​仓储物流自动化系统产业技术现状及发展趋势分析

来源:普华有策ph | 2020-10-21 13:37

  仓储物流自动化系统行业产业链分析

  仓储物流自动化系统行业产业链主要分为上、中、下游三个部分。上游主要为货架、辊筒、电机、光电开关、支腿框架等单机设备和零部件提供商;中游是解决方案提供商,自身拥有核心设备和/或软件产品,并根据行业的应用特点使用多种设备和软件,设计建造仓储物流自动化系统;下游是应用仓储物流自动化系统的各个行业,包括烟草、医药、电子商务、汽车、规模零售等诸多行业。

  相关报告:北京普华有策信息咨询有限公司《2021-2026年仓储物流自动化系统产业专项调研及发展趋势预测报告》

  仓储物流自动化系统行业上下游产业链图

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  中游的解决方案提供商处于整个产业链的核心地位,为增强自身的核心竞争力,越来越多的解决方案提供商持续加强自身核心装备及软件的研发创新,拓展核心产品种类。同时,部分设备提供商和拥有核心软件产品的系统集成商也在向解决方案提供商演变,目前比较知名的解决方案提供商大都是由设备提供商或软件开发商演变而来,一部分是由物流设备的生产厂家发展而来,这类企业的硬件技术较强,比如日本大福、德马泰克、昆船物流等;另一部分是由物流软件开发商发展而来,这类企业在软件技术开发上具有较强的竞争实力,比如今天国际和兰剑智能。

  仓储物流自动化系统行业上游主要为单机设备和零部件提供商,我国仓储物流自动化系统行业的发展正处在集成自动化阶段向智能自动化阶段转变,行业内单机设备和零部件提供商处于充分竞争的市场状况,上游供给充足,供给价格稳定。

  随着我国经济进入转型升级阶段,国内企业生产规模日趋扩大、企业管理信息化的日益普及和土地及人力成本的逐年提高,生产自动化、仓储物流自动化作为降本增效新的利润增长点,其战略地位日益凸显。为适应企业高效、准确、低成本的物流作业要求,仓储物流自动化系统行业不断发展壮大,仓储物流自动化系统已在烟草、医药、电子商务、汽车、规模零售等诸多行业中得以广泛的推广和应用。

  技术发展现状分析

  随着下游客户对信息化、自动化、智能化需求的不断增长,智能仓储物流自动化系统已逐渐成为信息技术和先进制造业相融合的重要组成部分,成为智能制造中整合物流、数据流和信息流等的关键因素。随着密集存储和高效拆零拣选需求的增强以及仓储物流技术和设备的改进,近三年来,仓储物流自动化系统行业在技术、产业、业态和模式等方面不断发展进步。

  (1)技术发展情况

  在仓储物流自动化系统中,有大量的货物定位、存储、取货、拣选等操作,这些操作如单纯人工完成,工作量巨大、效率低下且差错率较大,尤其对于高层货架,没有堆垛机等设备实现存取货功能,人工难以完成存取任务。近年来仓储物流自动化系统技术主要发展的是为完成自动搬运和存取任务的仓储物流机器人技术和相应的软件控制技术。

  1)仓储物流机器人技术

  A、堆垛机技术

  堆垛机是用货叉或串杆攫取、搬运和堆垛或从高层货架上存取单元货物的专用起重和搬运机,是一种仓库物料搬运机械,通过手动操作、半自动操作或全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处,是整个智能仓储物流自动化系统的核心设备之一,其主要构成包括机架、水平行走机构、提升机构、载货台、货叉及电气控制等。

  B、穿梭车技术

  穿梭车作为一种独特的自动化物流设备,能在货架的导轨上运行,实现料箱货物的出入库,主要解决了货物密集存储与快速存取难题。根据所处理货物单元的不同,可以分为托盘式穿梭车和料箱式穿梭车两大类,其中,前者是密集存储的有效解决方案,后者则主要解决大规模拆零拣选问题,主要用于“货到人”拣选系统。相比于堆垛机只能在固定巷道作业,穿梭车比堆垛机方案柔性度更高,较少的设备即可处理大量货位,同时穿梭车较堆垛机而言更为稳定。随着电池、通信和网络等关键技术的逐步解决,穿梭车被迅速应用于智能仓储物流自动化系统。

  C、移动机器人(AGV)技术

  AGV是一种以蓄电池作为动力源,装有非接触控制导向装置的无人驾驶自动化搬运小车,是一种自动导向小车,能够通过计算机发布指令,并在其监控之下实现无人驾驶,自动沿着计算机规划的路径行驶,到达指定地点,完成一系列的作业任务。其广泛应用于生产制造系统和自动化搬运工厂之中,尤其适用于不适合工作人员进入的工作场所。目前主流AGV技术可实现自动计算最优路线,返回时自动选择最近等待区,自动寻找最近充电桩对接充电,并浮动需要充电的标准。以计算路线为例,仓储物流AGV分拣送货、返回线路选择时不是选择距离最短的路线,而是选择效率最优的路线,避免线路拥堵的现象。

  D、码垛机器人技术

  码垛机器人能适应纸箱、袋装、灌装、箱体、瓶装等各种形状的包装物品码垛与拆垛作业,其不仅能搬运重物,而且作业速度和质量远高于人工。每一台码垛机器人都有独立的控制系统,保证作业精度,通过科学、合理的机械本体设计,码垛机器人可以适应高负重、高频率、高灵活性的拆码垛作业。

  E、分拣机器人技术

  分拣机器人具备传感器、物镜、图像识别系统和多功能机械,可根据图象识别系统识别物品形状,用机械手抓取物品,然后放到指定位置,实现货物快速分拣。

  2)软件控制技术

  A、自动识别技术

  自动识别技术是指以标识技术为基础,通过获取标识载体承载的标识信息,实现表示对象信息获取的技术,是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段,是集计算机、光、磁、物理、机电、通信技术为一体的高新技术。应用于仓储物流自动化系统的自动识别技术主要有图像识别技术和射频识别技术等。图像识别技术是通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信息,传送给专用的图像处理系统,进而根据系统判别结果来控制设备运作;射频识别技术通过无线射频方式进行非接触双向数据通信方式,对目标加以识别并获取相关数据,识别工作无需人工干预。

  B、大数据技术

  大数据技术是指从海量的数据中提取出有用的数据进行分析和处理,找出资源最优配送路径和方式。大数据技术通过对货物分类、库存估计与预测、货物存库状态等信息的提取和分析,可以有效提升仓储物流自动化系统的数字化技术水平,针对每个运输节点进行分析,找出最佳存取货方式,提升货物出入库的效率,并能实现仓储物流自动化系统作业的网络化、自动化、可视化和智能化。

  C、可视化及多维监控技术

  可视化技术是利用计算机图形学和图像处理技术,将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来,并进行交互处理的理论、方法和技术。利用基于可视化技术发展起来的多维监控技术可以对仓储物流作业过程中每个系统的运行状态进行实时监控,全面保障各个环节物流信息的交流和传输,提高仓储物流作业效率和管理水平。

  D、虚拟仿真技术

  虚拟仿真技术是指通过建立仿真模型、数据库,通过模拟场景,实现仓储物流自动化系统和设备之间通信、运行的仿真,通过在仿真平台上进行仓储作业的过程、管理和成本等方面的仿真,实现仓储物流自动化系统布局、线路合理设计,达到仓储作业效率最高的目的。

  (2)近三年新产业发展情况

  随着近年来我国电子商务、第三方物流、冷链物流等行业的快速扩展以及仓储物流自动化系统高效拆零拣选技术、密集存储技术及极端环境设备的不断发展,仓储物流自动化系统在传统的烟草、医药、汽车等领域持续拓展的同时,正在以更快的速度进入到电子商务、规模零售、第三方物流、冷链物流等新兴行业。自动化和智能化的仓储物流自动化系统应用领域和行业正在快速发展之中。

  仓储物流自动化系统行业未来发展趋势

  仓储物流自动化系统行业为我国生产领域、流通领域、航空航天领域等各行各业货品物资的集约存取和快速拣选提供了坚实的技术支撑和工程性保障,是我国先进生产力的重要体现。我国经济产业调整、发展模式创新、“一带一路”战略等的确立,为仓储物流自动化系统行业的发展拓展了广阔的空间,同时也对其技术的创新发展提出了更高要求。我国仓储物流自动化系统行业发展的趋势可以概括为高密度存储、高效率拣选、一体化集成、定制化研发、智能化处理、绿色环保等。

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