近兩年,隨著電商、快遞行業(yè)的突飛猛進(jìn),作為物流系統(tǒng)核心裝備之一的自動輸送分揀設(shè)備市場需求大幅上升,相關(guān)供應(yīng)商把握商機(jī)、拓展業(yè)務(wù),取得了很好的業(yè)績增長。本文重點對自動分揀系統(tǒng)的市場需求、行業(yè)發(fā)展和技術(shù)趨勢等方面進(jìn)行分析。
自動分揀系統(tǒng)是物料搬運系統(tǒng)的一個重要分支,廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)的生產(chǎn)物流系統(tǒng)或物流配送中心。自動分揀機(jī)主要由供件裝置、輸送裝置、控制系統(tǒng)、分類裝置和分揀道口等部分組成,是對物品進(jìn)行自動分類、整理的關(guān)鍵設(shè)備之一。按照分類裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分,常見的自動分揀機(jī)的主要包括滑塊分揀機(jī)、轉(zhuǎn)輪(或稱斜輪)分揀、交叉帶分揀、翻板式分揀機(jī)、擺臂式分揀機(jī)、浮出式分揀機(jī)、托盤式分揀機(jī)、懸掛式分揀機(jī)等類型。此外,近年來出現(xiàn)了柔性化程度更高的AGV分揀系統(tǒng)。
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在市場應(yīng)用方面,隨著物流業(yè)快速發(fā)展,特別是電商、快遞等行業(yè)的業(yè)務(wù)爆發(fā),以及人力成本不斷上升,自動化輸送分揀裝備市場出現(xiàn)爆炸式增長。
從應(yīng)用行業(yè)的角度來分析,近幾年來對輸送分揀系統(tǒng)需求增幅大的無疑是郵政快遞行業(yè)。毋庸置疑,我國電子商務(wù)大發(fā)展直接帶動快遞包裹量快速增長。在2018年“雙11”期間,主要電商企業(yè)全天共產(chǎn)生快遞物流訂單13.52億件,全天各郵政、快遞企業(yè)共處理包裹4.16億件,創(chuàng)下了新的物流記錄和交付速度。數(shù)據(jù)顯示,近5年來中國快遞量進(jìn)入增長快車道,從2013年的92億件到2018年突破500億件。僅2018年天貓“雙11”后的一周時間,菜鳥智能骨干網(wǎng)就送達(dá)了超過11億個包裹。中國的物流配送時效已經(jīng)從以天為單位,向以小時和分鐘為單位邁進(jìn)。
要高效地處理如此大的物流量,離不開兩個關(guān)鍵因素:協(xié)同結(jié)網(wǎng)、智能技術(shù)。其中,包括自動分揀系統(tǒng)在內(nèi)的自動化物流裝備的使用起到了至關(guān)重要的作用。用自動化的快速分揀技術(shù),取代大量的人工分揀,不僅降低了人力成本,同時還大幅提高了分揀作業(yè)的效率與準(zhǔn)確率。電商包裹配送的多品種、小批量、高頻次特征,是推動自動分揀系統(tǒng)市場需求快速增長的基礎(chǔ)。2018年,很多專注于快遞市場的輸送分揀設(shè)備和解決方案提供商都取得了驚人的業(yè)績增長,如蘇州金峰、上海欣巴等公司。
除了電商、快遞市場的需求大增,輸送分揀設(shè)備應(yīng)用的主要領(lǐng)域還包括煙草、醫(yī)藥、流通、食品、汽車等各個行業(yè)。這些領(lǐng)域的輸送分揀設(shè)備市場需求量仍然占據(jù)總需求的大部分比例,對輸送分揀設(shè)備需求增長比較穩(wěn)定。此外,隨著智能制造不斷推進(jìn),制造企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和倉儲環(huán)節(jié)對輸送分揀系統(tǒng)需求上升,也有越來越多的物流裝備企業(yè)研發(fā)和提供了相應(yīng)的輸送分揀解決方案。如,英特諾針對汽車領(lǐng)域推出零壓力積放和24V的輸送技術(shù),憑借超低能耗和不會磨損輪胎等優(yōu)勢,在輪胎輸送領(lǐng)域得到實際應(yīng)用。在2018 CeMAT ASIA展會現(xiàn)場,上海騰錦公司展示的重裝吊掛系統(tǒng)在汽車零部件領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。另外,隨著家電家具等行業(yè)物流服務(wù)的升級,大件物流的自動化輸送分揀技術(shù)升級也提上日程,已有一些企業(yè)在此領(lǐng)域展開探索。
從地理區(qū)域角度看,傳統(tǒng)的輸送分揀系統(tǒng)應(yīng)用項目大多集中于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密集的地區(qū)。尤其是京津冀、長三角和珠三角地區(qū),是重要的制造基地和消費市場,物流快遞公司在這些區(qū)域建設(shè)項目是非常容易理解的。但是不能忽視的是,這些區(qū)域土地可獲得性日益緊張,土地價格也不斷上漲,而電商等行業(yè)的項目在今年又出現(xiàn)大幅下滑,給市場的成長性帶來一些變數(shù)。但是,很多業(yè)內(nèi)企業(yè)家還是堅定看好中國物流市場的發(fā)展。
在市場中提供輸送分揀系統(tǒng)的企業(yè)主要分為兩類:國內(nèi)外的輸送分揀技術(shù)和解決方案公司以及物流系統(tǒng)集成商。
從企業(yè)層面來講,國內(nèi)輸送分揀設(shè)備和解決方案提供商近年來取得了長足的進(jìn)步。必須要承認(rèn)的是,國內(nèi)輸送分揀領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展,更多是學(xué)習(xí)國外良好企業(yè)的技術(shù)。如傳統(tǒng)的自動化輸送分揀技術(shù),國內(nèi)企業(yè)主要學(xué)習(xí)了如范德蘭德、西門子、法孚等歐美良好企業(yè)的技術(shù);國內(nèi)AGV分揀系統(tǒng)的發(fā)展則源于KIVA機(jī)器人的技術(shù)和模式。在輸送分揀的市場,如機(jī)場行李處理系統(tǒng),郵政、煙草、醫(yī)藥等行業(yè),良好企業(yè)還是起到了啟蒙的作用。但是,國內(nèi)目前成長快的細(xì)分市場,如快遞和電商的市場,都是對成本比較敏感的,而在產(chǎn)品性價比上,無疑國內(nèi)企業(yè)具有明顯的優(yōu)勢,因此這部分市場幾乎被國內(nèi)企業(yè)占據(jù)。至于良好企業(yè)和國內(nèi)企業(yè)的競爭力對比,見表1。
自動化輸送分揀技術(shù)主要分為兩大流派:一個是以輸送線、分揀機(jī)構(gòu)成的傳統(tǒng)自動化分揀系統(tǒng),盡管在產(chǎn)品細(xì)節(jié)設(shè)計、性能等方面還不斷發(fā)展,如結(jié)合全新的信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),向智能化方向發(fā)展,但其工作原理和模式并未產(chǎn)生大的變化。而另一個流派就是自KIVA機(jī)器人開始興起的AGV分揀系統(tǒng),因其柔性化程度高而越來越受到市場關(guān)注;當(dāng)然,每種設(shè)備和技術(shù)都有其適用的領(lǐng)域,針對自動分揀系統(tǒng)可處理貨物的重量,簡單劃分了不同類型設(shè)備的應(yīng)用范圍,如表2。
目前,交叉帶分揀系統(tǒng)和AGV分揀系統(tǒng)是近兩年市場應(yīng)用非常火熱的自動化物流裝備。交叉帶分揀系統(tǒng)是利用直線動力驅(qū)動的小車隊沿著環(huán)形軌道高速運動,將貼有標(biāo)簽的貨物經(jīng)過掃描器讀碼進(jìn)行分揀,適用于電商、服裝、快遞等行業(yè)的大中型場地。結(jié)構(gòu)上,交叉帶分揀機(jī)主要由控制裝置、分類裝置、輸送裝置及分揀道口四大部分組成。
交叉分揀機(jī)采用傳統(tǒng)機(jī)械式設(shè)計,原理簡單,結(jié)構(gòu)比較堅固,分揀動作輕柔、準(zhǔn)確。優(yōu)點是在訂單量足夠大的時候,分揀效率很高,所以受到電商、快遞客戶青睞,成為近年來分揀設(shè)備中的主流。但該產(chǎn)品也有缺點:占地面積大,且對地面的平整度要求較高;造價成本高昂,輸送模塊易損壞,維修成本也較高。
交叉帶分揀系統(tǒng)的供包模式分為人工供包:自動供包、人工半自動供包。自動供包系統(tǒng)由三段組成,分別為導(dǎo)入段、加速段和供包段。三種供包方式中,自動供包的效率很高,但對于相應(yīng)的物資以及貨品的形狀、標(biāo)簽朝向的要求也會很高,并且貨物包裹必須在分揀前做單件分離。人工半自動供包在自動供包系統(tǒng)供包段的基礎(chǔ)上,增加了人工投放工臺,由前端多個工作人員進(jìn)行供包投放工作;由于人員數(shù)量及操作熟練度各不相同,所以供包效率相對不是很高,且波動幅度較大;但人工半自動供包對前端貨物的要求較低,且不限制標(biāo)簽朝向。人工供包是由工作人員調(diào)整包裹標(biāo)簽朝向且投放至小車中心位置,完成供包;作業(yè)效率受人員操作速度及小車空閑程度影響,且由于人工投放,小車運行速度有限,分揀機(jī)整體效率較低。
對于AGV分揀系統(tǒng),供件人員把需要分揀的貨物放置到AGV小車上,AGV小車經(jīng)過條碼掃描系統(tǒng)識別包裹目的地,調(diào)度控制系統(tǒng)為AGV小車規(guī)劃路徑。當(dāng)貨物到達(dá)目的地格口時,AGV頂部的翻盤/皮帶動作(傾翻或皮帶運轉(zhuǎn))卸載貨物,實現(xiàn)貨物分揀。
AGV小車,是沿指定路線自動前行的運輸車,一般通過電腦控制其行進(jìn)路線。按導(dǎo)引方式,AGV主要分為電磁、磁帶、慣性、激光及視覺導(dǎo)引;按驅(qū)動方式,AGV可分為單輪驅(qū)動、差速驅(qū)動及全方位驅(qū)動;按移載方式,AGV可分為叉車式、軌道式、牽引式、馱舉式等。
AGV作為傳統(tǒng)分揀模式的創(chuàng)新,能在較小的面積內(nèi)實現(xiàn)一系列的分揀作業(yè)。并且,AGV可以設(shè)置許多目的地隔口,對于每天發(fā)往不同地方的快遞企業(yè)來說,很有效的提升分揀效率。AGV運行是一種并聯(lián)模式,在應(yīng)用過程中所有AGV都能通過一個系統(tǒng)來調(diào)度,如果單個機(jī)器損壞,并不會影響到其他AGV的正常工作。相對而言,交叉分揀機(jī)所采用的是串聯(lián)模式,在運行過程中如果某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障,則整個系統(tǒng)都會停止運轉(zhuǎn),嚴(yán)重影響工作效率。
當(dāng)然,傳統(tǒng)的自動化分揀系統(tǒng)和AGV分揀各有各的適用范圍。在訂單量足夠大的分撥中心,交叉帶分揀機(jī)的效率明顯高于AGV分揀系統(tǒng)。AGV對貨物的重量以及體積形狀有很大的要求,且運作效率有限,所以在一些訂單量比較大的倉庫中,交叉分揀依舊是客戶的選擇。
在技術(shù)方面,隨著物聯(lián)網(wǎng)、信息化技術(shù)在物流業(yè)應(yīng)用,輸送分揀技術(shù)朝著智能化、柔性化方向發(fā)展;而物流機(jī)器人(AGV)制造和應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步,使得物料輸送分揀產(chǎn)生革命性的變革發(fā)展。這些變化從2018 CeMAT ASIA展會可以管窺一豹。
輸送分揀系統(tǒng)柔性化主要體現(xiàn)在生產(chǎn)制造平臺化生產(chǎn)、模塊化構(gòu)建系統(tǒng)。由于生產(chǎn)制造的模塊化,使得企業(yè)在給客戶搭建系統(tǒng)時成本更低,也有利于客戶根據(jù)自己的需求調(diào)整系統(tǒng)布局。明確提出模塊化的裝備企業(yè),如英特諾,推出DMO系列電動輥筒,基于平臺化的設(shè)計理念設(shè)計生產(chǎn),即用盡量少的組件組合盡可能多的產(chǎn)品規(guī)格型號,以滿足不同客戶的需求;由于這兩款產(chǎn)品都使用標(biāo)準(zhǔn)化組件,采取標(biāo)準(zhǔn)化接口,產(chǎn)品內(nèi)部的不同部件可以相互置換,因此生產(chǎn)和維護(hù)成本更低。英特諾還推出模塊化輸送機(jī)平臺MCP,能夠便捷為客戶搭建系統(tǒng)。德馬科技推出了模塊化智能輸送機(jī)平臺i-G5,相比上一代箱式輸送機(jī),在物聯(lián)網(wǎng)思維、工業(yè)化設(shè)計、柔性化布局、高效便捷、節(jié)能環(huán)保等方面均做出了革命性的升級與創(chuàng)新。
各個設(shè)備制造和方案提供商都不約而同表示,通過產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化,為客戶價值的大化。具體來講,“按照標(biāo)準(zhǔn)化的方式去設(shè)計產(chǎn)品”,意味著供應(yīng)商不僅僅為項目進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計,還要為精準(zhǔn)的市場需求進(jìn)行設(shè)計;模塊化使得不同產(chǎn)品之間的零部件可以互換,因此可以加快交貨速度并且保證質(zhì)量。此外,標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化還使產(chǎn)品后期的維護(hù)和拓展更加便捷,延長了產(chǎn)品的價值生命期。這些都有助于提高客戶滿意度。
輸送分揀設(shè)備智能化,主要體現(xiàn)在輸送分揀技術(shù)與信息監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合,在今年CeMAT展會上展示了提升裝備智能化的路徑,即通過在傳統(tǒng)的輸送分揀設(shè)備上,通過加裝識別監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析裝置,在結(jié)合系統(tǒng)大數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)能力,等于給輸送分揀裝備裝上了眼睛和大腦,極大拓展了物流裝備的服務(wù)范圍和提升了服務(wù)能力。輸送分揀裝備除了傳統(tǒng)功能(執(zhí)行操作),強(qiáng)調(diào)實時監(jiān)控,數(shù)據(jù)上傳功能。
科技創(chuàng)新正觸發(fā)新一輪物流競爭序幕,新物流比拼的是跨界整合能力和大數(shù)據(jù)算法等科技能力。在此新形勢下,整個行業(yè)、企業(yè)如何抓住在新一輪物流競爭中抓住新機(jī)遇?又如何實現(xiàn)內(nèi)部產(chǎn)業(yè)變革與升級,創(chuàng)造出新的競爭優(yōu)勢?