最近幾年，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展和消費(fèi)升級轉(zhuǎn)型，特別是以電商為代表的商業(yè)形態(tài)出現(xiàn)井噴式發(fā)展，使得商品流通趨于小批量、多批次、高頻次的特征，從而使得物流產(chǎn)業(yè)發(fā)生重構(gòu)。如圖1所示。
在今年全國因新冠疫情而按下暫停鍵期間，生鮮電商的業(yè)務(wù)量出現(xiàn)爆發(fā)增長，導(dǎo)致配送中心的包裹分揀及配送任務(wù)非常艱巨，原來的人工、半自動的矩陣式分揀作業(yè)方式，已無法滿足這種大規(guī)模、短時(shí)限的配送要求，使得應(yīng)用了自動輸送分揀系統(tǒng)的大型倉配一體物流中心逐漸成為現(xiàn)代物流系統(tǒng)的核心。
一、關(guān)于智能分揀系統(tǒng)
智能分揀系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮速度快、目的地多、效率高、差錯(cuò)率低和基本實(shí)現(xiàn)智能化、無人化作業(yè)的優(yōu)勢，目前已在國內(nèi)外大多數(shù)大型配送中心應(yīng)用。
如圖2所示，配送中心每天接收來自不同供應(yīng)商處的數(shù)以萬計(jì)的商品，并按商品品類等信息進(jìn)行準(zhǔn)確、快速分類后存儲至指定地點(diǎn)，當(dāng)配送中心接到訂單發(fā)貨指示時(shí)，智能輸送分揀系統(tǒng)要在最短的時(shí)間內(nèi)從上述指定地點(diǎn)中精準(zhǔn)迅速地找到所需商品，并從不同儲位上取出商品按配送信息的不同，運(yùn)送到不同的區(qū)域或站臺集中打包，以便裝車發(fā)運(yùn)。
其中，智能輸送分揀系統(tǒng)的運(yùn)行效率、準(zhǔn)確率、可用度等，是決定配送中心物流系統(tǒng)的作業(yè)效率、作業(yè)成本、作業(yè)質(zhì)量和用戶滿意度的重要因素。
1.智能分揀系統(tǒng)基本流程
在實(shí)際運(yùn)營中，電商、快遞、商超的倉配中心內(nèi)部流程各有特點(diǎn)，自動化程度也高低不同，但其基本流程相差不大，如圖3所示，例如典型的快遞中轉(zhuǎn)場的內(nèi)部處理流程包含：卸車、輸送、單件分離、信息識別、分合流、供件、分揀、打包、裝車等環(huán)節(jié)。
在配送中心搬運(yùn)成本中，分揀作業(yè)搬運(yùn)成本約占80%；在勞動密集型配送中心，與分揀作業(yè)直接相關(guān)的人力占50%；分揀作業(yè)時(shí)間約占整個(gè)配送中心作業(yè)時(shí)間的30%～40%，所以合理規(guī)劃與管理分揀作業(yè)，對配送中心提高作業(yè)效率和降低作業(yè)成本具有事半功倍的效果。
2.智能分揀系統(tǒng)特點(diǎn)
智能分揀系統(tǒng)通常具有分揀效率高、分揀差錯(cuò)率低和基本無人化的特點(diǎn)，如圖4所示。
（1）能連續(xù)、高效的分揀貨物
智能分揀系統(tǒng)不受氣候、時(shí)間、人的體力等因素限制，可以連續(xù)運(yùn)行超過24小時(shí)以上，每小時(shí)可分揀1萬、2萬甚至5萬件以上的物品，如用純?nèi)斯t每小時(shí)只能分揀幾百件，需要大量的人員同時(shí)作業(yè)，而且分揀人員也不能在這種勞動強(qiáng)度下連續(xù)工作超過8小時(shí)。
（2）分揀誤差率極低
自動分揀系統(tǒng)的分揀誤差率大小，主要取決于所輸入分揀信息的準(zhǔn)確性，這又取決于分揀信息的輸入機(jī)制，如果采用人工鍵盤或語音識別方式輸入，則誤差率一般在3%左右，如采用條形碼掃描輸入，除非條形碼的印刷本身有差錯(cuò)，否則基本不會出錯(cuò)（通常準(zhǔn)確率在三個(gè)9以上）。因此，目前自動分揀系統(tǒng)主要采用條形碼技術(shù)來識別貨物，也有一些場景采用RFID來進(jìn)行信息存儲與識別。
（3）分揀作業(yè)基本實(shí)現(xiàn)無人化
采用自動分揀系統(tǒng)的目的之一，就是為了減少作業(yè)人員數(shù)量，減輕人員的勞動強(qiáng)度，提高人員的使用效率，因此自動分揀系統(tǒng)能最大限度地減少人員的使用，基本做到無人化。
二、常見分揀系統(tǒng)的種類與特性
分揀系統(tǒng)是一種集成多學(xué)科、綜合技術(shù)的系統(tǒng)裝備，需要一定的技術(shù)環(huán)境和應(yīng)用環(huán)境支持，因而造成了不同行業(yè)、不同工況下，對自動分揀系統(tǒng)功能需求的多樣性。
如圖5所示，分揀機(jī)的種類非常多，按布局型式可分為直線型、環(huán)線，按出口型式可分為水平推出式、重力跌落式、在線導(dǎo)出式。常見的分揀型式有翻板式、交叉帶式、落袋式、滑塊式、直線窄帶式、導(dǎo)輪式、模組帶式、窄帶式、擺臂式、AGV式等多種類型。不同的分揀型式其參數(shù)特性與應(yīng)用場景也完全不同，如表1所示。
三、分揀系統(tǒng)發(fā)展趨勢
中國電商快遞自動化系統(tǒng)裝備的普及應(yīng)用較晚，但需求集中爆發(fā)，發(fā)展速度較快，主要是因?yàn)槲覈爝f業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)是以電商快件為主，而電商快件對價(jià)格非常敏感。近年來，隨著用工成本上漲和相關(guān)應(yīng)用技術(shù)不斷成熟，特別是自動化設(shè)備的投入成本進(jìn)一步降低和系統(tǒng)作業(yè)效率的提高，可節(jié)約3到5倍的人力成本。預(yù)計(jì)未來五年內(nèi)，中國對以交叉帶式分揀機(jī)為主的分揀系統(tǒng)需求量高達(dá)5000套以上，自動分揀系統(tǒng)市場前景廣闊。
未來自動分揀裝備的發(fā)展方向總體如下：
1.技術(shù)向智能化、數(shù)字物聯(lián)化方向發(fā)展
機(jī)器視覺識別與信息技術(shù)及深度學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷升級，可更智能高效的采集物流系統(tǒng)數(shù)據(jù)，讓高速智能分揀成為可能。以交叉帶分揀機(jī)為代表的分揀裝備隨著新技術(shù)的迭代趨于成熟，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及5G技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了物流設(shè)備系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控與維護(hù)，大大提升了自動輸送分揀系統(tǒng)可用性、利用率及運(yùn)維效率。云平臺的誕生催生大數(shù)據(jù)，為“互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能+”、機(jī)器深度學(xué)習(xí)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)，大幅提升了設(shè)備運(yùn)作效率，并為設(shè)備智能化提供了發(fā)展基礎(chǔ)。
大數(shù)據(jù)塑造了從銷售前端到運(yùn)營預(yù)測的一切可能性，例如預(yù)測性運(yùn)輸模型，并可實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)，隨著自動化裝備各個(gè)流程中安裝了更多傳感器，因此有機(jī)會將整個(gè)系統(tǒng)連接到IoT網(wǎng)絡(luò)，從而提供產(chǎn)品移動與作業(yè)的可見性，并啟用預(yù)防性維護(hù)等功能。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將很快成為高效倉庫管理的重要組成部分，并將提供智能倉庫所依賴的連接和數(shù)據(jù)。智能化和數(shù)字物聯(lián)化技術(shù)能夠提高物流分揀裝備的自動化程度、運(yùn)行效率和準(zhǔn)確率，是物流分揀裝備技術(shù)的及時(shí)發(fā)展方向。
2.產(chǎn)品向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊平臺化方向發(fā)展
自動分揀系統(tǒng)是一種集光、機(jī)、電、信息技術(shù)為一體的現(xiàn)代化裝備，它包含了存儲系統(tǒng)、零揀系統(tǒng)、復(fù)核打包系統(tǒng)、集/合單系統(tǒng)、路徑分揀系統(tǒng)、機(jī)器視覺識別系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等于一體。物流分揀裝備受制于客戶需求、場地限制等因素，目前以定制化為主，工業(yè)4.0時(shí)代要求在定制化基礎(chǔ)上保證產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，這必須通過產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、平臺化是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制造基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)降本增效，是更好的保證產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0時(shí)代柔性化的生產(chǎn)方式，是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品智能化、穩(wěn)定性和設(shè)計(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)，可帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游進(jìn)一步細(xì)分。
3.應(yīng)用向產(chǎn)業(yè)化、細(xì)分化方向發(fā)展
由于不同行業(yè)對自動分揀裝備的需求存在較大差異，因此物流裝備企業(yè)需要熟悉不同行業(yè)客戶特點(diǎn)、業(yè)務(wù)流程特點(diǎn)、工藝要求和技術(shù)特點(diǎn)，熟悉客戶所處行業(yè)和現(xiàn)代物流技術(shù)發(fā)展的最新趨勢，客觀分析客戶自身的經(jīng)濟(jì)條件和管理水平，以提供最為適合的系統(tǒng)來更好的滿足客戶的個(gè)性化需求。
以中國五大快遞企業(yè)的自動化物流系統(tǒng)需求及業(yè)務(wù)發(fā)展為例，當(dāng)前分撥中心及網(wǎng)點(diǎn)級的分揀系統(tǒng)從客戶應(yīng)用角度而言只是解決了以卸車為起點(diǎn)的小件分揀業(yè)務(wù)需求，其他如大件分揀的需求同樣旺盛，但受限于大件自動分揀技術(shù)的瓶頸而尚未產(chǎn)生爆發(fā)性增長，因而未來自動分揀系統(tǒng)的應(yīng)用需求將隨著客戶需求與業(yè)務(wù)形態(tài)變化向細(xì)分化方向發(fā)展，即小件分揀和大件分揀兩大類別，同時(shí)朝向以傳統(tǒng)輸送分揀設(shè)備為主的自動化分揀系統(tǒng)和以智能AGV和機(jī)器人設(shè)備為主的柔性分揀系統(tǒng)兩大方向發(fā)展。
4.系統(tǒng)向無人化方向發(fā)展
人口紅利的消失與用工成本的上升，將逐步推動各個(gè)行業(yè)向無人化發(fā)展。隨著智能技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、無線通訊技術(shù)、大數(shù)據(jù)云平臺、類人仿真技術(shù)、各類傳感技術(shù)、微型控制技術(shù)、5G技術(shù)等新興技術(shù)的不斷發(fā)展與突破，催生了黑燈工廠、無人倉的產(chǎn)生。隨著自動裝卸技術(shù)、自動多件分離技術(shù)、自動裝袋換袋技術(shù)、六面高速物品信息自動識別技術(shù)、超級電容技術(shù)等取得突破，集合系統(tǒng)低功耗技術(shù)、免維護(hù)技術(shù)，包括自動分揀系統(tǒng)在內(nèi)的倉配中心/分撥中心將整體向無人化方向發(fā)展。
文章來源于物流技術(shù)與應(yīng)用 ，作者白振成