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中国智慧物流技术装备九大发展趋势

发布日期:2024-05-10 访问量:1939

1总体演进:越来越呈现软硬件融合趋势!

 便件变软:

一是过去物流技术与装备发展趋势是机械化与自动化,技术的变革以硬件创新为主,软件系统起的作用非常有限。目前物流技术与装备的硬件创新逐步向自动化、智能化、智慧化方向升级,软件的作用越来越大,特殊的技术产品,软件的进步已经逐步占据了主导作用。

二是智能硬件系统集成的物流自动化项目,越来越呈现柔性自动化趋势,模块化组合、灵活扩展、随时调整等;软件变硬: 物流系统软件越来越与智能物流系统硬件融合,不再属于孤立的软件,仓储执行系统WES仓储控制系统WCS等越来越重要,物流机器人指挥调度系统、自主导航系统创新越来越多总体特征:智能物流装备越来越呈现出软件与硬件融合的趋势,物流系统的调度、控制、执行软件与智能硬件结合,越来越呈现软件定义物流硬件,推动了智能硬件创新发展。

2硬件系统:开始呈现层级功能演进趋势

根据观察,中国物流技术装备系统已经呈现出了单元级智能硬件、系统级智能仓储、平台级的物流智慧大脑管理平台的层级功能演进趋势。

单元级:是具有不可分割性的信息物理系统最小单元。

可以是一个部件或一个产品;通过“一硬”和“一软”可构成“感知-分析-决策执行”的数据闭环,具备了可感知、可计算、可交互、可延展、自决策的功能;例如:AGV、物流机器人、配送机器人、无人叉车等都属于智能硬件单元级物流装备。系统级:是“一硬、一软、一网”有机组合。

是多个物流智能硬件与功能模块单元,通过网络系统集成,实现更大范围、更宽领域的数据自动流动,硬件互相映射与互操作,形成互联、互通和互操作的系统级物流技术装备系统。系统级物流智能系统基于多个单元级的最小单元的状态感知、信息交互、实时分析,实现了局部自组织、自配置、自决策、自优化。例如: 由机器人、AGV小车、传送带等构成的智能仓储系统、无人仓系统等都是系统级的物流技术装备体系;

平台级:是多个和多层次的系统级物流系统实现数据互联、网络相通、数据共享云仓互联的有机组合,酒盖了“一硬、一软、一网、一平台”四大要素,形成的智慧物流平台系统,如菜鸟与京东的智慧物流大脑系统。智慧物流平台连通各地智慧仓储、智能硬件,通过大数据平台,实现了跨系统、跨平台的互联、互通和互操作,在全局范围内实现信息全面感知、深度分析、科学决策和精准执行。

3技术特征:自动化物流系统向柔性自动化演进

在自动分拣技术领域: 

以柔性著称的机器人拣选系统,海康机器人、极智嘉、快仓、灵动科技、QUicPick等诸多机器人企业都推出了“货架到人+货箱到人”、“密集存储+货到人拣选”等技术方案;自动输送分拣系统,金峰、华南新海、天和双力都采用模块化思想,对系统功能按模块化分类,模块之间组合实现接口标准化,可以即插即用,在此基础上实现硬件资源虚拟化,管理过程可编程,让分拣系统柔性化;等。

在自动化搬运领域: 

由传统AGV搬运的磁条、激光灯导航技术进化到物流机器人的激光雷达、深度视觉导航、超声波感知、自主移动等导航技术综合应用,叠加控制系统大脑的路径优化与智能调度,实现搬运系统智能、高效、柔性。其技术创新路径主要有:逐步统一机器人操作系统,规范机器人调度管理系统,推动机器群智能发展,增加完善机器人自组织自融入功能;

在自动立体库领域: 

对于货架系统、自动分拣系统、自动输送系统等装备集成的系统,实现系统柔性化主要还是通过硬件资源虚拟化、管理过程可编程的技术思路来实现柔性自动化。即用单元化思想规范独立的功能模块、或独立的微系统模块,实现模块的调度管理可编程等。在货运与配送设备方面: 货运车联网、智能卡车系统、无人机系统、配送机器人系统实现柔性化。

4智慧特征:机器智能成为物流大脑新趋势

 机器智能:

人工智能是模拟人类思考过程,让机器像人一样思考;但如果让机器系统借鉴人类思考原理利用机器系统优势,让机器按照自己的思考与决策模式去思考,做人类做不到的事情,这就是机器智能了。智慧物流系统是机器大系统,智慧物流思维模型是机器智能。机器智能特点:全面的感知、系统的网络、数字化处理、超速进化。人类的感知能力太差,只有眼耳鼻舌身,有第三只眼都是特异功能,而且眼的感知最重要,需要看见,要有光。而机器系统,感知可以无处不在,随时增加,无需光,可实现广覆盖的感知,人类独立个体智能强,连接能力差,机器系统的思维系统可以放在天网(互联网),很容易实现网络化和无缝连接,机器系统只认0与1,是数字化的思维系统,人类更多的是偏于模拟:

此外,机器的知识与智能进化是超速的,可以几秒就把积累知识传输到新的系统,而我们的人类知识学习,随着知识积累越来越多,学习的时间越来越长,从小学到博士后往往需要二十多年。目前机器系统所存储的处理的智能知识能力越来越快,机器具备的智能将越来越不可思议,在信息感知、网络化连接、大数据处理等很多方面已经远远超过人类。

机器智能不能具有自我性:机器智能目前在很多方面已经超越人类,这没什么可怕,我们跑不过汽车我们也不会怕汽车。作为智能的本质特征,首先要求智能系统要有自主性,可以自动感知、实时分析、科学决策、精准执行,并可以学习提升。但是我们人类智能具有一个自我性特征,却决不能让机器智能拥有,这应该是人工智能开发的一个基本伦理。

5服务理念:智能物流装备企业向制造业服务化延伸

物流技术装备服务化:随着智慧物流的发展,物流系统日趋复杂,自动化、信息化、智能化水平的不断提高维护物流系统越来越需要具备更加专业的能力。随着产业互联网发展,物流技术装备服务越来越网络化;随着自动化物流系统存量规模越来越大,后市场服务市场需求快速发展,这为物流装备企业延伸工程技术服务提供了巨大市场空间。物流技术装备服务化指的是将价值链由以制造为中心向以服务为中心转变,推动物流装备制造服务化。

物流装备服务化路径:主要有两个发展路径: 一是企业内部以咨询、规划、设计、策划、品牌推广等服务;是物流技术装备产出之外的租赁、安装、集成、维修、保养、备件、管理、租赁、金融、改造、升级等相关的外部服务。

物流装备服务化模式:

1、售前服务模式: 服务内容酒盖产品选型指导、定制化功能开发、前期项目咨询、施工规划设计、金融服务等相关服务内容。

2、售中服务模式: 服务内容涵盖产品仓储运输等物流服务,产品安装调试、技术培训等相关服务。

3、售后服务模式: 服务内容涵盖维修维护、备品备件、耗材提供、运行保障技术支持、升级改造等服务。

4、租赁服务模式: 包括融资租赁、产品管理、服务信息等服务。

5、运营管理模式:为客户提供产品或系统的运营管理服务,包括物流中心共享运营服务、叉车车队管理服务、物流包装后市场服务等。

6、金融服务模式:为客户提供各类金融服务技术装备服务化技术趋势:一是利用物联网技术,实现设备远程在线维护管理,二是利用供应链创新与跨界创新,推动共享设备资源创新、融资租赁创新、服务收费创新,甚至开展全设备系统代运营服务.

6智能硬件:关注无人叉车市场趋势

技术背景:

随着搬运机器人技术快速发展,机器人感知技术不断提升,机器人的导航技术创新越来越快,机器人调度管理越来越智能化,极大地提升了搬运机器人的运行速度、作业效率。目前,除传统叉车企业外,宇峰智能、哥伦布、励微机器人等公司等都致力于无人叉车技术研发。市场拐点:无人叉车属于标准化的智能硬件,属于应用最广泛的搬运机器人。

目前无人叉车在自然环境下其行驶速度、作业效率、智能化水平与有人驾驶叉车相比还有较大差距,但随着搬运机器人技术迭代提升,技术拐点将可能快速到来。尤其是随着人工成本上升,劳动力短缺,无人与有人叉车的成本性价比拐点可能更快出现,目前在很多场合无人叉车已经具备优势。市场规模:从统计数据来看,中国国内叉车市场年需求量在2020年达到60万台,据不完全统计,中国2020年无人叉车销售量大约5,000台,这数量相比传统叉车的60万辆还不到一个零头。

随着无人叉车技术成熟,如果每年新增无人叉车取代传统叉车20%,就有12万辆规模,取代传统叉车50%,就有30万辆规模。即将爆发的市场需求,是物流机器人巨大发展机遇。未来影响:无人叉车快速发展,也会同步带来传统叉车市场的萎缩。那时,叉车市场的竞争不再是传统叉车之间的竞争,而是被智能叉车降维打击,很多传统叉车企业将沦落为OEM。

7核心部件:国内智慧物流装备核心部件即将突破

目前,中国智慧物流装备市场规模全球更大,智慧物流技术发展全球最快,为满足各类物流作业场景和激增的市场需求,国内物流机器人、自动仓储系统、自动分拣系统整体上看正在赶超世界先进水平,部分技术已经居于地位。但是中国智能物流装备核心零部件目前供应商主要是海外厂家,主要依靠进口。国外核心零部件市场占有率估计至少在70%以上。

核心零部件:指在智能物流设备中起到关键核心作用的零部件,主要有:光电感知类零部件、系统控制类零部件和导航通信类零部件。这些零部件大部分需要进口。推动措施:鼓励国内企业开展技术攻关,鼓励国内企业积极采购国内核心部件进行应用测试、迭代升级、技术提升。核心部件技术是需要在具体应用场景磨合与迭代升级的,我们有更好的和更大的应用场景,应该充分给与国内企业机会,只要有了应用市场,相信国内核心零部件很快会取得技术突破,降低成本、替代进口、进而领先世界。

8仓储设备: 物流机器人智能仓储高速增长

物流机器人智能仓库优势: 具有非常强的柔性,可以根据物流作业需求调度合适的机器人数量来完成拣选作业,具有灵活的扩展性。同时物流机器人智能仓,只需购买批量机器人,调试配合机器人调度系统即可,实施快,相对于传统的人工拣选仓储,运作效率高。

随着劳动力成本增加,机器人智能仓库经济性越来越好,回报快。物流机器人智能仓市场:基于上述优点,目前物流机器人仓市场需求快速增长,年增长速度30%左右,目前物流机器人仓应用场景已经从电商快递物流等领域向品牌商、生产商B2C仓储系统中扩展,并呈现出快速增长趋势。

机器人智能仓技术特点:存储: 各类智能穿梭车和提升移机器人代替堆垛机;拣选:顶升类机器人实现货到人拣选,或者货到拣选机器人拣选、小型翻盖机器人播种拣选等;分拣:各类智能分拣系统;搬运:各类托盘机器人、AMR、AGV;装卸:自动装卸车系统等。 

9虚拟现实:硬件资源虚拟化,作业流程可视化 (元宇亩? )

目前智能可视化:

目前,物流软件与控制系统借助于数字化、群智能、数字李生、人工智能、云平台等先进技术,很多企业已经推出软件控制智能物流设备系统的管控平台,在许多方面大幅度提升了物流系统的效率。智能物流的基础是软件系统,无论是规划、管理,还是自动识别、自动控制与自主决策,都离不开软件的支持。虚拟现实走向实用化与可视化。

虚拟现实发展趋势:

虚拟现实的研究与应用已经开展了很长时间,随着数字化技术发展,数字李生概念提出从2021年虚拟现实开始走向初步实用。在设计阶段,通过虚拟实现技术,可以对未来的系统能力和运营过程进行仿真,以便提升系统设计的质量,避免犯重大错误;在运行阶段,数字挛生技术更是可以在远程观察到系统的运营情况,可以事先预警并提前排除潜在的故障,这是非常重要的应用。元宇宙概念炒作因素:元宇宙在物流界应用还处于炒作阶段。


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