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【物流】王继祥:中国物流技术与装备发展现状综述

※发布时间:2017-8-13 15:28:53   ※发布作者:habao   ※出自何处: 

  编者按:本文部分基础素材来源于王继祥执笔的《2011年中国物流系统设备选型研究报告》,发表时进行了修改完善。

  物流技术与装备是指完成物流各项作业活动的工具与技术手段,主要是指在货物运输、仓储保管、装卸搬运、流通加工、包装与信息处理等物流作业中所使用的各种技术装备。包括:物流包装器具、搬运设备、装卸设备、货运车辆、分拣设备、存储设备、自动化系统、各类信息系统软件等。物流设备的功能和类型是根据物流各项活动逐步形成的,按照不同的标准可以有不同的分类:

  ① 按照物流作业的功能可以分为货运装备、仓储设备、装卸设备、搬运设备、流通加工设备、物流包装设备、信息处理软件及硬件等。

  ② 按照物流网络特征,主要有网络线与网络节点,可以分为网络线上的货物运输技术装备和物流节点区域内的物料搬运技术装备等。

  根据面向物流经理的互动交流,目前物流网络节点集中应用的的物流技术装备是企业关注焦点,因此我们重点分析物料搬运设备及相关的物流信息化系统。

  物料搬运设备主要有:托盘、托盘笼、托盘箱、周转箱等物流包装设备;手动搬运车(地牛)、叉车、牵引小车、堆垛机、AGV自动搬运车、机器人堆码垛系统、输送设备等物流搬运设备;货架、料架、自动货柜等物流储存设备;电子标签、手持终端、语音拣选、扫码设备、RFID及识读器等货物拣选设备;托盘裹膜包装、打包封箱、仓库自动门等仓储周边设备;自动分拣系统、货到人分拣设备、机器人拣选系统等自动化分拣设备;物流信息系统、物流管理软件、现场总线智慧物流系统平台等物流信息技术与设备等等。

  目前:无人叉车、AGV自动搬运车、分拣搬运机器人、无人机配送系统、配送机器人等现代智慧物流技术装备是发展趋势,物流技术装备集成应用的全自动化输送分拣系统、机器人货到人自动拣选系统和自动化自动立体库是物流装备市场需求热点。大数据、云计算、物联网是物流软件行业市场热点。

  近年来,企业的物流系统的技术与装备取得了长足进展,跟上了国际企业物流技术发展的趋势,在部分领域已经赶超世界先进水平,但许多领域与国际先进水平仍有较大差距。

  一是智慧物流是企业物流发展方向。物流系统向信息化、数字化、网络化、集成化、智能化、柔性化、敏捷化、可视化、节能化、绿色化方向发展,出现了电了物流、数字物流、网络物流、信息物流、虚拟物流、先进物流、集成化的高级物流、精细物流、精细供应链、物流与生产体化等概念。以数字技术、网络技术为基础的信息化是现代物流技术的核心,是物流硬件设备的灵魂。

  二是制造业内部物流对接智能制造联动发展。表现在物流信息系统与ERP、CRM、SCM、EC等实时无缝集成,集团公司全国甚至全球仓储联网共享信息,在减少库存占用基础上,可实现销售信息、生产计划、物流管理、采购供应的企业内外物流过程、供应链管理的信息化集成管理,尽可能实现物流过程的全方位、多角度、全过程地、识别、认证、控制、反馈、管理和优化,促进物流合理化、物料需求和供应的科学化。制造业内部物流系统对接智能制造,物流业与制造业实现联动发展。

  三是自动化物流系统装备进入变革时代。智慧物流发展推动自动化物流系统装备向网络化方向变革,自动化设备联网运作、互联互通、信息共享、全面集成,成为智慧物流大系统的执行物联网。企业自动化物流系统是集光、机、电、信息等技术为一体的多学科的高技术系统工程,通过应用系统集成的方法,借助于现代的叉车、托盘、货架、输送分拣系统设备、信息处理系统等技术装备,使各种物料最合理、经济、有效地流动,并使物流、信息流、商流在计算机的集成控制管理下,实现物流的信息化、自动化、网络化、智能化、快捷化、合理化、集成化。

  四是大型和超大型物流系统不断涌现。如京东物流亚洲一号、上海海烟物流配送中心、菜鸟金义商超配送中心、上海世纪出版物流中心等等。

  五是电商物流高速发展推动电商物流技术与装备快速发展.首先体现在智慧物流服务平台系统上,菜鸟物流、京东物流、顺丰物流的智慧系统运用大数据、云计算、物联网技术,实现了物流作业数据分析、智能调度、全程追溯、系统优化等智慧管理;其次在智能物流装备上纷纷推出和实验仓储机器人、配送机器人、无人机配送、自动化高速分拣等“黑科技”,很多技术已经居于领先水平。

  在自动化物流系统方面,先进的物流设备系统采用最新的红外、激光、无线、编码、认址、识别、调速、定位、PLC、现场总线、无接触式供电、光纤、数据库等光、机、电、信息技术,提高设备的运行速度和定位精度,通过提高作业能力,减少机台数量.并提高设备的可靠性。例如,巷道堆垛机为了提高出、人库能力,需要进一步提高水平运行速度和垂直提升速度,研究更好的调速、定位、控制技术,引入激光定位技术,提高控制精度;自动输送车(AGV和有轨自动车)为了提高输送能力,需要提高行走速度,改进交通调度管理控制和策略等;AGV的导引方式由导引向激光导引等无线可柔性化的方向发展;

  在物流装备单机产品的设计方面向着高效率、高速化、轻量化、节能化、少保养、多品种、系列化、标准化、通用化、模块化、成套化、系统化的方向发展。对各类物流机械,提高通用化程度,可采用模块组合的方式,将各种物流机械的单机组合为成套系统,加强生产设备与物流设备的有机结台,提高机械化与自动化程度。

  在堆垛拆码技术设备方面:关节式工业机器人是堆垛拆码应用的主流。机器人也应用于货物托盘移位、托盘码分、剪带收带、开包倒料等作业。

  输送分拣技术设备:近年来邮政、烟草、食品、医药、商业、书业等行业相继建设了规模不同、自动化程度不同的分拣配送中心,分别采用了单层、多层、高架等仓储模式,出现了库拣合一、高架库中拣选、高架库端输送机在线拣选等模式。近年来,电子商务物流包裹高速增长,对输送分拣系统提出了新挑战,也推动了输送分拣技术的发展。目前,货到人拣选、货到机器人拣选、高速交叉带拣选、机器人拣选等新型拣选设备创新方兴未艾。

  自动分拣、分类、分流、合流设备的种类很多,有滑靴式、翻盘式、翻板式、交叉带式、浮出式、滚筒浮出式、转臂式、扫推式、搓轮式、斜向分流式、弹出轮式等。有塔式分拣机、立式分拣机、卧式分拣机、通道式分拣机、自动划箱机、自动开箱机、自动补货机等。交叉带式效率最高,速度可达2.3m/s,分拣能力可达27000件/时。新型数字式滑靴式分拣系统不论轻重物品两侧分拣可达18000个/时。各种类型的输送机设备如链式、辊道、带式、积放、升降、台流、分流输送机、升降台、连续提升机、滑槽等输送机设备.轻型、中型、重型国内已能系列化、多品种、多档次成套生产。

  叉车技术设备:叉车设备技术特点正向着自动化、系列化、标准化、绿色化、舒适化、精细化方向发展,去充分适应不同用户、不同工作对象和不同工作的需要,不断推出满足用户的个性化要求。环保要求推动了内燃叉车动力技术的更新,促进了电动叉车的应用。各叉车公司不断优化改进叉车人机界面,使简便省力、迅速准确,充分发挥人机效能。在叉车外观造型方面,流线型、大圆弧过渡加之明快协调的色彩搭配成为设计的追求。随着计算机技术的发展,虚拟样机设计、三维实体造型、快速成型等先进设计手段和先进制造技术的运用,叉车造型将越来越具有新意和特色。

  可靠性与可性也是叉车重点考虑的问题。除停车、行车制动,前倾自锁,下降限速等基本安全措施外,通过配备功能齐全的系统、动力制动系统、防侧翻系统,以及采用电控、液压、机械3套制动系统,大大提高了整车的安全可靠性。同时,电子技术的发展与运用,使对叉车安全性研究向智能化方向发展。

  在货架系统方面,其技术特点向着标准化、系列化、多用途方向发展,货架高度、强度、结构等方面都有很多突破,现代物流仓储货架技术含量提升在结构设计的合和安装的便捷性已充分,表现出的优越性更是有目共睹。因仓储物流技术的大幅提升,使得货架在了绝对安全的前提下大大提高了仓储密度,并使存取更加方便快捷,从而实现了高效率与安全性的完美结合,真正帮助企业实现仓储能力最大化处理。

  在托盘系列产品方面,标准化、单元化、绿色化是主要趋势,体现在在托盘材料方面是竹托盘、塑木托盘、纸托盘多种材料托盘产品发展很快,木托盘与塑料托盘仍为主体;在托盘结构方面,新技术、新结构层出不穷,大大提升了托盘承载性能。

  物流信息技术:物流信息技术及装备涉及面很广,自动识别技术、无线通信技术、物流软件技术、大数据处理技术、物流平台云服务技术等发展很快。自动识别技术目前还是以条码技术为主流,RFID、传感器等识别技术发展很快。大景深的条码扫描器件,能够在0.3米~1 5米范围内扫描条码既可以扫描手持的单据,又可以扫描高位货架上的条码标签的手持设备,应当积极试用。自动识别技术和无线通讯技术结合是物流信息化的发展趋势。目前车载和手持的条码数据终端大多都内置了无线通讯模块,实现了货运车辆和人员操作的信息实时性问题,能够提供功能强大的移动数据实时采集、数据实时处理、无线货物接收、无线库存盘点、无线货物出库、无线商品核价、无线作业调度等应用。运用无线数据终端,可以在货物接收、储存、提取、补货等信息及时传递给控制系统,实现对库存的准确掌控,缩短系统反应时间。数据传输系统与客户计算机系统连接,实现共同运作,则可为客户提供实时信息管理,提高了信息化水平,实现无纸化作业,改善了物流系统整体运作效率。根据不同的需求,物流软件系统开发也发展很快。

  近年来,物流的高速发展使先进的物流技术与装备设备得到了广泛应用,但从整体上来看,中国经济发展很不平衡,企业发展阶段和发展层次众多,不同企业有不同的需求,如何开发先进适用与性价比好的物流技术与装备是摆在物流装备业最主要问题。

  中国中小物流企业和一般的制造业和商贸业,在人工成本比较低的时候,一般采用人工搬运与作业,对物流技术与装备需求不高。但是随着中国经济转型,人工成本的上升,越来越需要提升物流作业效率,减少人工搬运作业,降低劳动强度,这就对小型、实用、小巧的一般搬运设备提出了要求;

  中国近年来房地产发展很快,地皮成本大幅上升,加上企业发展快,也要求企业要大幅度提升土地利用效率,这促使很多企业在物流储存方面要大幅度利用空间,提升存储效率与密度,这就对货架系统提出了要求。很多企业限于目前水平,还用不起现代的自动化立体库,这也给仓储货架企业提出了很多要求,货架系统也出现了简单实用的新技术。

  中国烟草、医药、汽车等现代制造领域,随着现代制造向着自动化、柔性化、敏捷化发展,也对现代物流系统提出了自动化与现代化的要求,目前世界上最新进的物流系统在中国也得到了广泛应用;

  电子商务、连锁零售等新兴商贸业态的发展,对现代物流配送中心的分拣与配送提出了很多新的需求,要求现代物流在多批量、少品种情况下实现快速分拣。此外,考虑到商贸业态的具体特点,配送网点很多,不可能都是先进的自动化快速分拣,因此先进、实用、高速的分拣技术是目前这一领域的主要要求,智能分拣、自动分拣、机器人分拣、机器人配送、无人及配送是电子商务领域技术创新发展方向,也是未来市场需求的关注焦点。

  现代医药与食品安全问题突出,冷链物流与品物流发展很快,对物流管理的可视化、可追踪、可随时定位、可随时等提出了很多要求,因此物联网、车联网技术在物流业得到应用,企业对智慧物流的发展有着迫切的期待。

  总之,中国物流的发展是多层次的,对物流技术水平的要求也是多层次的,既有对最先进的物流技术与装备的需求,也有最基础的简单物流工具的应用。

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