物流無人化時代即將來臨？

本刊記者 喜崇彬/文

物流無人化時代即將來臨？

本刊記者 喜崇彬/文

信息技術、自動化技術以及人工智能等技術的進步，推動我國物流行業加快了技術升級的節奏，整個物流行業呈現出“無人化”趨勢。盡管目前無人化物流服務方案還不完善，但是行業趨勢似乎已不可逆轉。一個全新的物流服務時代已經若隱若現。

8月29日，京東集團在西安市完成無人機項目落地簽約，陜西省向京東頒發了覆蓋全省的無人機空域書面批文，意味著京東無人機的應用將從終端配送拓展到支線運輸與干線運輸，一個依托無人機打造的物流網絡將在陜西省率先建成。顯示無人化物流服務在國內取得進一步進展。

其實不僅僅是京東，眾多大型電商企業和物流企業都在積極布局無人機送貨、無人倉庫等技術。隨著信息技術、自動化技術以及人工智能等技術的不斷進步，一種全新的物流服務形式——無人化物流服務正在逐步落地。

物流無人化提上時刻表

2012年亞馬遜斥資7.75億美元收購KAVA Systems公司，兩年時間內在物流中心大量投入KAVA移動機器人，大幅提高了作業效率，降低了運營成本，由此掀起了移動機器人在倉儲環節應用的熱潮。目前，國內眾多機器人制造、集成企業紛紛跟進，使移動機器人項目在電商、快遞、醫藥、制造等行業領域落地。在運輸環節，谷歌、特斯拉、百度等公司重金投入研發自動駕駛技術，部分專家認為該技術最有可能率先在長途貨運領域應用。在末端配送環節，無人車、無人機送貨正加快商業應用腳步，其中京東和順豐已獲得無人機部分區域飛行牌照，而智能自提柜已進入資源整合階段。

無人機運包裹

菜鳥嘉興機器人倉

在物流無人化技術領域，電商公司無疑是非常積極的探索者。京東不僅率先建成了高度自動化的電商配送中心——亞洲一號，并在2016年5月成立了智慧物流開放平臺“X事業部”，加快研發無人機、無人車、無人倉等一系列尖端的智慧物流技術。2016年12月17日，京東集團CEO劉強東表示，未來12年，京東要實現零售的智能化、物流的無人化、金融保險的個性化。他說：“京東將通過AR/VR技術、深度學習、人工智能、機器人自動化等創新科技，實現物流智能化、無人化，不斷降低行業和社會運營成本，提升用戶體驗，最終發展成真正實現智能化的商業體。”

阿里巴巴公司也通過旗下菜鳥網絡不斷加大智慧物流建設力度，提升其物流體系的運作效率。據阿里巴巴公司預測，今年“雙11”期間全行業的快遞處理總量將達到新的量級，預計會超過10億件。為了應對此次物流大考，菜鳥網絡今年“雙11”將投入15億元，在智能倉配領域補貼商家和物流伙伴。日前，菜鳥網絡展示了其物流進步的成果，對記者開放了浙江嘉興一個日均處理百萬件商品的全自動化倉庫，整個倉庫實現了無人化，不需要人工操作。

不僅電商，快遞物流企業同樣也在無人化物流技術方面展開了積極探索，其中最有代表性的莫過于順豐。作為中國最早開始嘗試將無人機用于配送環節的企業之一，順豐早在2012年底，就開始尋找無人機的應用解決方案。2017年，順豐自主研發的MantaRay垂直起降固定翼無人機問世，6月在江西贛州市南康區順利完成試飛。

眾多公司積極布局無人化物流技術，除了快速響應電商市場需求外，與國家近年來出臺一系列政策支持物流業轉型升級，特別是鼓勵自動化、信息化、智能化物流技術創新應用密不可分。例如，今年8月國務院辦公廳發布第73號文件《關于進一步推進物流降本增效促進實體經濟發展的意見》，其中明確提出支持全新物流運作模式和智能化物流技術發展，包括：開展倉儲智能化試點示范，推廣應用先進信息技術及裝備，加快智能化發展步伐，提升倉儲、運輸、分揀、包裝等作業效率和倉儲管理水平，降低倉儲管理成本；加強物流核心技術和裝備研發，推廣應用智能物流裝備，鼓勵物流機器人、自動分揀設備等新型裝備研發創新和推廣應用；等等。

比如在分段計費問題的提高練習中，可根據這個幾何直觀模型結構讓學生自己嘗試著編一道分段計費問題。在課堂中很多學生還突破模型結構，創造出四段、五段的計費問題和逆向思維的題目（如下圖），深刻體現出對幾何直觀模型方法不是僵化地理解，而是靈活地運用。

其實不僅中國，很多發達國家近年來也制定了無人化物流技術升級計劃。以日本為例：據《日本經濟新聞》報道，為了實現人工智能(AI)的產業化，日本政府制定了路線圖，計劃分3個階段推進利用AI大幅提高制造業、物流、醫療和護理行業效率。在因網購市場擴大而人手短缺的快遞物流行業，日本將活用卡車自動駕駛和小型無人機，“力爭到2030年實現完全無人化”。

由此可見，隨著技術不斷升級，相關項目迅速落地，無人化物流服務已經越來越快地走進人們的生活。

物流無人化技術應用概況

物流無人化技術主要應用在三個環節：倉儲、運輸、末端配送。

1.倉儲環節無人化

無人化技術應用最早、范圍最廣的就是在倉儲環節。幾十年來，自動化物流技術設備在發達國家得到廣泛應用，并已經過多次迭代發展，從最初的托盤式自動化立體庫ASRS、自動輸送與分揀系統、無人搬運車（AGV），到后來的穿梭車、料箱式自動化立體庫Miniload等等，先進的自動化物流解決方案不斷涌現。物流中心正逐步向高度信息化、自動化和智能化方向發展，最終將實現無人化。

近些年最受關注的自動化物流解決方案莫過于KAVA機器人系統，該技術已在我國迅速崛起，有越來越多的企業愿意嘗試類似的解決方案。有物流中心進行過測算：過去的傳統類型倉庫，消費者下單之后，揀貨員需要走到貨架前，將貨物揀出。由于一個訂單往往有幾件不同類型的商品，存儲在不同區域，揀貨員需要在貨架間快速穿梭，但通常每小時只能揀貨100多件。現在，采用移動機器人將貨架送到揀貨員面前，每小時的揀貨量比以前提升了3倍多。在很多新建的物流中心，已經實現了入庫、存取、揀選、包裝、出庫等環節的無人化自動操作。

以菜鳥網絡浙江嘉興一個日均處理百萬件商品的全自動化倉庫為例：包裹自動揀貨完成后，被自動貼上快遞面單，就連最后的封箱作業也機器自動完成，然后被送上高速分揀機。分揀機一小時可以分揀超過2萬件包裹。由于整個倉庫不需要人工操作，無需預留叉車以及人工通道，貨架的高度也無限制，整個倉庫存儲密度極高，相當于傳統倉庫的4倍。菜鳥網絡副總裁、“雙11”物流總指揮史苗表示，近期將在上海、天津、廣東、浙江、湖北等重點城市和物流樞紐啟動超級機器人倉群，通過智能算法、自動化流水線、AGV機器人等技術，提升倉內的無人化作業水平。其實，除了在物流中心內部，無人化技術還出現在倉庫到生產線的物料搬運環節。如，今年3月份，新松發布了與廣州風神合作研發的首批應用于戶外智能物流領域的無人駕駛拖車。這是國內首次將移動機器人技術應用于戶外拖車改造升級中，智能拖車具備自主運行、自主導航、安全防護等功能，可在復雜路況、雨雪等惡劣天氣下正常運行。新松公司將客戶原有的4噸國產電動牽引式舊車加以改造，升級后的無人駕駛拖車采用慣性導航方式，可完成從in-site車間到總裝車間的物料輸送，奔波于各個車間不同路段，無人駕駛車的運行狀態具備可視化，滿足生產節拍。無人駕駛拖車未來可與企業生產、調度系統無縫對接，實現車間到車間之間的柔性物流作業，提高廠區范圍內的智能物流水平。

2.運輸環節無人化

運輸環節的無人化是指通過車輛自動駕駛技術替代駕駛員的操作。自動駕駛技術是利用多種車載傳感器感知車輛周圍道路交通環境，并利用車輛自身的電子控制系統控制車輛行駛速度和方向，從而實現車輛的自動行駛。近些年，科技類公司強勢進入汽車自動駕駛領域。谷歌正在打造安卓（android）車載系統，并與汽車廠商（如奧迪、通用、本田和現代）以及英偉達公司共同組件“開放汽車聯盟”以打造公路“通用平臺”；蘋果公司也開始研發車載iOS系統，汽車中的機械結構正不斷被越來越多的傳感器、ECU、電動機、軟件、操作系統所取代。自動駕駛技術是十分復雜的系統工程，集合了計算機控制、傳感器技術、視覺識別、人工智能、定位導航、網絡信息技術等一系列高精尖技術，在這些領域內，高科技企業具有更大的技術優勢。

自動駕駛技術一旦進入實用化，有可能極大地改變目前運輸行業的業態。例如在我國，從事長途運輸的司機普遍存在著疲勞駕駛現象。自動駕駛技術可以有效降低駕駛員的勞動強度，提高運輸效率的同時又可以提高運輸的安全性。而在一些勞動力短缺的發達國家，自動駕駛技術可以解決一些運輸行業司機短缺的局面，同時又降低了運行成本。未來，自動駕駛技術將極大地提高運輸行業的生產力效率，降低運輸成本，從而對整體社會經濟都會帶來積極的影響。

京東昆山無人分揀中心

京東上海“亞洲一號”立體倉庫

除了車輛自動駕駛技術，無人機在干線運輸環節的應用也十分值得期待。以順豐為例，除了在末端配送階段嘗試旋轉翼無人機配送，還嘗試開發大型固定翼無人機應用。順豐的大型固定翼無人機最早在2016年11月珠海航展公開亮相，當時展示的機型是朗星無人機研發的一款名為“空中卡車”AT200的機型，其翼展達13米，最大航程可達2000公里，貨艙容積10立方米，最大負載可以達到1.5噸。選擇使用航程和載荷都更具優勢的固定翼機型作為無人機項目實施的重點方向，主要源于順豐集團對無人機在配送環節應用的新定位，即支線貨運。順豐集團相關人士透露，目前主要考慮到一些地理環境較為復雜、交通基礎設施較差的中西部地區三線及三線以下地區的貨運需求，貨物從一、二級航空樞紐向更深的渠道轉運環節，如果完全依靠陸運效率不會太高。“比如從攀枝花到成都，如果用卡車運輸需要15個小時，但無人機不到三個小時就可以完成。”固定翼無人機雖然對起降條件要求不高，但仍需要有平整的場地實施起降，為此順豐集團方面也考慮在未來大量采用支線機場來運營。

京東在無人機飛行控制、智能化和集群飛行等方面實現了技術積累，為中型、大型無人機運營提供了技術支撐和安全保障。8月29日，該公司正式發布了自主研發的適用于長距離運輸的首款傾轉旋翼無人機VT1，通過油電混合的動力，其飛行半徑超過200公里、起飛重量超過200公斤，已經可以滿足跨城市的物流運輸要求。

可以想象，無人機在支線、干線運輸上的應用能夠大幅度提高相應物流中心輻射能力，提高物流中心之間的調貨、配貨能力，降低庫存成本，從而進一步提升物流體系的運作效率和水平。

3.配送環節無人化

末端配送環節的無人化技術具體應用方式有無人機、無人車和自提柜。

無人機配送不僅僅提升了用戶體驗，更重要的是，在偏遠多山地區，無人機配送相比傳統配送具有明顯優勢，解決了投遞成本過高的問題，因此有很大的實用價值和應用前景。

無人車是城市末端配送解決方案的一個新變革，能夠針對城市環境下辦公樓、小區便利店等訂單集中場所進行批量送貨，其出色的靈活性和便捷的使用流程將大幅提升配送效率。不過，目前來看無人車技術基本都處于試運行階段，還沒有真正付諸應用。如京東、菜鳥等雖已推出自己的無人車末端配送解決方案，但還是在一些封閉區域環境中試驗運行（如校園、工作園區等）。

末端配送的另一種無人化方式是應用自提柜（又稱自助提貨柜、智能提貨柜、智能快遞存儲柜、智能快遞箱等）。由于它集成了物聯網、智能識別、動態密碼、無線通訊等技術，能夠實現快遞包裹的智能化集中存取、指定地點存取、24小時存取、遠程監控和信息發布等功能，目前在末端物流配送環節已有廣泛使用。由于自提柜的運行只依賴電力系統和通訊系統，對空間條件要求不高，因此可以根據業務和運營的需求靈活設置。由于使用自提柜投遞快件，減少了等待客戶等環節，投遞效率十分高，一個快遞員最少可以管理十幾組自提柜，因此每次投遞的人工成本可以降低很多。用戶在使用自提柜時，除了傳統的動態密碼解鎖方式，現在還出現了刷臉取件方式，使用更加便捷。

目前，國內自提柜市場占據前兩位的企業是中郵速遞易和順豐旗下的豐巢，今年該市場變局不斷。7月7日，速遞易與中郵旗下自提柜整合為全新的“中郵速遞易”。9月13日，中集集團將旗下中集電商物流科技有限公司（自提柜e棧運營商）出售給深圳市豐巢科技有限公司。自提柜市場上兩大戰隊正式成型。據公開資料顯示，國內智能自提柜共有約20萬組，其中，中郵速遞易約有7.7萬組，豐巢收購e棧后約有6.9萬組。隨著市場格局的改變和競爭升級，可以想象自提柜運營商將進一步加大網絡布局和服務能力的提升。

總體來說，在末端配送環節快遞員流動性大、用工成本昂貴，無人化技術和設備的應用在一定程度上緩解了用工荒、用工貴等難題，并且能根據客戶的不同需求（保護隱私需求、靈活時間取件需求等）提供差異化服務，其前景是值得看好的。

挑戰重重，未來可期

小區快件自提柜

不可否認，物流無人化技術日益受到重視，市場前景看好。但目前業界普遍認為，全面普及應用還為時過早。這是因為以“無人化”為代表的智慧物流還在起步階段，技術成熟度、穩定性還需要觀察，成本有待進一步下降。

以物流機器人為例，要完成代替人的功能，首先要具備行走、識別和抓取的能力。在機器人行走方面應用的主要是導航技術，包括電磁導航、磁帶導航、激光導航、慣性導航、圖像識別導航、自然導航等多種方式，不過目前這些導航技術均有一定的不足之處，如電磁導航改變或擴充路徑比較麻煩，導引線鋪設較困難，激光導航制造成本高，對環境要求相對較高，二維碼導航路徑需要定期維護，對地面平整度要求較高。在機器識別方面，主要應用的技術有RFID技術和機器視覺識別技術。RFID模式實現較為簡單，但其標簽成本抑制應用場景。機器視覺識別模式真正實現了“擬人化”的識別能力，但技術難度大，成本高，目前尚無法大規模復制。在抓取能力方面，尤其在抓取不規則小件物品能力方面，目前機器還無法達到人類的能力，因此完全無人化的揀選只能在部分環節和部分場景應用。

有專家特別指出，“無人物流”能否提升效率和降低成本，必須結合具體應用場景和具體作業環境。從物流效率上看，物流無人化在重復作業、承重作業、非精確搬運作業和高速識別作業上比人工更具有優勢。但無人化技術不是萬能的，特別是在處理復雜作業、柔性可變作業等方面，機器還不能替代人工。

除了技術和成本原因以外，還有多方面的現實因素制約著物流無人化發展。如無人車上路的資質問題，發生交通事故后責任如何劃分，無人設備在街上、天空移動時會不會被居民干擾等。所以，從居民素質、人口密度、法律法規等方面考慮，無人設備還有很多局限和不足，需要進一步完善。

其實，目前越來越多的企業對無人化物流作業非常感興趣，并加快在生產、倉儲等環節引入機器人、AGV、自動倉庫等取代人工作業。其發展思路是穩步推進，先從局部改善開始，在某一環節、某個場景積極嘗試，逐漸摸索并積累經驗，取得好的效果后再推廣應用到其他環節。如，DHL等物流公司在推進以AGV替代叉車搬運物料；上汽通用則在汽車制造所需物料存儲、運送和上線環節，積極推進自動化立體庫、智能AGC、無人叉車、智能揀選機器人等先進設備應用。隨著經驗逐步積累，技術不斷成熟，無人化物流技術會得到越來越廣泛的應用。

總體來看，盡管當前物流無人化面臨重重考驗，但是人力成本上升與物流作業提速的壓力下，在智能制造與智能物流加快發展的促進下，“無人化”似乎是物流行業轉型升級的必由之路，低效的生產力遲早要被更新、更快、更好的技術所替代。有專家預測：“對于物流無人化來講，某個點的突破可能會帶動整個系統的提升和發展，那么無人化物流的普及也可能在某個臨界時間迅速到來。”