了“創π—首屆智慧物流應用式創新大賽總決賽”(以下簡稱“創新大賽”),于杭州市拱墅區順豐創新中心順利舉辦。探索應用式創新,浙大科技園攜手順豐創新中心,用實力做科創生態的“連接器”。
經歷148天,56個團隊進行了激烈角逐,在創新大賽總決賽上,8個項目脫穎而出。本文以此次創新大賽應用組一等獎“慧倉科技閃電播”項目、二等獎“低成本1550納米激光雷達”為案例,對智慧物流的新興技術進行解析與探索。
雖然目前面對疫情、土地價格、勞動力價格上漲、人口老齡化等嚴峻的局面,中國有整體技術很強、注重算法、電商的大型公司,因此保證了自動倉儲很強的供應鏈的競爭力。
從國內外市場現狀看,國內倉庫的總面積(包括車間、倉庫、配送中心等)、相關從業人員、用戶使用量、每日包裹發送數量比國外具有優勢;但我國市場的智慧化、數字化的比例相對還不高。所以,整個智慧物流行業的發展還有很大的發展空間。
“閃電播”是慧倉科技自主研發的高速立體智慧倉儲,是基于機器人組群和導軌貨架的高效分揀系統。與人工分揀相比,可節省人員數量70%以上, 節省占地面積超過90%;分揀效率可達1800件/小時 ,準確率99.99%。目前,每個機器人分揀最大可承擔35公斤。

那么,具體來看,“閃電播”系統是如何工作的呢?
慧倉科技首席執行官朱俊達表示,機器人組群通過實時無線通訊協議實現智能運行控制,高速運行的機器人可以快速、準確地把貨物運送到指定的貨框,并且支持批量播種車及單獨播種位,可外接自動掃碼和抓取系統。
他解釋道:“其原理和地鐵的環線運作機制類似。如果只有一條軌道一趟地鐵,那么運行的效率并不高;但通過在立體空間的多軌道群組運行, 就能大大提升了工作效率。目前我們的算法已成功支持我們用戶的一個群組27臺機器人同時循環運行。”
“閃電播”可服務于跨境電商、物流快遞、新零售。隨著各行業在智能化、數字化需求的增長,從工業端的工業智能制造,到現代物流再到未來社區等新型基礎設施,“閃電播”的使用場景范圍將逐漸擴大。
從工業端角度, 慧倉科技希望未來與MES(制造執行系統)進行融合。朱俊達表示,“目前,我們在印染、新能源、汽車等行業都已經有應用落地的案例。未來慧倉在工業制造,智慧制造、智能制造的產業升級上,都有很大的發展空間。”
從現代物流角度,即倉、儲、運。其中“運”主要是倉內作業,“閃電播”的應用便在此環節。
從生活端角度,慧倉科技的設備還可以面向零售端, 實現無人零售。朱俊達解釋道:“相當于倉儲式的售賣場,其原理和自動售賣機相同。但是,設備立體存儲,空間大很多倍,而且有機器人在后臺工作,這種設備可能會應用于替代夜間的便利店。”
此外,該設備還適用于應對無人化、人口老齡化的發展需求。例如,在養老社區或酒店,很多人不愿意下樓取快遞。如果智能倉與機器人或無人車“聯合”,當快遞到達時,機器人可以自動送貨上門。“這也是未來3年~5年,慧倉科技的技術方向之一。”

有時候,發展的現狀會倒逼技術發展。朱俊達舉例說道:“如果企業很難招到人,那就要用更多的自動化設備;如果招到的年輕人越來越少或流動率過高,那就要求設備的智能化的水平必須提高;如果企業同行的競爭者都已經數字化、智能化,那企業也要跟上;數字化、智能化是中國制造和高質量商貿流通的必然趨勢。”
那么,未來的物流將會是什么樣?
他認為,行業整體發展形態向好,技術的信息化程度高,需要軟硬件融合,以IT技術為主, 結合機械、電氣、結構、機器人等,還要有工業級的交付能力。
從智能制造到終端消費,都需要到高質量的商貿流通,這要求整個鏈條的協同化、數字化、智能化、標準化,而且要低碳。行業在倉儲、運輸、包裝等方面的投入,最終帶來中國供應鏈整體效率的提升。
自動分揀有了“好幫手”,激光雷達也不能落后。“低成本1550納米激光雷達”項目來自深銳智能,公司創始人孫劍,同時也是西安交通大學副教授, 這也是“ 產”“學”“研” 密切結合的典型案例。
目前,在市場上的905納米激光雷達在遇到霧天時往往會“失效”,而1550納米激光雷達穿透煙霧的能力更強。另一方面,人眼對1550納米波段耐受度強,因此從物理性能的角度,1550納米激光雷達在人眼安全上具備天然優勢。
但其面臨著成本較高、產業鏈不成熟的現狀,也就是說,目前并沒有相對便宜又好用的產品。孫劍團隊因承擔了一些軍工相關的研發項目,在其研究過程中,積累了特色技術,并發現了實現低成本1550納米激光雷達的可能性方案。
那么,該技術具體是如何做到低成本的呢?
孫劍表示,產品從方案的頂層設計到最后的落地,是整個體系的協同“升級”。具體來說, 在器件層面盡量選擇低成本的器件;在硬件電路上,需要信號噪聲更低、放大倍數更大;在軟件算法上,進行了更好的優化算法處理; 在生產工藝上, 更適應1550納米的情況。
從實際應用層面,“低成本1550納米激光雷達”的應用場景廣闊,包括無人駕駛、無人機、智能裝備、智慧物流等。
孫劍認為,在整個產業鏈日趨成熟的前提下,希望未來可將16線激光雷達的價格控制在千元量級以內。“如果各方面條件逐漸完備、進展順利,那么該技術有可能在兩年內實現規模化生產。”
對于激光雷達領域的整體未來發展,孫劍認為,會朝著“高性能、低成本”進一步發展。他舉例說道:“比如,調頻連續波雷達(FMCW)的激光測距技術,它不但能測距還能測速、多維信息等。”
走出實驗室直接面向市場,孫劍認為有很大不同。“實驗室更多的是突破關鍵性技術, 是方案上的創新和突破。但真正做產品,除了關鍵技術還要考慮產品是否有好的銷售、設計,能否解決批量化生產,能否滿足低成本和高效率,還有團隊建設,與客戶和投資人談判等各方面。”
對于激光雷達在智慧物流領域的未來發展, 孫劍認為, 未來, 智能裝備如果能成熟、穩定地應用在智能物流,也會相應地帶動核心的傳感器發展。而激光雷達、視覺智能傳感器模塊等作為智能裝備的核心部件將高速發展。因此,也必將分享到智能裝備產業發展的紅利。
對于本次創新大賽的舉辦,應用組一二等獎獲獎項目代表均給予充分的肯定。
朱俊達表示,本次創新大賽彰顯了浙大科技園科創賦能產業發展的強大實力,體現了順豐科技的行業龍頭領袖風范。“通過產業應用式創新大賽的平臺給了項目充分的展示機會,十分感謝浙大科技園、順豐科技鼓勵和支持生態型企業的發展。通過參賽過程中的交流,也讓我們看到了未來業務合作的更多可能。”
正是創新大賽的多形態交流,各團隊多次行業信息與技術的交流與碰撞,也讓他們更堅定了技術的發展。期待智慧物流領域未來更多的探索與進步。