倉儲(chǔ)供應(yīng)鏈優(yōu)化
——全自動(dòng)運(yùn)輸工具（AGV）

由耶魯研發(fā)的機(jī)械搬運(yùn)車有單/雙兩種托盤，可載重3500 磅，非常適合用于庫存及重量較大的飲料倉庫和配送中心圖片由耶魯材料處理公司提供

根據(jù)2021 年美國勞動(dòng)統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，今年倉儲(chǔ)行業(yè)的勞動(dòng)力周轉(zhuǎn)率幾乎達(dá)到了60%，創(chuàng)下了年度新高。再加上勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺，業(yè)內(nèi)人士正在重新考慮和規(guī)劃如何更高效的使用人力，將員工的時(shí)間用在更重要的工作上，而那些低價(jià)值重復(fù)性的工作則安排給替代品，比如，由計(jì)算機(jī)控制的自行運(yùn)輸小車（AGV），是專門設(shè)計(jì)用來在倉庫運(yùn)行的工具車。這對(duì)倉儲(chǔ)行業(yè)來說，不僅可以提高工作滿意度進(jìn)而留住員工，還有助于降低繁忙且沉重的倉庫運(yùn)營成本。

研究表明，當(dāng)自動(dòng)化技術(shù)程度高時(shí)，工作環(huán)境會(huì)更人性化，人員的生產(chǎn)率會(huì)提高31%。這是因?yàn)闄C(jī)器人技術(shù)可以讓工人擺脫供應(yīng)鏈中大量單調(diào)的重復(fù)性任務(wù)，轉(zhuǎn)而專注于回報(bào)率更高、更關(guān)鍵的工作。

如今大多數(shù)全自動(dòng)運(yùn)輸工具（AGV）配備上了最先進(jìn)、低成本且耐用的傳感器，能夠看得更遠(yuǎn)，行駛速度比以前的自動(dòng)運(yùn)輸工具快30%。另外還有各種其他新科技，比如，環(huán)境地貌導(dǎo)航、激光雷達(dá)掃描儀、用于幫助導(dǎo)航路徑編程的攝像頭、自動(dòng)化系統(tǒng)和遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)的集成等。

越來越多的飲料倉庫出于戰(zhàn)略性考量，考慮如何引入全自動(dòng)運(yùn)輸工具，使用大數(shù)據(jù)來分析判斷哪些環(huán)節(jié)和程序可以自動(dòng)化，并評(píng)估是否需要修改流程，以確保最終自動(dòng)一體化成功。

分布式增長 擴(kuò)展運(yùn)營

與傳統(tǒng)倉儲(chǔ)運(yùn)輸車不同，全自動(dòng)運(yùn)輸工具（AGV）安裝有倒車攝像頭、導(dǎo)航計(jì)算機(jī)和平行停車輔助系統(tǒng)，不再需要傳統(tǒng)倉儲(chǔ)車的路徑設(shè)備。耶魯大學(xué)的專家科法努斯說，全自動(dòng)運(yùn)輸工具（AGV）可以自己對(duì)需要工作的環(huán)境進(jìn)行“漫游記錄”，它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)部地圖，同時(shí)參考其實(shí)時(shí)“看到”的內(nèi)容，從而進(jìn)行自我定位和導(dǎo)航。

許多AGV 為了增加靈活性都配備了雙模技術(shù)，即可以迅速實(shí)現(xiàn)手、自動(dòng)模式切換，更好地滿足工作過程中的動(dòng)態(tài)變化。Crown Equipment 的Jim Gaskell 認(rèn)為，AGV在制造業(yè)中也適用于典型的自動(dòng)化任務(wù)，即沿同一路線進(jìn)行一致、重復(fù)、水平移動(dòng)，尤其是當(dāng)產(chǎn)品必須移動(dòng)更長距離時(shí)AGV 更具優(yōu)勢(shì)。有時(shí)候，AGV 可以作為固定輸送機(jī)的低成本替代品，提供更大的靈活性和機(jī)動(dòng)性，并更快的獲得投資回報(bào)。

對(duì)于想用AGV 進(jìn)行倉庫自動(dòng)化升級(jí)的倉儲(chǔ)業(yè)主來說，雙模式AGV 是更完美的解決方案，它的操作系統(tǒng)簡單，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的要求也低。手動(dòng)式可實(shí)現(xiàn)自主操作，自動(dòng)模式可以保留手動(dòng)操作時(shí)的最優(yōu)路徑，基本上實(shí)現(xiàn)了兩全其美。因此雙模式AGV 使現(xiàn)有員工更具效率，一名員工通?？梢怨芾矶噍v雙模車輛，僅在需要手動(dòng)操作時(shí)介入。此外，雙模式車輛還不需要全自動(dòng)設(shè)備可能需要的專業(yè)人員。

盡管有AGV 運(yùn)輸工具的倉庫并不一定要求配備WMS倉庫管理系統(tǒng)，但WMS 集成系統(tǒng)的遠(yuǎn)程信息處理技術(shù)，有助于遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)對(duì)工作中的各種情況進(jìn)行無縫操作。最好能在自動(dòng)化過程的早期就開始利用這類軟件，有助于系統(tǒng)的計(jì)算庫存，也可以提前計(jì)算出潛在的容量需求，WMS 集成系統(tǒng)在倉儲(chǔ)業(yè)務(wù)發(fā)展的后期會(huì)顯得尤為重要。

目前耶魯大學(xué)開發(fā)了幾種不同的AGV 運(yùn)輸工具—機(jī)器人搬運(yùn)車、終端運(yùn)輸車、牽引車和平衡式堆垛機(jī)—它們可以拾取、運(yùn)輸、擺放托盤和移動(dòng)，全方位幫助公司降低勞動(dòng)力成本并優(yōu)化工作流程。機(jī)器人搬運(yùn)車在2020年獲得了愛迪生獎(jiǎng)，它能夠在30 英尺高的單深度和雙深度存儲(chǔ)位置自動(dòng)存放和取回貨物。可以獨(dú)立處理基本的點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)輸任務(wù)，不需要其他集成軟件，因此可以使運(yùn)營部門更快、更簡單地啟動(dòng)和運(yùn)行設(shè)備。

耶魯機(jī)器人搬運(yùn)車可用于單托盤和雙托盤存儲(chǔ)，并提供3500 磅的額定容量，非常適合重量和容載量激增的配送中心。終端運(yùn)輸車承載能力8000 磅，可減輕操作員耗時(shí)的點(diǎn)到點(diǎn)行程，在水平路徑上一次自動(dòng)運(yùn)輸一到四個(gè)托盤。平衡式堆垛機(jī)可以高效碼垛/卸垛，在二級(jí)或三級(jí)倉庫輕松完成存放或移除托盤，這是叉車或員工無法做到的。

與此同時(shí)，Crown Equipment 也在繼續(xù)完善其雙模AGV 運(yùn)輸工具的技術(shù)能力，以滿足倉庫和配送中心不斷增長的各項(xiàng)需求。例如，DualMode R 1000 reach 叉車在手動(dòng)和自動(dòng)模式下，能夠使用更高的提升和更低的速度（160英尺每分鐘/240 英尺每分鐘），使AGV 特別適合于倉庫和配送中心；可伸縮靈活的Crown DualMode T 1000 牽引車的承載能力從6600 磅到11000 磅不等，其行駛速度可達(dá)每小時(shí)5.3 英里，并可以在程序中預(yù)定行駛軌道。

圖像由皇冠設(shè)備公司提供

Elettric80 開發(fā)了一種可穿戴設(shè)備“SmartDect”。 圖片由Electric80 提供

美國的JBT 公司擁有叉式AGV，旨在簡化開底集裝箱的搬運(yùn)。該公司網(wǎng)站稱，與其他AGV 車型相比，它們轉(zhuǎn)彎角度更小，在狹窄的過道中具有更大的機(jī)動(dòng)性。這些AGV 可以處理高達(dá)20 英尺的可變提升高度，并且具有高達(dá)3300 磅的電動(dòng)/液壓提升能力。同時(shí)還可以通過與輸送機(jī)、貨架和支架的接口，更有效地執(zhí)行典型的叉車操作。

對(duì)自動(dòng)化和安全的投資

在倉儲(chǔ)的實(shí)際應(yīng)用中，AGV 運(yùn)輸設(shè)備系統(tǒng)的安全性，以及消除人機(jī)交互相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的能力非常重要。總部位于意大利埃米利亞的Elettric80 推出了“SmartDect”可穿戴設(shè)備，由場地中的操作員佩戴，概念上推進(jìn)了工業(yè)4.0 的高度數(shù)字化機(jī)械化，實(shí)際中也提高了倉庫的安全標(biāo)準(zhǔn)。

“SmartDect”上安裝有基于超寬帶技術(shù)（UWB）獲得專利的防撞系統(tǒng)，這使AGV 能夠與操作員佩戴的特殊設(shè)備/標(biāo)簽交互，提高整個(gè)系統(tǒng)的安全水平。AGV 還裝有天線，可實(shí)時(shí)通信以檢測標(biāo)簽，跟蹤標(biāo)簽的位置、速度和移動(dòng)方向。如果AGV 檢測到周圍地區(qū)有人員或其他車輛，它將減速至停止，直到恢復(fù)正常才會(huì)繼續(xù)行駛。

除了安全，提高生產(chǎn)率仍然是裝備AGV 運(yùn)輸工具的的首要因素。不論是自動(dòng)化或高效靈活的AGV，都無需支付高昂的費(fèi)用，這類技術(shù)能夠讓公司重新進(jìn)行人力分工，讓員工專注于更高價(jià)值的工作，而重復(fù)性任務(wù)則通過自動(dòng)化完成。

科法努斯補(bǔ)充道：“經(jīng)驗(yàn)豐富的管理者可能會(huì)認(rèn)為，如此優(yōu)秀的產(chǎn)品必然會(huì)價(jià)格不菲，但事實(shí)是，這類運(yùn)輸機(jī)器人升降車實(shí)際上可以降低運(yùn)營成本。雖然前期在自動(dòng)化方面的投資似乎是一筆巨大的費(fèi)用，但開始運(yùn)行后就可以節(jié)約下來70%的勞動(dòng)力、維護(hù)和設(shè)備費(fèi)用—這是一項(xiàng)非常合理的投資。以美國倉儲(chǔ)行業(yè)操作員的平均工資計(jì)算，如果用4 輛耶魯?shù)臋C(jī)器人搬運(yùn)車，取代三名全職操作員（兩班倒且每周工作五天），分銷商將在兩年內(nèi)回本。在實(shí)現(xiàn)投資收支平衡后，每年可節(jié)省24.6 萬美元的小時(shí)人工成本，兩年就能節(jié)省近50 萬美元。”

根據(jù)愛爾蘭都柏林研究與市場部的數(shù)據(jù)預(yù)測，2026 年全球倉儲(chǔ)車市場的復(fù)合年增長率（CAGR）將超過7%，工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展帶領(lǐng)自動(dòng)運(yùn)輸工具的需求一同增長。今年，按類型劃分裝/運(yùn)載設(shè)備，可以分為起重叉車、窄通道叉車、托盤叉車和其他類型。起重叉車由于其高性能、低運(yùn)營成本和低維護(hù)成本的優(yōu)勢(shì)，在2020年占據(jù)了市場的主導(dǎo)地位，預(yù)計(jì)在2026 年之前仍可以繼續(xù)保持這個(gè)態(tài)勢(shì)。