亞馬遜的智能物流倉儲系統,離我們有多遠?

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關鍵詞:智能物流 倉儲系統 工業4.0

    智能物流倉儲系統是以立體倉庫和配送分揀中心為產品的表現形式,由立體貨架、有軌巷道堆垛機、出入庫托盤輸送機系統、檢測閱讀系統、通訊系統、自動控制系統、計算機監控管理等組成,綜合了自動化控制、自動輸送、場前自動分揀及場內自動輸送,通過貨物自動錄入、管理和查驗貨物信息的軟件平臺,實現倉庫內貨物的物理運動及信息管理的自動化及智能化。

     

    智能物流是工業4.0核心組成部分,智能物流倉儲位于后端,是連接制造端和客戶端的核心環節。隨著物聯網、機器視覺、倉儲機器人、無人機等新技術的應用,物流倉儲自動化技術正在以較快的速度發生變革,是整個自動化中增長最穩定、成長空間最大的子板塊之一。

     

    說到智能物流倉儲系統,不得不提到亞馬遜向媒體開放的第八代物流中心,里面無處不在的黑科技,使其成為當今智能物流倉儲的典范。

     

    智能機器人Kiva技術

    亞馬遜在2012年以7.75億美元的價格收購了自動化物流提供商Kiva的機器人倉儲業務。至今在美國已有超過15000Kiva機器人在亞馬遜的配送中心工作。

     

    正常的配送中心一般都為商品設立專門的貨位,而亞馬遜則在貨物入庫后卻將其隨機擺放。用戶下單后,系統對Kiva機器人下達揀貨指令,算法為其規劃一條可以取到所需貨物的最短路線,隨后你便可以看到上萬臺機器人在數萬平米的倉庫內來回穿梭!

     

    Kiva機器人的正確率達99.99%,大大分擔了人力勞動。Kiva機器人的“眼睛”位于頂部中央位置,它可以識別出貨架,之后與“眼睛”平齊的黑色平面將會上升,將貨架舉起來并交付給工作人員。

    先發貨,再下單

     

    亞馬遜在2013年曾經申請過一項“預判發貨”的專利,根據大數據預判用戶消費行為,在用戶下單之前就將商品發貨出庫,這樣大大提升了配送的速度,非常適合暢銷商品。

    預判發貨的條件:訂單記錄、搜索記錄、愿望清單、購物車,甚至還有鼠標在某件商品上的懸留時間。

     

    亞馬遜無人機送快遞

     

    亞馬遜的無人機送貨上門項目絕對是全球物流最大創新變革之一,美國空管局于終于為其開了“綠燈”:同意亞馬遜進行相關實驗。

     

    雖然監管嚴格、困難重重,亞馬遜仍然執著于他的“無人機夢想”。

     

    亞馬遜宣布無人機消息后不久,UPS、FedEx的無人機也接踵而至。國內的京東和順豐也分別做過無人機送貨展示。

     

    出租車送快遞

     

    亞馬遜與移動打車應用Flywheel合作,利用出租車為用戶送快遞。亞馬遜用Flywheel應用叫到小型配送中心附近的出租車,將最多10件郵政編碼相同的包裹交給出租車遞送,每件包裹付費5美元,要求1小時內送達。

     

    把包裹送進私家車的后備

     

    亞馬遜德國和德國DHL、奧迪公司進行合作,把商品包裹發送到收貨人的汽車后備箱中,快遞員將獲得一次性開啟后備箱密碼以及汽車的GPS定位,投遞成功后用戶會借到郵件提醒。

     

    倉庫的自動化系統是一個分層分布式計算機控制系統,一般分為管理級、監控級、控制級和設備級。系統的主體是高層貨架、巷道式堆垛機和計算機。

     

    每個系統的設計都分為幾個主要階段,各個階段都有其要達到的目標:

    ·        需求分析

    ·        確認貨物單元形式及規格

    ·        確認自動化倉庫的形式、作業方式和機械設備參數

    ·        建立模型,主要是指根據單元貨物規格確定貨架整體尺寸和倉庫內部布置

    ·        確定工藝流程,并核算倉庫工作能力

    ·        提出對土建及公用工程的實際要求

    ·        選定控制方式和倉庫管理方式

     

    在自動化倉庫的運行過程中,一般有幾種控制方式,以便于操作和調試人員根據需要對倉庫的各種情況進行靈活的處理??刂品绞娇煞譃槭謩涌刂?、半自動控制、遙控和全自動控制。

    ·        手動控制

    手動控制是指貨物的搬運和存儲作業由人工完成或者人工操作簡單機械完成。這宗方式多數在調試或者事故處理狀態下使用。

    ·        半自動控制

    半自動控制是指貨物的搬運和儲存作業有一部分由人工完成。整個倉庫作業活動可以通過PLC或者微型計算機控制。

    ·        遙控

    遙控是將倉庫內的全部作業機械的控制全部集中在一個控制室內,控制室操作人員通過電子計算機進行倉庫作業活動的遠距離控制。

    ·        全自動控制

    全自動控制指裝運機械和存放作業都通過各種控制裝置的控制自動進行操作,電子計算機對整個倉庫的作業活動進行控制。這是正常運行方式下使用的控制方式。

    ·        集中控制方式

    在20世紀80年代初,隨著單板機在工業應用中的興起,多數使用單板機對自動化倉庫的設備進行控制??梢赃x用一套大容量、I/O接口多的單板機系統進行控制。

    為了提高系統的可靠性,可以采取幾種措施,一種是硬件冗余措施,另一種是采取功能強、可靠性高的PLC,同時,在軟件設計上也采取多種提高可靠性的措施。

    ·        分層分布控制方式

    分層分布控制系統的優點是全部系統功能不集中在一臺或者幾臺設備上。因此,即使某臺或幾臺設備發生故障,對其他設備也不會產生影響或者影響較小,而且控制方式也是分層次的。系統既可在高層次上運行,也可在低層次下運行。正因為如此,這種控制系統的結構目前在國外使用的較多,它適用于大規??刂频膱龊?。

      

    隨著物流工業生產的發展,柔性制造系統、計算機集成制造系統和工程自動化對自動化倉庫提出更高的要求,搬運倉儲技術要具有更可靠、更實時的信息,工廠和倉庫中的物流必須伴隨著并行的信息流。射頻數據通信、條形碼技術、掃描技術和數據采集越來越多地應用于倉庫堆垛機、自動導引車、傳送帶等運輸設備上,移動式機器人也作為柔性物流工具在柔性生產中、在倉儲和產品發送中日益發揮重要的作用。實現系統的柔性化,采用靈活的傳輸設備和物流線路是實現物流和倉儲自動化的趨勢。

    以下為某企業實時物流汽車行業的應用方案,該方案集成了先進的無線網絡、RF終端和語音揀選終端設備,實現了原料實時按需拉動、更高效實時的供應鏈各級補貨、在線車實時坐標位置獲取以及智能化的入場物流作業。

     

     隨著新一代RFID、傳感器、GPS、云計算等信息技術廣泛應用于物流運輸、倉儲、包裝、裝卸搬運、流通加工、配送、信息服務等各個環節,物流系統將更加智能化、網絡化、自動化、可視化、系統化,中國物流倉儲自動化在未來幾年還將會有更大的發展空間。

    (審核編輯: 智匯小新)

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