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【原创】物流分拣设备纵横谈

来源:物流产品网 | 2021-10-25 11:45 | 作者:物流絮语

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  作者 | 物流絮语

  编辑 | 物流絮语

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  说起智能,人们往往想到的是电商仓库,快递中转中心,其实,最早应用智能分拣设备的是医药,烟草行业,只是近年来电商快递的迅速崛起,带来了分拣设备的大量落地,才使人们聚焦于此,再加媒体的推波助澜,使智能分拣设备显得神乎其神,但是,对于应用来说,最适应的就是最好的。本文就物流智能分拣设备谈几点看法,个人意见,仅供参考。

  一、扑面而来的智能分拣设备

  快递行业正从劳动密集型产业向智能化转型,传统的半自动化物流设备已经不能满足现代市场的需求,智能分拣设备的出现,加速了转型的过程。

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  随着商品日趋小型化,随着商品的流通更趋向于小批量、多品种,物流的分拣任务变得十分艰巨。据测算,分拣作业时间约占整个物流转运中心作业时间的30%~40%,分拣的成本占到转运中心总成本的40%。

  将从业人员从重复、单调的人工分拣操作中解放出来,实现分拣效率的突破和分拣成本的控制,成为物流快递行业现代化发展必不可少的基础。

  电商、快递企业采用智能装备来分拣、已经成为业内一道靓丽的风景线。近几年电商物流和一线快递公司越来越重视物流自动化升级,大规模应用智能分拣设备。

  快递分拣自动化、智能化成为不可逆转的趋势。智能分拣系统的运行落地,大大降低人工成本,减少了货品的损坏,降低了分拣出错率。

  智能分拣在近两年迎来发展契机,是由于内部需求叠加外部条件的助力。

  电商的发展带来快递业务的迸发,使得分拣作业的操作量和复杂程度大幅提升,手工分拣的缺陷被放大,从而激发快递企业通过布局智能分拣进行转型升级的需求。

  更重要的是电子面单使用率普及与提升,为智能分拣推广夯实了基础。目前全国基本所有快递面单均实现了电子化,极大程度支撑了快递公司全面推广的需求,成为智能分拣在快递行业大规模普及的外部条件。

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  智能分拣高度依赖信息系统,电子面单则实现了快递信息前置,自动分拣设备中的信息识别仪在识别面单上的条码/二维码后,信息系统能快速反馈快件的目标去向,控制系统才能快速响应并将快件分配到正确的格口。

  物流的一大部分操作环节在仓库内完成,因此仓储装备升级是物流自动化的一个重要方面。物流自动化建设离不开仓储装备升级,而智能仓储升级离不开分拣及拣选功能设备。物流分拣设备,正以意想不到的速度向智能化、无人化方向进化,物流人工分拣必然要走向智能分拣。

  在物流装备需求增速中,拣选及分拣系统是近两年增长最快的类别,市场空间广阔,快递领域自动分拣设备的应用已经相对成熟,许多顶端快递企业部分区域已做到无人化,成为快递企业提升竞争力的刚性需求。据2019年底统计,快递行业的交叉带分拣机保有量超过1,000套,预计2023年底快递行业的存量设备数将超过4,000套。

  随着智能分拣设备国产化的普及,成本的降低,中小物流企业也慢慢的走上智能分拣道路。升级改造也是一条重要道路,在传统传输机和现有智能分拣技术的基础上,利用条形码识别技术和微控制器进行控制的智能分拣系统在物流行业的应用不断扩大。

  在的大趋势推动下,任何产业都要求更节约成本的同时追求更加高效,智能分拣系统正是完美符合工业4.0时代的产物。

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  实际上,智能分拣设备不仅广泛适用于电商、快递、而且在鞋服、医药、海关、图书等多行业领域也很适用,目前,正致力于智能图书馆以及智能工厂相关领域自动分拣的研发及推广,将有更多功能、更多包裹类型、使用更便捷的智能拣选设备涌现,智能分拣设备高潮扑面而来。

  二、智能分拣设备优劣纵谈

  快递分拣依次经历了手工、输送带辅助、智能分拣的阶段。智能分拣系统是智能物流装备中的核心部件,是仓储智能化关键技术,其主要步骤为识别和分拣动作的执行。总体来说,智能分拣系统可分为自动分拣设备、分拣机器人二种,是快递小件分拣的主要方案。

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  分拣机器人,可对货物进行自动扫码、称重、拣选等,主要优势是产能灵活、对场地面积要求低,分拣组合方式与空间利用度高,但效率瓶颈是其主要劣势,且算法复杂、维护难度高。

  智能分拣设备,如交叉带智能分拣机采用流水线自动作业方式,能连续、大批量地分拣货物,在效率和性能方面占据优势,但是对场地要求较高且产能灵活性低,且初始投入高。

  以下就智能分拣设备热点问题谈几点看法:

  1、人工并非无优势

  不错,人工分拣走的是粗放式的发展道路,在订单处理与分拣效率上都无法与智能分拣相比较。

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  但是引入自动化分拣设备需要大量的一次性投入,单套报价高达上千万元,即使目前设备价格明显下降,一个大型转运中心的全面自动化布局仍需要上亿元的资金投入。

  因此,对每一个快递企业、物流中心来说,有一个投资回报率问题需要考虑,据实际测算,人工分拣集包与交叉带自动分拣机的临界点是14万单(单班次)。14万单以下不建议上自动分拣机,14万单以上可以参考,并且,人工还有长处,处理非标件有优势。

  2、国产设备渐成主角

  智能分拣设备的使用经历了以外资为主到本土设备爆发式增长的历程,1997年,中国邮政购买了第一套交叉带分拣系统设备,推进了智能分拣设备的本土研发与制造。

  在我国物流发展初期,外国分拣设备的使用占比大,但近年来,随着我国物流设备厂商的发展与创新,设备的适用性与功能性都逐渐优越,性价比非常突出,国产设备渐成主角。

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  智能分拣的需求热潮也吸引了众多设备供应商进入市场,我国企业对智能分拣技术的研发虽然起步晚,但先前的技术经验以及迅速找准的“自研+委外代工”的商业模式使其性能相当但是价格减半的设备迅速获得了市场竞争力。

  另外,国产厂商在设备的定期维护、故障排除、零备件供应、远程网络监控运营服务等方面占有优势。

  价格是对成本敏感的快递企业在设备采购时的重要决策因素。早期,外资的单套智能分拣设备价格高达2000-3000万,目前国产一套标准的交叉带智能分拣机的平均单套价格已降至400万左右,并且未来仍将平稳下降。国产设备的价格优势,加上技术成熟度,使设备国产化替代大规模普及,渐成为主流。

  3、交叉带分拣应用广泛

  自动分拣,通过计算机视觉识别快件重量和条码信息,并通过控制系统将快件送入对应出口。目前已经推出的主要分拣方式有交叉带、辊筒、摆轮、滚珠模组带等自动分拣设备。

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  纵观目前快递行业的自动化设备布局,应用最广泛的无疑是交叉带智能分拣系统,在小件快递领域占据主流地位,其每小时2万件的超高分拣效率,以及高达99.9%以上的准确率使其倍受青睐。

  交叉带智能分拣优势有以下几点:包裹适配度好,电商件的包裹类型多以中小包裹为主,而交叉带分拣系统,有恰到好处的包裹适配度,能最大程度确保分拣效率。技术成熟度高,分拣效率、错分率、识别率、稳定性以及批量实施能力都较强。设备精度与结构迭代目前已经解决夹软包及轻薄件的问题,内部驱动结构从电机改为纯机械式,解决了耐用度问题。布局高度灵活且安装调试时间短。

  相比交叉带分拣,叉车分拣还处于成长初期,通过机器人与视觉技术的结合,增加了车体的感知能力,赋予车辆更高的灵活性以及场景应用的柔性化能力成为关键。已经经过三代升级,第一代为磁导,二代为二维码引导,三代激光识别自动引导,但在应用上还不够成熟。

  自动程度越高的设备对于货物标准化程度要求越高,中件分拣设备卡在条码读取技术,AGV设备卡在算法复杂度与效率上,这是分拣设备两个瓶颈,需要革命性的突破。

  4、从管理角度优化

  如何最大化利用智能分拣设备,使其发挥更大的价值十分重要,这需要优化流程。智能分拣设备的应用,在各家快递公司中仍然存在大量可以优化的空间,以及可以改良的地方。

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  设备怎么样组合,摆放,形成多种应用模式,需要按着分拣货物的实际情况进行优化。其标准是,有利用解决“大小件分离”“非标件分离”,有利于缩短时间,增加效率,提高产能。

  除了设备与流程本身的发展,管理模型的匹配更为关键。从人工分拣走向无人分拣的路上,将会有相当长时间的人机结合过程,从纯粹的人工管理到“智能分拣+人工操作”的管理,相互间的作用将是我们面临的全新课题。

  精益思维,被专家多次提及,智能分拣过程中如果可以应用“精益思维”将流程进行二次优化更好不过。

  三、智能分拣设备的未来方向

  我国智能物流装备行业仍处于早期,智能分拣的进一步渗透以及对预期吞吐能力的超前规划将驱动智能分拣设备的发展。

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  近年来快递设备主要集中升级方向为无人化与小型标准件的升级操作。无人化主要是交叉带分拣代替人工,小型标准件主要是机器人代替交叉带自动分拣机,大型件主要是DWS自动称重量体积代替人工称重测量,归根结底是践行让分拣更轻松的理念,以下就智能分拣设备的未来谈几点看法。

  1、新技术的采用

  智能物流分拣系统是一种集光、机、电、信息技术为一体的现代化装备,是软件与硬件高度融合的复杂信息化系统。

  算法、控制系统和软件是智能物流分拣系统的核心,其技术外延广泛,涵盖人工智能、图像识别、微电子、光学、 计算机、机器人等多个领域。

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  智能分拣系统能与其他物流设备灵活链接,调动各种数据,实现物流信息的分配和管理,需要不断的采用新技术、“黑科技”。

  通过强大的算法支持,能够精准把控包裹的移动路径,合理统筹分拣任务,最大程度地提升分拣效率;通过深度学习,智能化分拣设备对货物流量、流向的预测,从而有效实现对人、车、货的精准调度,降低物流成本和提高货物时效。

  而在制造场景,智能分拣的实现往往伴随着更加复杂的利用工业视觉进行检测的任务,依赖于深度学习算法的持续研发。

  2、弹性化的重要性

  物流企业构建一个具有弹性的分拣系统,具有系统兼容性、设备稳定性,其布局方式可是平面布局也可以矩阵式布局是未来的方向。

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  智能分拣系统力求在整体上追求最优化,智能分拣设备应符合人性化要求,柔性化的自由定制,模块化组合设计,个性化需求。

  智能分拣系统,能够根据业务增长灵活扩展运营规模,应对不可预测的需求变化。为满足运营规模扩展的需要,企业可以轻松地通过调整格口数、传送带和分拣目的地布局,快速响应未来的市场业务变化。

  未来分拣设备应用逐渐往模块化与标准化方向发展,模块化有利于帮助企业实现快速安装调试;标准化有利于降低产品生产成本与维修成本。

  3、大件快递是方向

  大件快递,或将成为智能分拣的下一普及点。智能分拣未来将往重物运输企业拓展,随着家居及大家电的电商渗透率进一步提高,智能分拣将在大型配送中心中扮演更重要的作用。

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  家电和家居线上渗透率的上升,市场规模增长,其业务操作中涉及高强度的分拣任务,但不同于小件快递,大件快递货物标准化程度低,尚未形成规模化操作,因此细分的自动分拣程度很少,目前主要是叉车搬运分拣或者借助直线或者矩阵式自动分拣机进行粗分。

  随着大件行业集中度的进一步提高,全自动化分拣需求将逐步显现,大件快递将在未来中长期成为推动智能分拣市场发展的重要力量。

  4、智能分拣的瓶颈

  智能分拣的根本性瓶颈,是机器视觉与信息交互。目前行业自动化的发展全部受“机器视觉”的瓶颈影响,所有设备应用场景都是由于信息读取能力限制,所有模式都是“X面扫描仪+一维码面单”获取信息,机器视觉的唯一性导致了信息读取存在误差,快递件型的不规则进一步降低了信息获取能力。这也是目前设备应用局限的根本所在。

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  自动化信息交互的角色是“人与设备”,而智能化信息交互的角色是“设备与设备”“设备与设备”的信息交互,就是上游设备读信息后上游分拣设备可以分拣,同时可以把已分拣信息与读取信息一并传递给下游设备也按照同样的信息进行分拣。

  如果机器视觉的信息获取方式变革,设备与设备之间的信息互通,对于设备应用将会是天翻地覆的变革。

  结语:目前智能分拣行业已经站在了从自动化走向智能化的零界点上,智能化设备的爆发已经启动,现在就是爆发的前夕。


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