
中国智慧物流发展报告-下
智慧物流技术发展趋势与行业应用实践
本章节,我们将通过介绍各主要技术的基本情况,同时结合国内外电商平台(如亚马逊、京东)、领先物流企业(如顺丰、DHL),在各技术上的开发历程、应用场景与未来规划,全方位展示智慧物流在行业中的发展现状与未来
仓内技术
主要有机器人与自动化分拣、可穿戴设备、无人驾驶叉车、货物识别四类技术,当前机器人与自动化分拣技术已相对成熟,得到广泛应用,可穿戴设备目前大部分处于研发阶段,其中智能眼镜技术进展较快。
机器人与自动化技术
仓内机器人包括AGV(自动导引运输车)、无人叉车、货架穿梭车、分拣机器人等,主要用在搬运、上架、分拣等环节。国外领先企业应用较早,并且已经开始商业化,各企业将在机器人的应用场景深入推进。国外企业如亚马逊、DHL,国内企业京东、菜鸟、申通已经开始布局。
领先实践1-亚马逊:通过收购KIVA,构筑技术壁垒,是目前全球市场上物流仓储机器人应用最广泛、最领先的企业2012年,亚马逊为应对自身快速增长的业务需求,收购全球领先的仓内机器人初创企业KIVA Robotics进入仓内机器人领域,主要用于仓内货架搬运、分拣。
2013-2014年底,亚马逊首先在美国的10个亚马逊物流中心布局1.5万个机器人,随后亚马逊将KIVA部署向其全球各地转运中心拓展,截止2016年,亚马逊已在其全球13个物流中心部署了超过3万个Kiva机器人,在机器人的帮助下,亚马逊每笔订单的处理都能节省1个小时,捡货到发货时间从要1个半小时缩减为15分钟,每年可以节省约9亿美元的人力成本。
2016年,KIVA正式更名为Amazon Robotics,力图打造新型机器人平台,除研发新型AGV机器人外,还将致力于研发可胜任打包、分拣等复杂环节的先进机器人,最终实现仓储无人化的目标。
领先实践2-京东:成立X事业部,并与新松机器人合作进行研发,机器人应用覆盖搬运、上架、分拣等环节为在“618”、“双十一”等流量高峰期保证消费者体验,并降低企业整体运营成本,2014年,紧随亚马逊收购KIVA后,京东开始布局仓内机器人技术,以实现其无人仓的战略目标,同年京东研制的第一代仓储机器人投入“亚洲一号”系列仓库进行实地操作。
2016年,京东成立X事业部,开始接手机器人项目研发,组建无人仓团队,并成功开发SHUTTLE货架穿梭车、DELTA型分拣机器人、六轴机器人6-AXIS等六种型号机器人。同年,京东与新松机器人签订战略合作协议,共同探索机器人在京东仓库中的开发应用,获取相应软硬件技术。目前,京东已经具备了自主批量研发、生产智能物流机器人的能力,研究开发的各类机器人可覆盖从搬运到分拣的全程操作。
2017年,京东部署了大量AGV机器人的昆山无人分拣中心正式亮相,在国内首次实现前后端无人AGV自动装、卸车作业。同时,在仓储的商品上架,商品分拣各环节,京东还部署了其研发的SHUTTLE货架穿梭车等各型号机器人,基本实现了仓储全流程自动化。仓内机器人的应用也是京东向无人仓这一战略目标迈进的关键举措,通过部署自动机器人,京东“无人仓”的存储效率可达到传统人工横梁货架存储效率的10倍以上。未来,京东将进一步加快机器人及自动化技术研发(已有十余款机器人在研发计划中),在北京亦庄附近建设无人设备工厂,实现仓储机器人等无人设备更大规模量产。并计划开始建设三万平米无人仓,预计到2018年开始投入使用,核心特色体现为数据感知、机器人融入和算法指导生产,全面改变目前仓储的运行模式
领先实践3-阿里菜鸟:建立菜鸟ET实验室,开发仓内机器人,以AGV(自动导引运输车/机器人)为主,已在天津、惠阳仓大规模投入使用,未来将拓展机器人型号
2015年,阿里成立ET实验室,目标通过研发物流前沿科技产品,追求符合未来科技发展的物流生产方式,并牵头进行仓内机器人研发,开发出造价高达上百万的“曹操”仓内机器人,其能顶起的重量可达到500斤,同时还能灵活旋转,通过在天津仓部署“曹操”机器人迅速定位商品区位、规划最优拣货路径,提升仓内操作效率。
2017年8月,菜鸟广东惠阳机器人仓投入使用,仓内部署上百台阿里自主研发AGV机器人,主要用于货物搬运,提高仓内效率。除了AGV外,菜鸟还尝试在仓储其他环节研发生产机器人,如广州仓库在包装等环节使用机器人,天津武清仓已在使用自主研发的仓内分拣机器人(托举机器人)。
未来,菜鸟网络将进一步探索机器人与云端智能调度算法、自动化设备的磨合,在更多仓内环节应用机器人,并与合作伙伴将会在多个仓库内复制机器人模式。
领先实践4-顺丰:通过直接购买第三方定制化产品重点布局自动化分拣
顺丰很早就在中转场应用自动化分拣技术进行分拣,2016年顺丰斥资1亿元在宁波建设了大型自动化中转场,通过引进了全自动化的机器人分拣模式之后,分拣速度得到了很大的提升,针对小件快件,全自动化的分拣机器人甚至可以达到一小时分拣四万件的速度,同时出错率也比起人工分拣大大降低。
DHL:采用与第三方合作方式进行研发,产品布局以直接购买第三方定制化产品为主
2016年DHL引进智能协作机器人Baxter和Sawyer,推进仓储环节的自动化进程。协作机器人能够与仓库人员共同工作,负责协助重复性、对体力要求较高的工作,整体效率提升。同年,DHL日本仓库,引进丰田自动机械制造的KEYCAR系列AGV机器人,帮助提升仓内运作效率。
领先实践5-申通:以直接采购第三方产品,进行定制化设计为主
采用与第三方合作进行仓内机器人布局,2017年申通快递和浙江立镖机器人企业以及海康威视合作研发机器人。
2017年,申通在义乌、天津、临沂三地的分拨中心启用分拣机器人,其可以扫码、称重以及分拣,每小时可完成分拣1.8万件,可减少70%人工。
未来,以申通为代表的通达系将继续加强与外部研发机构的合作,加快对现有分拨中心的升级换代,实现向自动化分拣中心的转变。
可穿戴设备
当前仍然属于较为前沿的技术,在物流领域可能应用的产品包括免持扫描设备、现实增强技术-智能眼镜、外骨骼、喷气式背包,国内无商用实例,免持设备与智能眼镜小范围由UPS、DHL应用外,其他多处于研发阶段。整体来说离大规模应用仍然有较远距离。智能眼镜凭借其实时的物品识别、条码阅读和库内导航等功能,提升仓库工作效率,未来有可能被广泛应用,京东及亚马逊等国内外电商企业已开始研发相关智能设备。
领先实践1-亚马逊:提前布局智能装备 由亚马逊下一代工作室负责,2015年提交专利申请,智能眼镜配备了可穿戴电脑,可以识别商品所处的位置,而且内置有图形传感器,能够识别与某项任务相关的物品。这种传感器还有可能识别邮寄地址、条形码或二维码等包裹标记。未进行实际应用,当前尚处于研发状态。
领先实践2-菜鸟:重点布局AR增强设备,外部提供硬件,内部强调研发算法 2016年,在仓内操作层面,菜鸟高调宣布未来将推动AR智慧物流系统,利用微软的Hololens头戴式设备,看到所有快件的信息,仓库商品的质量、体积等相关信息会映入操作者眼帘。方便操作者快速找到对应商品在仓库中所处位置,并且会自动规划最优路线提示操作者拿到相应订单商品。2017年,菜鸟物流推出AR技术快速找快递+刷脸签收。用户取快递时,只要打开手机APP,扫一扫就可以体验AR智能查件,然后根据手机AR显示的位置就可以轻松找到自己的包裹。然后刷脸签收,验证成功后就可以带着包裹离开了。未来,菜鸟将加大在AR仓内技术领域的研发与应用。
领先实践3-DHL:与第三方合作进行研发测试 DHL与理光(Ricoh)、可穿戴设备解决方案供应商Ubimax进行合作,将“视觉分拣”技术应用于仓库的分拣流程中。2014年,DHL已经成功在荷兰进行了智能眼镜应用试验,员工通过智能眼镜扫描仓库中的条码图形以加快采集速度和减少错误。其后,DHL与Vuzix合作打造了一套“免提式”仓库解决方案,其M100智能眼镜将与Ubimax开发的仓库“vision picking”软件协作,该系统提供了实时的物品识别、条码阅读、室内导航和无缝的信息集成,直接连接到DHL的仓库管理系统。应用之后,分拣效率提升了25%。
领先实践4-UPS:与第三方合作进行研发测试 2012年,为了提升效率,并提供更多的跟踪信息,UPS已经开始启用基于摩托罗拉RS507蓝牙戒指成像仪的新系统,这一可穿戴设备包括一个戴在手指上的支持蓝牙的免提式条形码扫描仪,以及一个戴在员工手腕或髋部的小型终端。利用这一设备,UPS员工能够更快速地获取及处理条形码图像,加快包裹装车速度,截止2013年第四季度时,UPS装备逾3.8万个此类设备;2015-2016年,UPS已开始研发配套的电子眼镜与数据手套。