自動卸車系統(tǒng)在電商物流快件處理中心的示范應用

胡廣飛 馮光權 談正坤

針對目前電商物流行業(yè)快件異地周轉運輸中，裝卸車環(huán)節(jié)勞動力密集、人力消耗巨大這一瓶頸，采用液壓驅動方式完成快遞車輛的自動卸車并在實際應用中取得預期的效果，此方法具有較好的推廣價值。

隨著電子商務的快速發(fā)展，網絡購物已成為國內主要的消費方式之一，電商企業(yè)從一、二線城市逐漸向三、四線城市甚至農村市場擴張和布局。據電子商務研究中心（100EC.CN）數據臨測顯示，2017年全國電子商務交易額達29 .16萬億元，同比增長11.7%。日前，中國已連續(xù)四年成為全球網絡零售規(guī)模最大、發(fā)展速度最快的電子商務市場，是名副其實的電商大國。

隨著電子商務快速發(fā)展，我國快遞業(yè)務量保持逐年增長趨勢。“十八大”以來，我國快遞業(yè)務量從57億件/年增長到400億件/年，連續(xù)4年穩(wěn)居世界第一，快遞業(yè)務量超過美、日、歐等發(fā)達經濟體[1]。

電商物流快件處理中心快件裝卸現(xiàn)狀

快遞業(yè)務的增長促使物流裝備技術不斷發(fā)展與進步，如今物流裝備領域許多新設備、新技術不斷涌現(xiàn)，如智能型交叉帶自動分揀機、機器人自動分揀系統(tǒng)、AGV搬運車等，新設備，新技術極大地減輕了工人的勞動強度，提高了物流運輸效率和服務質量，降低了物流成本，促進了電商物流的發(fā)展。

但在電商快件的裝卸作業(yè)環(huán)節(jié)，自動化設備的應用仍只限于傳統(tǒng)的廂式物流運輸車和伸縮輸送設備。快件處理中心的卸貨方式，主要是依靠人工將快件從物流運輸車搬運到伸縮輸送設備上，再傳輸到處理中心的分揀機。在全國各大電商快件處理中心，約有l(wèi)/3以上的勞動力資源被用于快件裝卸搬運。以廣州市郵政快件處理中心為例，電商快件的卸貨采用“伸縮輸送設備+人工搬運”的作業(yè)模式，“勞動力集中消耗”情況突出，作業(yè)效率低下。據國家郵政局統(tǒng)計.2018年中國快遞業(yè)務量將完成490億件[2].海量快件包裹在快件處理中心的主要卸貨方式仍足依靠人工搬運完成，人力消耗巨大。

根據相關數據統(tǒng)計，人工成本約占電商物流整體運輸成本30%。隨著我國人口紅利逐步消失，企業(yè)人工成本逐漸升高，卸車作業(yè)環(huán)節(jié)將會成為制約電商物流企業(yè)發(fā)展的瓶頸，電商物流快件處理中心卸車系統(tǒng)自動化升級改造勢在必行。

自動卸車系統(tǒng)的示范應用

為提升電商物流快件處理中心快件包裹的處理效率，減輕作業(yè)人員的勞動強度，筆者在廣州市郵政快件處理中心研制了一條自動卸車系統(tǒng)示范應用生產線。該生產線首創(chuàng)快件自動卸車的作業(yè)模式，綜合運用液壓傳動和智能傳輸技術，結合日前郵政內部快件處理環(huán)節(jié)自動化、流水化的作業(yè)模式，將物流運輸車與物流輸送設備以及流水化工藝設備無縫銜接，實現(xiàn)了快件包裹運輸卸車環(huán)節(jié)自動卸貨的功能，同時研究并優(yōu)化了相應的作業(yè)流程，形成了相關的管理規(guī)范。

其主要工藝流程為：

a.裝載快件包裹的雙向傳輸式自動裝卸運輸車與物流輸送設備對接后，根據系統(tǒng)信號指示啟動自動卸車;b.快件包裹自動卸出并經過物流輸送設備傳輸到自動掃碼設備進行快件信息識別，自動測量設備進行體積測量，系統(tǒng)自動判定快件包裹體積是否超出生產線允許最大值;c.滿足體積要求的快件包裹進行快速稱重并記錄上傳數據信息，快件包裹進入自動分揀線進行分揀處理;d.超出體積要求的快件包裹自動分流到人工分揀線進行稱重及分揀處理。

自動卸車系統(tǒng)工作原理及關鍵技術

自動卸車系統(tǒng)主要由自動裝卸運輸車、物流輸送設備、信號采集及自動控制系統(tǒng)、自動測量系統(tǒng)等部分組成。快件包裹從自動裝卸運輸車內自動卸出，通過物流輸送設備（爬坡機、直線機、轉彎機）的傳輸，再經過自動掃碼、自動測量和動態(tài)稱重流程，進入物流處理中心的自動分揀線，實現(xiàn)電商快件從物流運輸車到分揀機的自動傳輸。

自動卸車系統(tǒng)可從物流輸送線自動讀取快件條碼、測量快件體積并能實現(xiàn)動態(tài)稱重，當快件體積、質量、卸出速度超過輸送設備或分揀系統(tǒng)負荷時，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，調整快件流量或傳輸速度，從而保證自動卸車系統(tǒng)安全運行。

1.雙向傳輸式自動裝卸運輸車

自動裝卸運輸車是配置有自動裝卸設備的廂式物流運輸車，足隨著電商物流快速發(fā)展而出現(xiàn)的新型專用汽車產品。該自動裝卸運輸車車廂地板上設置自動裝卸設備，以液壓，5達為驅動力，以高強度專用膠帶作為傳輸載體，在前、后驅動裝置的驅動下實現(xiàn)雙向傳輸，從而完成快件包裹的自動裝卸貨作業(yè)。

2.液壓動力驅動技術

自動裝卸運輸車工作環(huán)境泥水、灰塵較多，且長期處于顛簸、震動狀態(tài)，采用常規(guī)的電機驅動方式故障率較高。電商物流運輸車載貨量很大，承載較重，貨物傳輸速度較低，因此自動裝卸運輸車的驅動裝置采用大扭矩雙液壓，馬達驅動方式帶動膠帶傳輸。大扭矩液壓，5達內置減速機構，可保證大扭矩啟動、低轉速運行的功能需求。

3.信號采集及自動控制技術

自動裝卸運輸車實現(xiàn)快件自動裝卸的前提足車廂與裝卸貨平臺的前后、左右與高度方向準確定位，因此在自動卸貨之前，需要使用傳感器采集運輸車位置信息。在自動卸貨過程中，自動控制系統(tǒng)持續(xù)采集各個檢測點的狀態(tài)并向系統(tǒng)反饋，利用自動控制技術調整卸貨的速度，保證自動卸貨順利進行。系統(tǒng)自動卸貨信號采集和自動控制流程如下：

a.自動裝卸運輸車與裝卸貨平臺對接后，車輛定位傳感器檢測判定對接精度是否滿足自動卸貨要求;b.當對接精度滿足自動卸貨要求時，依次啟動物流輸送設備、自動裝卸設備丌始自動卸車，反之系統(tǒng)發(fā)出重新倒車指示;c.系統(tǒng)實時臨測物流輸送設備狀態(tài)，當臨測點出現(xiàn)快件堆積時，自動裝卸設備暫停卸車并延時等待，直至快件堆積處理完畢;d.同時系統(tǒng)實時臨測卸車設備運行狀態(tài)，車廂內快件包裹完全卸出后，依次停止自動卸車設備、物流輸送設備，自動卸車完成。

4.自動測量及快速稱重輸送設備

自動測量裝置采用自動條碼識別技術，對經過輸送線的快件進行條碼辨識、路向獲取及快件信息的收集。該裝置利用光柵掃描二維碼或條形碼識別結合輸送線實時位置和速度跟蹤，校核快件相關特征，如原始快件的長、寬、高等，也可利用視覺識別技術識別快件尺寸。正常情況下，對于長寬高均小于500mm的快件包裹，測量時間≤180ms，檢測精度±5mm。

快速稱重輸送設備主要由動態(tài)秤膠帶機輸送裝置、高精度動態(tài)稱重儀表模塊、智能終端數據采集模塊、可編程邏輯控制系統(tǒng)模塊、重量稽核計算機軟件信息系統(tǒng)組成。該設備對現(xiàn)場環(huán)境、傳感器、安裝工藝、調試方式進行綜合考慮，實現(xiàn)了膠帶機高速輸送快件時，最大限度地減少測量誤差，為信號處理提供低干擾的信號源。快速稱重設備在速度<1.5m/s情況下，其稱重速度>1300件/h，精度為±20g。

自動卸車系統(tǒng)的社會經濟效益

a.提高快件處理中心快件包裹件卸車效率。以8t物流運輸車為例，裝載快件包裹約2000件，傳統(tǒng)“伸縮輸送設備+人工搬運”的卸貨模式卸車作業(yè)需3名工人60minA‘能完成。采用自動卸車系統(tǒng)后，由1名工人在20min內就可完成整車貨物的卸車作業(yè)，卸車時間節(jié)省了40min，大大提高了快件卸車作業(yè)效率，加快了車輛周轉頻率，降低了物流運輸成本。

b.節(jié)約企業(yè)人工成本。自動卸車系統(tǒng)實現(xiàn)了快件從物流車直接卸出，經過物流輸送線后直接輸送到分揀設備，省去了工人搬運環(huán)節(jié)，改善了工人勞動作業(yè)環(huán)境，降低了人工成本。如按工作人員月薪0.6萬元計算，每個卸貨口每年可節(jié)省人工成本0.6×2×3×12=43.2萬元。

c.帶動物流裝備產業(yè)技術升級轉型和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。自動卸車系統(tǒng)的示范應用實現(xiàn)快遞行業(yè)從“勞動密集型”向“技術密集型”轉變，符合我國當前經濟發(fā)展需要，為傳統(tǒng)制造型企業(yè)通過應用新技術，開展自主創(chuàng)新活動，實現(xiàn)產業(yè)技術升級轉型和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，起到了積極的示范作用。

結語

2018年9月，中國郵政集團公司組織對郵政快件處理中心自動卸車系統(tǒng)示范應用生產線進行現(xiàn)場鑒定驗收。參會代表一致認為，該項日提升了卸車效率，降低了人力成本和勞動強度，足郵件處理環(huán)節(jié)中新技術應用的一個創(chuàng)新，具有很高的創(chuàng)新性和推廣價值。該項日對全國各地市郵政分公司均有較好的借鑒、參考作用，在國內各大快遞企業(yè)包括順豐、圓通、中通、韻達等也有較大的應用前景。

自動卸車系統(tǒng)改變了電商物流人工卸貨方式，可實現(xiàn)快件包裹從物流運輸車到分揀機的自動卸車與傳輸，大幅縮短快件包裹卸車時間，減少車輛卸貨等待時間，提高運輸車使用效率。自動卸車系統(tǒng)有助于降低物流企業(yè)人力成本，改善生產作業(yè)環(huán)境，提升電商物流分揀作業(yè)自動化處理水平，對促進電商物流的發(fā)展具有重大意義。