自动化物流技术的应用与发展

1、自动化技术在物流中的应用与发展第8组自动化一、一、 物流自动化技术国内外的使用现状物流自动化技术国内外的使用现状1二、二、自动化物流行业应用中存在的问题自动化物流行业应用中存在的问题2三、三、自动化物流的广泛应用自动化物流的广泛应用3四、自动化物流的四、自动化物流的发展趋势发展趋势4Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur 5Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur 6一、一、 物流自动化技术概述物流自动化技术概述4、物流自动化技术国内外比较20 黎少清黎少清1.1 国外自动化物流技术行业使用现状 一、目前，国外最先进

2、的物流自动化技术与装备还主要集中在欧洲、日本和美国等发达国家或地区。 国际先进的物流自动化技术与设备采用了最新的红外探测技术、激光技术、无线通信技术、编码认址技术、RFID 识别技术、PLC 控制技术、无接触式供电技术等光机电信息一体化等新技术，大大提高了设备运行速度和定位精度，目前正朝着大型化、节能化、标准化、系统化、智能化和高效化等方向发展使用。1. 2国外自动化物流技术行业使用现状 在自动化技术物流软件方面，国际物流软件市场规模在2009年达到62亿美元左右。全球前五大物流软件企业分别是SAP、Oracle、JDA Software、Redprairie和Manhattan Associ

3、ates。而排名第五的物流解决方案提供商Manhattan的业务范围包括仓储管理、运输管理、分布式订单管理、逆向物流管理和贸易伙伴管理应用软件，以及无线射频标识（RFID）、绩效管理和事件管理等，销售收入近2.5亿美元。1. 3国外自动化物流技术行业使用现状 在市场方面，自2001年以来，国外物流自动化技术与装备业市场表现活跃，欧洲是需求增长最迅速的区域，其他各国的使用形势也比较乐观。同时，全球电子商务的发展进入快车道，电子商务的发展大大促进了对自动化技术物流使用及现代仓储系统的需求增长，进而推动了自动化技术物流设备需求的快速增长。2. 1 国内物流设备发展现状 自20世纪70年代末以来，我国

4、自动化设备有了较快的发展，各种物流运输设备数量迅速增长，技术性能日趋现代化，先进的物流设备系统不断涌现，我国已具备开发研制大型装卸设备和自动化物流系统的能力。我国自动化技术物流设备的使用现状体现在以下几个方面： 1.物流设备总体数量迅速增加。近年来，我国物流产业发展很快，受到各级政府的极大重视，在这种背景下，物流设备的总体数量迅速增加，如运输设备、仓储设备、配送设备、包装设备、搬运装卸设备（如叉车、起重机等）、物流信息设备等 2. 1 国内物流设备发展现状 2.物流设备的自动化水平和信息化程度得到了一定的提高。以往我们的物流设备基本上是以手工或半机械化为主，工作效率较低。但是，近年来，物流设备

5、在其自动化水平和信息化程度上有了一定的提高，工作效率得到了较大的提高；2. 1 国内物流设备发展现状 3.专业化的新型物流自动化设备和新技术物流设备不断涌现。随着物流各环节分工的不断细化，随着满足顾客需要为宗旨的物流服务需求增加，新型的物流设备和新技术物流设备不断涌现。这些设备多是专门为某一物流环节的物流作业，某一专门商品、某一专门顾客提供的设备，其专业化程度很高。3.1物流自动化技术使用现状趋势 全国社会物流总值29.5437万亿元，同比增长26.9%；社会物流总成本24974亿元 ，同比增长13.6%；物流业增加值稳步上升为7880亿 ，同比增长10.5%（按现价计算）。物流总值的高速增长

6、，表明经济增长对物流的需求越来越大，经济发展对自动化物流的依赖程度也越来越高。3.2物流自动化技术使用现状趋势1.自动化程度不断提高 随着射频技术、扫描技术、条形码技术的开发，在数据信息扫描收集领域得到广泛的应用，计算机管理设备集成系统可以应用到仓库堆垛机、AGV 小车等 物流设备中，柔性的物流工具在仓储过程中发挥着日益重要的作用。 2.实时结合现代工业工艺流程 随着经济以及科技和工业生产的发展，企业 对仓库提出更高的要求，企业柔性制造系统（Flexible Manufacturing Systems）、计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing S

7、ystems）和工厂自动化技术(Factory Automation)等将要求仓储技术必须具有可靠性和实时性的特质，并且仓储物流必须并行于信息物流，实现管理信息自动化化。3.3物流自动化技术使用现状趋势3.货物存储种类增加 能实现多种货物共同存储的多元化仓库已经出现，而且开发了具有针对性的关于某一类货物特性的自动化仓库系统。4.人工智能化将不断提高 自动化立体仓库的智能物流化阶段的核心是人工智能化技术，当生产计划下达后由电子计算机管理系统进行物料和人力需求分析，如果物料和人力资源不足，将根据实际情况做出修改计划，并提供所能完成任务额度，能实时查看订货单和购货单，对物流过程有一个完整的规划和实施

8、。人工智能系统将推动自动化仓库技术向更高的领域迈进。5.提高仓库运转设备质量，确保仓库安全性，降低噪声污染 仓库自动控制与信息传输中所采用元器件需有高等级的质量保证；仓库建立过程中应考虑到完善的消防系统和防火抗高温材料以及开发新的搬运设备减少仓库噪音污染。4.1物流自动化技术国内外比较1.国内倾向于人工的分拣模式 与全球物流行业分拣系统应用相比，我国的物流行业在分拣系统应用和技术方面相对发达国家还是很落后的，国内企业应用人工操作仍比较普遍，能使用自动化分拣系统更是寥寥无几，总的来说，我国分拣系统的应用呈现出集约化程度低、自动化系统和设备应用范围不广泛的特点。 目前国内物流分拣与国际巨头相比存在

9、着普遍的问题：内场分拣操作主要靠人工，分拣效率低，劳动强度大，节假日爆仓导致分拨线路严重堵塞。随着人口红利的逐渐减弱，电子商务特别是未来几年传统企业商务市场的逐渐展开和发展，物流分拣越来越难以满足市场高速发展的需求。而国内由于收费公路、高油价等因素导致我们无法像欧美一样建立少数几个甚至是全国1-2个的大型集中分拣中心，我国目前的政治环境只能采用多级多次分散分拣模式。以分拣模式为例子：4.2物流自动化技术国内外比较2. 国外倾向于自动化的分拣模式 国外发达国家在物流领域起步比我们早，政府重视和支持物流行业发展，其中以美国和日本较强，在分拣方面已基本实现了自动化，达到分拣作业无人化的阶段。 自动分

10、拣系统是一种将计算机网络与传送机器联结而成的，可极大地提高分拣速度和质量的分拣模式，它是根据邮局分拣的经验研究设臵出来的，能连续、大批量地分拣货物，分拣误差率极低，且大量的节省人力，减少人力的投入，这也满足了国外企业对人力成本的控制要求。比如日本的资生堂，花王，大木等株式会社之类的医药行业和化妆品行业，都已大范围的使用自动分拣机。由于自动分拣机的分拣速度高达6,000-12,000箱每小时，在日本和欧洲得到广泛应用：日本的连锁商业和宅急便都已普遍地使用自动分拣机。自动分拣机在物流行业发达的美国、日本国家得到极大地青睐，他们国家的物流企业每9天的货物流转量都在上万件左右，有的大型物流企业更多，在

11、这中大批量的拣选货物的物流企业运用人工几乎是完不成每天的工作量。二、二、自动化物流行业应用中存在的问题自动化物流行业应用中存在的问题黄黄乃乃欣欣16号1 行业的周期性行业的周期性2 行业的区域性行业的区域性3 行业的季节性行业的季节性4 自动化物流自动化物流VSVS传统物传统物流流1、行业的周期性、行业的周期性 自动化物自动化物流系统综合解决流系统综合解决方案提供商服务方案提供商服务面向的下游行业面向的下游行业广泛，受单一行广泛，受单一行业的影响较小，业的影响较小，行业的周期性主行业的周期性主要表现在受国家要表现在受国家宏观经济上下波宏观经济上下波动，行业不存在动，行业不存在明显的周期性。明显

12、的周期性。2、行业的区域性、行业的区域性 自动化物流系统综合解决方案提供商的下游行业众多且比较分散，这些行业自动化物流系统综合解决方案提供商的下游行业众多且比较分散，这些行业总体上对自动化物流系统服务都有着一定的刚性需求，因而行业并不存在明显的区总体上对自动化物流系统服务都有着一定的刚性需求，因而行业并不存在明显的区域性。域性。3、行业的季节性、行业的季节性 自动化物流系统综合解决方案提供商行业的季节性并不明显。但从烟草自动化物流系统综合解决方案提供商行业的季节性并不明显。但从烟草等下游行业来看，受国有企业预算支付计划等的影响，收款结算、确认收入发等下游行业来看，受国有企业预算支付计划等的影响

13、，收款结算、确认收入发生的时间多为下半年，所以行业的个别细分领域会有一定的季节性。同时，烟生的时间多为下半年，所以行业的个别细分领域会有一定的季节性。同时，烟草行业的自动化物流系统项目金额大、实施周期长且具有不确定性，目前公司草行业的自动化物流系统项目金额大、实施周期长且具有不确定性，目前公司一个会计年度完工确认收入的项目较少，因此，存在一个会计年度内不同季节一个会计年度完工确认收入的项目较少，因此，存在一个会计年度内不同季节之间收入确认不均衡和不同会计年度之间业绩波动较大的可能性。随着公司收之间收入确认不均衡和不同会计年度之间业绩波动较大的可能性。随着公司收入规模的不断扩大、在其他行业的项目

14、不断增加，这种季度之间收入确认的不入规模的不断扩大、在其他行业的项目不断增加，这种季度之间收入确认的不均衡和年度之间业绩波动的可能性将会逐渐降低。均衡和年度之间业绩波动的可能性将会逐渐降低。 自动化物自动化物流系统的主要流系统的主要特点为快速、特点为快速、高效、合理地高效、合理地存储物料和及存储物料和及时、准确地提时、准确地提供所需物品。供所需物品。与传统物流系与传统物流系统相比，自动统相比，自动化物流系统的化物流系统的优势主要体现优势主要体现在以下几方面在以下几方面：自动化物流自动化物流比比传统物流更有优势传统物流更有优势（1）提高生产与配送的效率和准确性）提高生产与配送的效率和准确性 自动

15、化物流系统采用先进的信息管理系统、自动化物料存储、自动化物流系统采用先进的信息管理系统、自动化物料存储、分拣和搬运设备等，使货物在仓库内按需要自动存取与分拣。工分拣和搬运设备等，使货物在仓库内按需要自动存取与分拣。工业生产环节，自动化物流系统直接与生产线对接，根据生产需要，业生产环节，自动化物流系统直接与生产线对接，根据生产需要，在指定的时间将物料自动输出至生产线，随时满足生产所需的原在指定的时间将物料自动输出至生产线，随时满足生产所需的原材料，使原材料的供给数量和生产所需的数量达到一个最佳值，材料，使原材料的供给数量和生产所需的数量达到一个最佳值，提高企业的生产效率；通过采用先进的识别技术与

16、信息处理技术，提高企业的生产效率；通过采用先进的识别技术与信息处理技术，可以有效的对物料进行管理，保证投料的准确性，同时还可准确可以有效的对物料进行管理，保证投料的准确性，同时还可准确跟踪货物流向。商业配送环节，自动化物流系统根据接受的订单跟踪货物流向。商业配送环节，自动化物流系统根据接受的订单信息自动安排发货配送，通过使用自动拣选技术、电子标签技术、信息自动安排发货配送，通过使用自动拣选技术、电子标签技术、条形码技术等，可以大幅提高分拣与配送的效率和准确性。条形码技术等，可以大幅提高分拣与配送的效率和准确性。 （2）实现企业信息一体化）实现企业信息一体化 物流信息化是企业信息化重要组成部分，

17、物流信息管理系统物流信息化是企业信息化重要组成部分，物流信息管理系统通过与企业其他管理系统无缝对接，实现信息在企业的各个系统通过与企业其他管理系统无缝对接，实现信息在企业的各个系统之间自动传递与接收，使企业实现信息一体化，避免物流系统成之间自动传递与接收，使企业实现信息一体化，避免物流系统成为为“信息孤岛信息孤岛”，对供产销全过程进行计划、控制和物料跟踪。，对供产销全过程进行计划、控制和物料跟踪。生产过程中，自动化物流系统通过实时采集企业生产过程中所有生产过程中，自动化物流系统通过实时采集企业生产过程中所有最基层的物流信息，并不断向上汇总，形成能够指导企业采购、最基层的物流信息，并不断向上汇总

18、，形成能够指导企业采购、生产的信息流。生产的信息流。 销售过程中，自动化物流系统可自动获取其他管理系统的订销售过程中，自动化物流系统可自动获取其他管理系统的订单信息并进行处理，保证信息获取迅速、处理及时；可有效捆绑单信息并进行处理，保证信息获取迅速、处理及时；可有效捆绑配送与仓储、销售之间的业务联系，通过对各业务终端的实时掌配送与仓储、销售之间的业务联系，通过对各业务终端的实时掌控，及时、准确、高效地汇总配送需求并进行备货、配送，并根控，及时、准确、高效地汇总配送需求并进行备货、配送，并根据需求参考库存数据自动生成采购数据或通知生产车间组织生产。据需求参考库存数据自动生成采购数据或通知生产车间

19、组织生产。（3）提高空间利用率，降低土地成本）提高空间利用率，降低土地成本 自动化物流系统采用自动化物流系统采用高层货架存储货物，存储高层货架存储货物，存储区可以向高空发展，减少区可以向高空发展，减少库存占地面积，提高仓储库存占地面积，提高仓储空间利用率和库容。目前，空间利用率和库容。目前，世界上最高的自动化立体世界上最高的自动化立体仓库高度已达仓库高度已达50m，立体，立体仓库货架区单位面积的储仓库货架区单位面积的储存量可达存量可达7.5t/m2，是传统，是传统普通仓库的普通仓库的5-10 倍，与传倍，与传统普通仓库相比可以节约统普通仓库相比可以节约40%-70%的占地面积，可的占地面积，可

20、以大幅降低土地成本。以大幅降低土地成本。（4）减少人工需求，降低人工成本）减少人工需求，降低人工成本自动化物自动化物流系统可以减流系统可以减少对人工的需少对人工的需求及降低劳动求及降低劳动强度，提高劳强度，提高劳动效率。例如：动效率。例如：同样吨位货物同样吨位货物存储时配备的存储时配备的仓储物流人员，仓储物流人员，自动化物流系自动化物流系统可以节约统可以节约2/3 以上。以上。（5）提高物流管理水平）提高物流管理水平自动化物流系统可以对库存的入库、出库、移库、盘点等操作进自动化物流系统可以对库存的入库、出库、移库、盘点等操作进行全面的控制和管理，不但反映了物品进销存的全过程，而且可对物行全面的

21、控制和管理，不但反映了物品进销存的全过程，而且可对物品进行实时分析与控制，为企业管理者作出正确决策提供依据，平衡品进行实时分析与控制，为企业管理者作出正确决策提供依据，平衡企业生产、储存、销售各个环节，将库存量减至最优存储量，大幅提企业生产、储存、销售各个环节，将库存量减至最优存储量，大幅提高资金流转速度与利用率，降低库存成本；通过使用卫星定位系统等高资金流转速度与利用率，降低库存成本；通过使用卫星定位系统等技术可对物资运输路线进行优化，对在途物资实时监控，保证物资的技术可对物资运输路线进行优化，对在途物资实时监控，保证物资的安全。安全。此外，自动化物流系统还有能较好地适应黑暗、有毒、低温等特

22、此外，自动化物流系统还有能较好地适应黑暗、有毒、低温等特殊物流环境的作业需求等优势。殊物流环境的作业需求等优势。因此，从物流效率和管理水平、空间利用率、人工成本、等方面因此，从物流效率和管理水平、空间利用率、人工成本、等方面可以看出，自动化物流系统与传统物流系统相比，具有明显的优势。可以看出，自动化物流系统与传统物流系统相比，具有明显的优势。31孙荣富自动化物流的仓储应用 常见的自动仓储系统：高层立体货架仓库的储存方式自平面储存向高层化立体储存发展以来，货架即成为立体仓库的主体。由满足不同功能要求的各种不同形式的货架所组成的多种多样的自动化、机械化仓库，已成为仓储系统以至整个物流系统或生产工艺

23、流程中的重要环节。常见的自动仓储系统：巷道式堆垛起重机巷道式堆垛机是由叉车、桥式堆垛机演变而来的。桥式堆垛机由于桥架笨重因而运行速度受到很大的限制，它仅适用于出入库频率不高或存放长形原材料和笨重货物的仓库。常见的自动仓储系统：以货箱为单元的立体库立体库也称为高架库或高架仓库，一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。自动化物流系统的市场规模 近几年，随着国内自动化信息技术水平的不断提升，推动了国内自动化物流系统行业的快速发展。自动化物流系统市场规模从 2001 年的不足 20 亿元，迅速增长至 2013 年的 360 亿元。未来几

24、年，随着企业对自动化物流系统需求的增加、自动化设备制造技术和信息化技术的稳步发展，自动化物流系统建设项目将持续加快建设步伐，对传统物流系统进行升级取代，预计至 2018 年，国内的自动化物流系统市场规模将超过 1,000 亿元，未来几年年均增长速度将达到 25.5%。自动化立体仓库与一般仓库有什么区别？ 自动化立体仓库是物料搬运、仓储科学的一门综合科学技术工程，它以高层立体货架为主要标志，以成套先进搬运设备为基础、以先进的计算机控制技术为主要手段，高效率的利用空间、时间和人力进行出入库处理。把自动化立体仓库技术应用到货物流通领域中，能极大地提高货物流通效率，减轻工作人员的劳动强度。自动化仓库最

25、主要的功能就是实现了货物的自动出入库和物流自动管理。国内的造价一般是国外的1/3至1/6。 随着现代企业生产经营方式的变革和市场外部条件的变化，以降低原材料成本和进行产品技术开发来降低产品成本的空间越来越小，这使得他们把目光转向有着“第三利润源泉”的物流环节上来。而传统的自给自足式的物流服务不管从经济效益上还是系统化、专业化程度上都无法与专业的第三方物流企业相比，这使得越来越多的企业为了优化企业资源配置和增强市场竞争优势，将不属于企业核心竞争力范畴的物流业务外包，促使中国第三方物流(ThirdPartyLogistics)正处在高速发展的道通上。 中国的第三方物流水平仍然落后于世界水平，中国的

26、第三方物流的服务范围大多还是为各生产企业提供简单仓储和运输等服务为主。而随着生产企业对物流服务要求的提高和来自国外第三方物流企业强有力的竞争，国内第三方物流企业必须充分利用现代物流装备和物流技术来提高物流管理水平、降低物流成本、提高物流效率，为生产企业提供更满意的物流服务。 中国先进的物流装备和物流技术不断涌现，除了传统的货架、叉车、其它搬运车辆外，诸如自动化立体仓库、各种物流输送设备、高速分拣机、RFID（射频识别技术）、AGV等先进物流装备和技术都得到高速发展。 自动化物流系统在国内应用概况 近年来，国内的自动化物流系统已逐步进入快速发展阶段，自动化立体库的推广应用是该系统应用中的代表性产

27、品，近几年新建立自动化立体库的单体规模也逐渐增大，自动化设备数量更多，系统集成也更加复杂。截至 2013 年底，全国累计建成的自动化立体库已超过 2,100 座，目前已建成的自动化物流系统中，烟草占 16%，医药占 13%，连锁零售占 10%，机械制造占 9%，汽车占 8%，食品饮料行业占 7%，军队占 6%，电子商务占 5%，出版印刷占 3%，机场占 3%，其他占 20%。中国现役自动化立体库应用市场分布情况自动化物流的发展趋势自动化物流的发展趋势1.自动装卸系统2.码垛机器人3.穿梭车技术4.智能拣选车5.自动化包装线6.高速分拣系统7.新型感知技术的物流中心安保与监控系统10号何汉东号何

28、汉东近年来，自动化物流设备的技术发展呈现出智能化、网络化、柔性化、轻型化、节能化和绿色环保等趋势。在产品设计方面强调模块化、系列化和通用化，以提高产品质量、降低制造成本，缩短生产时间。下面通过自动化物流中心常用的几种技术设备来分析物流技术的发展趋势。自动装卸系统装卸系统作为物流中心的咽喉要道，近年来得到更高的关注。卡车快速自动装卸系统成为热门技术。卡车自动装卸系统由两部分组成，一部分安装在卡车内部，另一部分集成在装卸货平台上（图1）。通过集成在卡车和装卸货平台的输送设备的协同运作，完成卡车的自动化装卸。图1自动装卸系统通常用于生产基地和物流配送中心之间的往返运输。装卸时间自动装卸系统通常用于生

29、产基地和物流配送中心之间的往返运输。装卸时间可从半小时缩短到几分钟。和传统的叉车装卸模式相比，自动装卸系统可从半小时缩短到几分钟。和传统的叉车装卸模式相比，自动装卸系统具有以下优势：具有以下优势：装卸过程自动化，从而可以减少物流作业人员和叉车的使用；装卸平台吞吐量大幅增加，从而可以减少装卸平台数量；搬运效率大幅提高，卡车、拖车和司机的数量也随之减少；货物进出站台更加迅速，从而可以减少对缓冲区域面积的需求；卡车周转更加快速，可以减少卡车在停车场的等待时间和停车场的面积；控制有序的装卸程序，可以减少货物和设备的损坏；作业人员工作环境更安全。码垛机器人码垛机器人可以取代码垛工人完成繁重的托盘拆码垛作

30、业，它既可以提高拆码垛作业效率，又可以减少超高强度劳动导致的码垛工人的职业病，在个别恶劣的工作环境下还能对工人的人身安全起到有效的保障。近年来码垛机器人在我国烟草、饮料等行业得到普遍应用。直角坐标码垛机器人具有机构简单、作业半径大等优点，适用于物流中心和自动化生产线的作业环境，其主要特点如下：结构简单、零部件少，因此故障率低、性能可靠、保养维修简单、所需库存零部件少；便于安装，容易集成到自动化生产线和物流中心布置中；适应性强，能满足多种产品的尺寸、重量和托盘外形尺寸的自动化作业；能耗低，操作简单。穿梭车技术经过技术创新与升级，穿梭车技术已成为物流领域不可或缺的自动化仓储与搬运技术。知名厂商如D

31、EMATIC、TGW、Vanderlande、SSI Schaefer、KNAPP、Savoye等公司都已推出了自己的穿梭车技术。穿梭车系统克服了传统自动立体库中堆垛机自重大（是有效载荷的几倍甚至几十倍）、柔性差等缺点，具有下列特点与技术优势：出入库能力强，是传统自动立体库10倍以上；支持高效拣选作业，可向拣选工作站高速喂货，减少拣选员等待时间，提高拣选效率；布局柔性高，适合各种厂房结构，可以利用厂房内任何空置的面积可以最大程度利用厂内空闲空间；实现更高存储密度：支持货物多深位存储和操作，提升机能连接上下工位确保最大化存储密度和空间利用率；实现精确排序，以准确的排序将货物输送给拣选站或生产线工

32、位，实现无转运自动补货；能力冗余，物流中心内可以准备几台备用的穿梭车，以满足峰值作业需求，也才采用租赁模式满足企业季节性需求波动。可拓展性：在任何层面可轻松加入更多穿梭车，进一步提高出入库能力；能够处理多种包装形态，如料箱和纸箱；克服了传统自动立体库的缺点，能够为需求和货物品规波动大的行业，如零售、电商提供自动化解决方案。高效、灵活和智能是未来穿梭车技术的发展方向。相信在不久的将来，新型穿梭车技术将能逐步代替传统的自动立体库和连续输送设备，大量应用到企业内部物流各个领域，完成各种物流作业，实现各功能区域的无缝自动衔接。智能拣选车 随着供应链管理理念的推广和电子商务行业飞速发展，订单微型化趋势十分明显。物流中心的作业已经从过去的“整进整出”转变成“整进零出”的作业模式，今天混合托盘入、单件物品出的作业模式已经成为常态。因此拣选作业已经成为现代物流中心的核心业务，拣选技术也成为近年来物流技术研究的重要方向。其中智能拣选车具备巨大的发展潜力和良好的应用前景。 智能拣选车通常配备无