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關鍵詞: 物流設備 電商 自動分揀系統

自動分揀系統市場現狀與發展趨勢

作者:喜崇彬

來源:物流技術與應用

近兩年,隨著電商、快遞行業的突飛猛進,作為物流系統核心裝備之一的自動輸送分揀設備市場需求大幅上升,相關供應商把握商機、拓展業務,取得了很好的業績增長。本文重點對自動分揀系統的市場需求、行業發展和技術趨勢等方面進行分析。


自動分揀系統是物料搬運系統的一個重要分支,廣泛應用于各個行業的生產物流系統或物流配送中心。自動分揀機主要由供件裝置、輸送裝置、控制系統、分類裝置和分揀道口等部分組成,是對物品進行自動分類、整理的關鍵設備之一。按照分類裝置的結構進行劃分,常見的自動分揀機的主要包括滑塊分揀機、轉輪(或稱斜輪)分揀、交叉帶分揀、翻板式分揀機、擺臂式分揀機、浮出式分揀機、托盤式分揀機、懸掛式分揀機等類型。此外,近年來出現了柔性化程度更高的AGV分揀系統。


一、市場需求變化 


在市場應用方面,隨著物流業快速發展,特別是電商、快遞等行業的業務爆發,以及人力成本不斷上升,自動化輸送分揀裝備市場出現爆炸式增長。


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從應用行業的角度來分析,近幾年來對輸送分揀系統需求增幅最大的無疑是郵政快遞行業。毋庸置疑,我國電子商務大發展直接帶動快遞包裹量快速增長。


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要高效地處理如此大的物流量,離不開兩個關鍵因素:協同結網、智能技術。其中,包括自動分揀系統在內的自動化物流裝備的使用起到了至關重要的作用。用自動化的快速分揀技術,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的效率與準確率。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市場需求快速增長的基礎。2018年,很多專注于快遞市場的輸送分揀設備和解決方案提供商都取得了驚人的業績增長,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,輸送分揀設備應用的主要領域還包括煙草、醫藥、流通、食品、汽車等各個行業。這些領域的輸送分揀設備市場需求量仍然占據總需求的大部分比例,對輸送分揀設備需求增長比較穩定。此外,隨著智能制造不斷推進,制造企業的生產環節和倉儲環節對輸送分揀系統需求上升,也有越來越多的物流裝備企業研發和提供了相應的輸送分揀解決方案。如,英特諾針對汽車領域推出零壓力積放和24V的輸送技術,憑借超低能耗和不會磨損輪胎等優勢,在輪胎輸送領域得到實際應用。另外,隨著家電家具等行業物流服務的升級,大件物流的自動化輸送分揀技術升級也提上日程,已有一些企業在此領域展開探索。


從地理區域角度看,傳統的輸送分揀系統應用項目大多集中于經濟發達、人口密集的地區。尤其是京津冀、長三角和珠三角地區,是重要的制造基地和消費市場,物流快遞公司在這些區域建設項目是非常容易理解的。但是不能忽視的是,這些區域土地可獲得性日益緊張,土地價格也不斷上漲,而電商等行業的項目在今年又出現大幅下滑,給市場的成長性帶來一些變數。但是,很多業內企業家還是堅定看好中國物流市場的發展。


二、行業發展


在市場中提供輸送分揀系統的企業主要分為兩類:國內外的專業輸送分揀技術和解決方案公司以及物流系統集成商。


從企業層面來講,國內輸送分揀設備和解決方案提供商近年來取得了長足的進步。必須要承認的是,國內輸送分揀領域的技術發展,更多是學習國外先進企業的技術。如傳統的自動化輸送分揀技術,國內企業主要學習了如范德蘭德、西門子、法孚等歐美先進企業的技術;國內AGV分揀系統的發展則源于KIVA機器人的技術和模式。在輸送分揀的高端市場,如機場行李處理系統,郵政、煙草、醫藥等行業,國際先進企業還是起到了引領和啟蒙的作用。但是,國內目前成長最快的細分市場,如快遞和電商的市場,都是對成本極其敏感的,而在產品性價比上,無疑國內企業具有明顯的優勢,因此這部分市場幾乎被國內企業占據。至于國際先進企業和國內企業的競爭力對比,見表1。


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三、技術發展分析


自動化輸送分揀技術主要分為兩大流派:一個是以輸送線、分揀機構成的傳統自動化分揀系統,盡管在產品細節設計、性能等方面還不斷發展,如結合最新的信息技術、物聯網技術,向智能化方向發展,但其工作原理和模式并未產生大的變化。而另一個流派就是自KIVA機器人開始興起的AGV分揀系統,因其柔性化程度高而越來越受到市場關注;當然,每種設備和技術都有其最適用的領域,針對自動分揀系統可處理貨物的重量,簡單劃分了不同類型設備的應用范圍,如表2。


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目前,交叉帶分揀系統和AGV分揀系統是近兩年市場應用非常火熱的自動化物流裝備。交叉帶分揀系統是利用直線動力驅動的小車隊沿著環形軌道高速運動,將貼有標簽的貨物經過掃描器讀碼進行分揀,適用于電商、服裝、快遞等行業的大中型場地。結構上,交叉帶分揀機主要由控制裝置、分類裝置、輸送裝置及分揀道口四大部分組成。


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交叉分揀機采用傳統機械式設計,原理簡單,結構比較堅固,分揀動作輕柔、準確。優點是在訂單量足夠大的時候,分揀效率最高,所以受到電商、快遞客戶青睞,成為近年來分揀設備中的主流。但該產品也有缺點: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。自動供包系統由三段組成,分別為導入段、加速段和供包段。三種供包方式中,自動供包的效率最高,但對于相應的物資以及貨品的形狀、標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供包段的基礎上,增加了人工投放工臺,由前端多個工作人員進行供包投放工作;由于人員數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,且不限制標簽朝向。人工供包是由工作人員調整包裹標簽朝向且投放至小車中心位置,完成供包;作業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,分揀機整體效率較低。


對于AGV分揀系統,供件人員把需要分揀的貨物放置到AGV小車上,AGV小車經過條碼掃描系統識別包裹目的地,調度控制系統為AGV小車規劃路徑。當貨物到達目的地格口時,AGV頂部的翻盤/皮帶動作(傾翻或皮帶運轉)卸載貨物,實現貨物分揀。


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路線。按導引方式,AGV主要分為電磁、磁帶、慣性、激光及視覺導引;按驅動方式,AGV可分為單輪驅動、差速驅動及全方位驅動;按移載方式,AGV可分為叉車式、軌道式、牽引式、馱舉式等。


AGV作為傳統分揀模式的創新,能在較小的面積內實現一系列的分揀作業。并且,AGV可以設置許多目的地隔口,對于每天發往不同地方的快遞企業來說,很有效的提升分揀效率。AGV運行是一種并聯模式,在應用過程中所有AGV都能通過一個系統來調度,如果單個機器損壞,并不會影響到其他AGV的正常工作。相對而言,交叉分揀機所采用的是串聯模式,在運行過程中如果某一環節發生故障,則整個系統都會停止運轉,嚴重影響工作效率。


當然,傳統的自動化分揀系統和AGV分揀各有各的適用范圍。在訂單量足夠大的分撥中心,交叉帶分揀機的效率明顯高于AGV分揀系統。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首選。


如今,國內物流機器人正是資本追逐的熱點,涌現出一大批較為知名的物流分揀機器制造和解決方案提供商,如海康威視、Geek+、快倉、立鏢、馬路創新等。


四、技術未來發展趨勢


在技術方面,隨著物聯網、信息化技術在物流業應用,輸送分揀技術朝著智能化、柔性化方向發展;而物流機器人(AGV)制造和應用技術的進步,使得物料輸送分揀產生革命性的變革發展。


輸送分揀系統柔性化主要體現在生產制造平臺化生產、模塊化構建系統。由于生產制造的模塊化,使得企業在給客戶搭建系統時成本更低,也有利于客戶根據自己的需求調整系統布局。明確提出模塊化的裝備企業,如英特諾,推出DMO系列電動輥筒,基于平臺化的設計理念設計生產,即用盡量少的組件組合盡可能多的產品規格型號,以滿足不同客戶的需求;由于這兩款產品都使用標準化組件,采取標準化接口,產品內部的不同部件可以相互置換,因此生產和維護成本更低。英特諾還推出模塊化輸送機平臺MCP,能夠便捷為客戶搭建系統。德馬科技推出了模塊化智能輸送機平臺i-G5,相比上一代箱式輸送機,在物聯網思維、工業化設計、柔性化布局、高效便捷、節能環保等方面均做出了革命性的升級與創新。


各個設備制造和方案提供商都不約而同表示,通過產品的標準化、模塊化,為客戶價值的最大化。具體來講,“按照標準化的方式去設計產品”,意味著供應商不僅僅為項目進行產品設計,還要為精準的市場需求進行設計;模塊化使得不同產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量。此外,標準化和模塊化還使產品后期的維護和拓展更加便捷,延長了產品的價值生命期。這些都有助于提高客戶滿意度。


輸送分揀設備智能化,主要體現在輸送分揀技術與信息監控、物聯網技術的結合,即通過在傳統的輸送分揀設備上,通過加裝識別監控、數據分析裝置,在結合系統大數據深度學習能力,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范圍和提升了服務能力。輸送分揀裝備除了傳統功能(執行操作),強調實時監控,數據上傳功能。


  • END
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