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    【物流自動化】快遞、云倉、新零售引領物流自動化千億市場
    發布時間:2018-08-23 作者:【返回


    掘金物流倉儲自動化千億市場
    物流倉儲自動化是指物流作業過程的設備和設施自動化,包括運輸、裝卸、包裝、分揀、識別等作業過程,比如,自動化立體倉儲系統、自動輸送系統(包括移動機器人系統AGVS)、自動識別系統和自動分揀系統,以及機器人作業系統的其他輔助系統等
    倉儲自動化

    時間!空間!
    物流自動化倉儲系統優勢明顯。自動化立體倉庫可以有效地利用倉庫面積和空間,擴大倉庫的有效利用率并且便于形成先進的物流系統,提高企業生產管理水平;自動分揀系統能提高分揀貨物的效率(自動分揀系統的分揀能力是連續運行100個小時以上,每小時可分揀7000件包裝商品,如用人工則每小時只能分揀150件左右,同時分揀人員也不能在這種勞動強度下連續工作8小時),并且減小分揀誤差率,利用智能識別、機器人作業等系統提高了勞動效率,節約了勞動成本;
    指標對比:
    空間利用、存儲形態、作業效率與人工、成本、環境要求、追溯性

    自動化倉儲系統和傳統倉儲系統對比
    1
    倉儲自動化系統
    倉儲自動化系統是由高層立體貨架、堆垛機、各種類型的叉車、出入庫系統、無人搬運車、控制系統及周邊設備組成的自動化系統。利用自動化倉儲系統可持續地檢查過期或找庫存的產品,防止不良庫存,提高管理水平。自動化倉儲系統能充分利用存儲空間,通過計算機可實現設備的聯機控制,以先入先出的原則,迅速準確地處理物品,合理的進行庫存管理及數據處理。物流倉儲自動化系統主要包括四類:自動化立體倉儲系統、自動搬運與輸送系統(包括移動機器人系統AGVS)、自動識別系統和自動分揀系統;

    物流倉儲自動化系統構成

    2017中國物流設備市場規模和占比
    2
    自動化立體倉儲系統
    一般是指采用幾層、十幾層乃至幾十層高的貨架儲存單元貨物,用相應的物料搬運設備進行貨物入庫和出庫作業的倉庫系統,利用立體倉庫設備可實現倉庫高層合理化,存取自動化,操作簡便化;

    自動化立體倉庫系統
    自動化立體倉庫的主體由貨架,巷道式堆垛起重機、入(出)庫工作臺和自動運進(出)及操作控制系統組成。貨架是鋼結構或鋼筋混凝土結構的建筑物或結構體,貨架內是標準尺寸的貨位空間,巷道堆垛起重機穿行于貨架之間的巷道中,完成存、取貨的工作。管理上采用計算機及條形碼技術;

    自動化立體倉庫系統構成


    自動化立體倉儲系統分類建筑物形式
    整體式自動化立體倉儲系統:
    貨架除了存儲貨物以外,還作為建筑物的支撐結構,構成建筑物的一部分,即庫房貨架一體化結構,一般整體式高度在12米以上,這種倉庫結構重量輕,整體性好,抗震好!
    分離式自動化立體倉儲系統
    存貨物的貨架在建筑物內部獨立存在,分離式高度在12米以下,但也有15米至20米的,適用于利用原有建筑物作庫房,或在廠房和倉庫內單建一個高貨架的場所

    PK

    貨物儲存形式
    單元貨架式:
    單元貨架式是常見的倉庫形式,貨物先放在托盤或集裝箱內,再裝入單元貨架的貨位上
    移動貨架式:
    移動貨架式由電動貨架組成,貨架可以在軌道上行走,由控制裝置控制貨架合攏和分離。作業時貨架分開,在巷道中可進行作業;不作業時可將貨架合攏,只留一條作業巷道,從而提高空間的利用率
    揀選貨架式
    揀選貨架式中分揀機構是其核心部分,分為巷道內分揀和巷道外分揀兩種方式!叭说截浨皰x”是揀選人員乘揀選式堆垛機到貨格前,“貨到人處揀選”是將存有所需貨物的托盤或貨箱由堆垛機至揀選區
    貨物構造
    單元貨格式倉庫:
    類似單元貨架式,巷道占去了三分之一左右的面積
    貫通式
    取消位于各排貨架之間的巷道,將個體貨架合并在一起,使每一層、同一列的貨物互相貫通,形成能一次存放多貨物單元的通道,而在另一端由出庫起重機取貨,成為貫通式倉庫,提高倉庫利用率
    水平旋轉式倉庫的貨架
    本身可以在水平面內沿環形路線來回運行,每組貨架由若干獨立的貨柜組成,用一臺鏈式傳送機將這些貨柜串連起來,每個貨柜下方有支撐滾輪,上部有導向滾輪。這種貨架對于小件物品的揀選作業十分合適,簡便實用,充分利用空間,適用于作業頻率要求不太高的場合
    垂直旋轉貨架式倉庫
    與水平旋轉貨架式倉庫相似,只是把水平面內的旋轉改為垂直面內的旋轉。這種貨架特別適用于存放長卷狀貨物,如地毯、地板革、膠片卷、電纜卷等




    自動搬運輸送系統
    巷道堆垛機:

    由起升機構、運行機構、貨臺司機室和機架等組成,專用于高架倉庫,起重機在巷道內運行,主要用于搬運裝在托盤上或貨箱內的單元貨物,也可開到相應的貨格前,由機上人員按出庫要求揀選貨物出庫。
    自動搬運機器人:

    是可以進行自動化搬運作業的工業機器人,涉及到了力學,機械學,電器液壓氣壓技術,自動控制技術,傳感器技術,單片機技術和計算機技術等學科領域。在實際應用中,可安裝不同的末端執行器以完成各種不同形狀和狀態的工件搬運工作,大大減輕人類體力勞動強度。廣泛應用于機床上下料、沖壓機自動化生產線、自動裝配流水線、碼垛搬運、集裝箱等的自動搬運;
    自動識別系統:

    自動識別系統(RFID)即射頻識別技術,俗稱電子標簽。自動識別系統射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環境。自動識別系統技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便,方便查找,查詢基于RFID的遠距離讀取、自動識別、可將所有物品無線連接上網的功能,在倉儲管理系統中占有重要的地位,能幫助企業加快倉庫信息的傳輸、讀取速度,為企業提供效率,將會是未來智能物流中非常重要的一環;
    自動分揀系統:

    自動分揀系統是自動化倉儲的核心,一般由控制裝置、分類裝置、輸送裝置及分揀道口組成.。該系統的作業過程可以描述如下:物流中心每天接收成百上千家供應商或貨主通過各種運輸工具送來的成千上萬種商品,在最短的時間內將這些商品卸下并按商品品種、貨主、儲位或發送地點進行快速準確地分類,將這些商品運送到指定地點(如指定的貨架、加工區域、出貨站臺等),同時,當供應商或貨主通知物流中心按配送指示發貨時,自動分揀系統在最短的時間內從龐大的高層貨存架存儲系統中準確找到要出庫的商品所在位置,并按所需數量出庫,將從不同儲位上取出的不同數量的商品按配送地點的不同運送到不同的理貨區域或配送站臺集中,以便裝車配送;

    主要的自動分揀設備有:滑塊式分揀機、交叉帶式分揀機、斜導輪式分揀機、翻盤式分揀機、擋板式分揀機、錕筒浮出式分揀機等。交叉帶式分揀機應該較為廣泛,適宜于分揀各類小件商品,如食品、化妝品、衣物等,分揀出口多,可左右兩側分揀,分揀能力一般達20000-50000件/小時;

    自動分揀設備分揀能力對比

    自動化分揀系統相對于人來說具有很大的優勢,能連續大批量的分揀貨物,自動分揀系統的分揀能力是連續運行100個小時以上,每小時可分揀7000件包裝商品,如用人工則每小時只能分揀150件左右,并且分揀人員也不能高強度連續作業;分揀誤差率極低,基本不會出現差錯,而人工鍵盤輸入誤差率在3%以上
    三駕馬車護航物流倉儲自動化黃金年代
    根據中國產業信息網顯示,我國物流自動化市場規模從2001年不足20億元,迅速增長至2014年的425億元。未來幾年,隨著自動化設備制造技術的發展以及下游企業對自動化系統需求的增加,物流自動化系統將持續保持高速增長,預計2020年國內的物流自動化系統市場規模將超過1000億元。

    物流自動化倉儲系統已經在各個領域得到了廣泛應用,根據中國物流技術協會信息中心2014年調查統計,中國已經建成的物流自動化系統主要分布在煙草(16%)、醫藥(13%)、連鎖零售(10%)、機械制造(9%)、汽車(8%)、食品飲料(7%)、軍隊系統(6%)、電子商務(5%)、印刷品(3%)、機場(3%)、其他(20%),其中煙草、醫藥和汽車的物流自動化普及率較高,分別達到46%、41%和39%,遠高于全國平均自動化率20%;

    電商行業爆發,物流倉儲自動化需求旺盛
    據CNNIC數據顯示,我國網絡購物用戶規模急劇增大,從2009年的1.25億人到2015年的4.1億人,網絡購物的交易額也以每年40%以上的速度進行增長,2015年達到3.8萬億元,未來仍將繼續高速發展,預計2018年我國網購交易規模將達到7.5萬億元。

    隨著互聯網的大發展,以淘寶、京東和蘇寧為代表的電商逐漸滲透到日常的生活中,特別是像“雙十一”、春節這種關鍵時節點,物流倉儲系統經常出現崩潰,嚴重影響用戶體驗。據統計,2015年淘寶天貓“雙十一”銷售額達912.17億元,傳統的“人工+機械”的物流倉儲方式遠不能達到高速增長的電商零售行業需求;

    國外如亞馬遜等企業不斷升級倉儲物流的自動化系統,降低響應時間和成本,提高生產效率,例如目前貨物的分揀時間約占整個快遞集散中心作業時間的40%~60%,而自動化分揀系統的平均工作效率為1萬件/時,是人工分揀的30倍。通過提升自動化率,亞馬遜已經將倉儲物流費用降低到9%左右。國內企業也紛紛效仿,例如京東建立了“亞洲一號”,一號店建立了洪梅物流中心,其他電商物流等公司也在紛紛制定改建或者新建自動化物流倉儲系統計劃。

    目前市場份額最大的五家電商現有49個物流中心,200個區域配送中心,城市分撥中心也超過1000個。以京東的“亞洲一號”為例,自動化設備投資約2.5億元,年處理訂單為4~5千萬件,京東2014年訂單處理量為3.3億件,目前京東的市場占有率約為20%,則京東進行自動化改造需要7個“亞洲一號”,全市場需要35個“亞洲一號”,市場空間約87億元;電商行業正在高速發展中,如果按照50%的行業增速繼續發展,到2020年,國內電商的自動化倉儲系統市場空間近660億元。
    同京東相比,國外的大型電商比如亞馬遜在中國的倉庫規模偏小,全國共有13個倉庫,總面積約為85萬平方米,但是京東市場份額占到23.3%,而亞馬遜中國僅為2.1%,在市場份額相差10倍的情況下,而倉庫面積相差不到一倍;

    京東商城和亞馬遜對比
    京東的“亞洲一號”是國內最大、最先進的電商物流中心之一,硬件方面擁有自動化立體倉庫、自動分揀機等先進設備;軟件方面倉庫管理、控制、分揀和配送信息系總集成,目前90%以上操作已實現自動化。
    亞馬遜公司使用KIVA機器人,采用貨架到人的運行模式,其頂部有一個升降圓盤,可抬起重達720磅(340公斤)的物品,KIVA機器人會掃描地上的條形碼前進,能根據無限指令的訂單將貨物所在的貨架從倉庫搬置員工處理區,取消揀選人員,直接把貨架搬到復核包裝人員的邊上,由復核打包人員完成揀選,二次分揀,打包復核三項工作,把人員壓到最低。這樣工作人員每小時可挑揀、掃描300件商品,效率是之前的3倍,并且KIVA機器人準確率達到了99.99%;

    KIVA機器人相對于傳統的物流作業流程來說優勢明顯,據有更強的可拓展性和柔性,更高的靈活性和準確性,應用可以拓展到多層,能降低土地使用面積,并且KIVA系統采用員工8小時,小車24小時工作制,大大提高工作效率。
    亞馬遜公司2015年給13個物流中心配置3萬部Kiva機器人,利用KIVA機器人,作業效率比傳統物流提升2-4倍,提高近50%的庫存處理能力,每筆訂單能省下將近1小時時間,亞馬遜沒發送一件商品就能節省21.3美分,也就是節省了48%的成本;

    快遞業發展,物流倉儲自動化藍海
    國內的快遞包裹數量自2010年電商興起以來,每年以50%以上的速度進行增資,據中國快遞協會年會發布數據,2015年,快遞業完成業務量206億件,同比增長48%,最高日處理量超過1.6億件;快遞業務收入完成2760億元,同比增長35%;

    快遞公司集體上市,資本引進加快自動化步伐
    申通圓通順豐相繼借殼上市,快遞企業集團上市推動物流自動化行業發展。2015年12月3日,申通借殼艾迪西上市成為民營快遞企業第一股,2016年1月和5月,圓通、順豐相繼借殼大楊創世和鼎泰新材上市,韻達上市工作也在進行當中
    快遞公司上市募集的資金主要為了提高服務質量與效率,為了在全程時效和運營質量上獲得顯著的改善,以在價格之外形成最為關鍵的差異化競爭要素,各上市企業的資金投放會集中在四個缺口上;

    快遞車輛,包括城市內集輸攬投車輛,以及城市間干線上的主力運輸車輛的更新和增添。
    航空運力的進一步增強(包括飛機維修能力的加強,新的運力的采購等,主要是順豐)。
    轉運/分揀處理中心的增加、擴建和設施升級上,包括對大規模自動化分揀設備的投放。
    端到端的信息系統的升級。包括攬投人員的手持設備,以及從攬投點到城市集散中心、樞紐轉運節點全鏈條的數據采集以及后臺運算設備和系統。
    快遞行業運營成本增加,倒逼快遞公司加快自動化
    近年來倉儲物流行業人員的工資成本也呈現上漲趨勢,2015年平均單價為13.5元較2007年下滑了一半,快遞行業的利潤率已經下降到3.8%,在快遞物流行業成本構成中占比很大的人工成本,占比超過25%。不斷上升的人工費用和下降的快遞單價,將倒逼電商、物流等企業加快自動化倉儲物流的建設‘

    快遞成本中占比最大的是運輸成本和人力成本,而且隨著時間的推移,人力成本逐年上升,到2015年達到占比25.7%。在快遞公司的轉運中心,分揀的物流成本最高,占到了總成本的40%,其次才是配送成本

    隨著物流成本的持續升高,國內外快遞公司不斷升級倉儲物流自動化系統,降低相應響應時間和成本,提高生產效率,快遞企業對自動化物流系統的需求越來越大。比如順風在南通、廣州、北京等地設立約200個中轉分撥中心,中通、圓通等也開始在全國范圍內建立分揀中心
    跑馬圈地,國內企業逐步起航,
    物流倉儲自動化的產生源于50年代的美國,1963年美國率先在高架倉庫中采用計算機控制技術,建立了第一座計算機控制的高架倉庫。此后,自動化高架倉庫在美國和歐洲得到迅速發展,并形成了專門的學科。物流倉儲自動化的發展分為五個階段:人工倉儲階段、機械化倉儲階段、自動化倉儲階段、集成化倉儲階段、智能化倉儲階段
    世界上第一座自動化立體倉庫于1959年誕生于美國,1963年實現計算機自動控制管理。自動化倉儲系統自此在歐美發達國家和日本迅速發展起來。目前日本自動化倉庫每年建造約250座,產值達500~600億美元,成為世界上擁有自動倉儲系統最多的國家之一,F在,美國、日本依然牢牢掌握自動倉儲系統最先進的技術,引領自動倉儲系統的發展。

    我國于1973年開始研制第一座由計算機控制的自動化立體倉庫,該系統1980年投入運行,近年來,國內的物流自動化系統已逐步進入快速發展階段,截至2014年底,全國累計建成的自動化立體庫已超過2500座。我國的物流自動化系統的研究與應用主要經歷了四個階段:起步階段,初步發展階段,高速發展階段和成熟應用階段

    千億市場,物流倉儲自動化進口替代空間巨大
    自動化物流倉儲市場規模較大,2020年將超1000億:以自動化物流系統來看,其市場規模從2001年的不足20億元,迅速增長至2015年的490億元,未來幾年行業增速有望保持15%以上,預計至2018年,國內的自動化物流系統市場規模將超過800億元,至2020年,市場規模將超1000億。
    據估計,電商行業在2020年會有一級倉49個,二級倉200個,三級倉1000個,物流自動化系統總投資需求達到348億,快遞行業2020年預測四通一達、德邦和百世匯通共840個分撥中心、中轉場,需求將達到378億

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