航空貨運站貨物處理的解決方案

隨著我國經濟快速發展，航空貨運市場蓬勃增長，國家和地方政府對于推進航空貨運發展也愈加重視，《民航局關于促進航空物流業發展的指導意見》明確提出“加大航空物流新技術新裝備供給。鼓勵以機場、航空公司、物流企業等為主體，加大對物聯網、人工智能、機器人等現代智慧物流新技術研發應用，不斷優化經營管理和運行保障體系，從勞動密集型向技術密集型轉變，在機場物流設施和運行環節不斷降低成本、提高效率、增大柔性。”在《中國民用航空發展第十三個五年計劃》中也提出“推動航空物流標準化建設，簡化貨運操作環節，提升貨運地面服務效率。本文依托深圳中集天達物流系統工程有限公司多年的國內外航空貨運站建設經驗，提出了多種針對現代化航空貨運站的貨物處理智能化應用解決方案。

一、航空貨運站特點

航空貨運站由于處于機場區域，用地面積緊張，并且出港貨物需要嚴格按照海關要求進行安檢。在面積有限的場地內，面對嚴格的海關安檢以及高速增長的貨運量，規劃建設智能化的立體化貨站，成為大型機場必然的選擇。

根據航空貨運站處理貨物的場景，可以將貨物分為散貨與集裝貨兩大類。散貨主要包括郵包、快件、普貨。根據貨物性質，可以分為普通貨物與特種貨物（如鮮活易腐貨物、活動物、危險品、貴重物品以及其他特種貨物等）。本文分析的普通貨物智能化解決方案，主要由貨代企業根據其渠道收貨后送往機場貨站進行操作。

二、散貨處理智能化應用的解決方案

散貨處理應用的智能化設備，主要包括散貨堆垛機AS/RS、散貨搬運AGV、調平臺、伸縮皮帶機、升降皮帶機、DWS（中集貨站應用定制研發產品）等。

1.航空貨運站散貨的主要流程（如圖1）

圖1 航空貨運站散貨的主要流程

散貨收貨分為兩種形式：一是普貨收貨，二是快件與郵包收貨。在對應的安檢機方面，通常情況下普貨采用1500～1800mm寬的中大型安檢機，快件郵包則采用1000mm寬的小型安檢機（非絕對）。

2.普貨的收貨處理

對于普貨的出港收貨，貨代企業將運輸卡車的尾部直接對接月臺調平臺，人工將貨物碼垛在貨站提供的托盤上。每票貨物可能會碼多個托盤，但同一個托盤只允許放同一票貨物。此處作業流程有4種解決方案，如圖2。

模式1為傳統收貨模式，貨代在月臺碼好托盤后放入安檢機入口，安檢人員根據報關貨物信息進行安檢通過安檢后，由貨站操作人員用叉車取下放在尾部的稱臺進行稱重錄入數據。采用設備為輥道輸送機、電子地秤。

模式2為傳統收貨模式，貨代在月臺碼好托盤后，在貨站工作人員監督下放在月臺的地秤進行稱重錄入數據，稱重完成后放入安檢機入口，安檢人員根據報關貨物信息進行安檢通過安檢后，由貨站操作人員用叉車取下。采用設備為輥道輸送機、電子地秤。

模式3為貨代在月臺碼好托盤后放入安檢機入口，安檢人員根據報關貨物信息進行安檢通過安檢后，采用DWS系統進行自動五面讀碼、自動稱重，以及體積測量。此方案可以很好地解決貨物重貨與輕泡貨的計費以及在線稱重，從而減少了人工叉車放地秤稱重的環節。采用設備為輥道輸送機、DWS。

模式4為貨代在月臺碼好托盤后放入入貨口，采用DWS系統進行自動五面讀碼、自動稱重，以及體積測量。安檢人員根據自動五面讀碼獲取的貨物信息進行安檢通過安檢后，由貨站操作人員用叉車取下。未通過安檢的貨物從排出口退出，此方案與模式3優勢相同，但此方案DWS的前置使自動讀取貨物信息可以同時供安檢系統與貨運系統使用，減少安檢前信息人工確認環節。采用設備為輥道輸送機、DWS、移栽機。

模式3和模式4，可根據貨站具體的使用情況進行選擇。

圖2 普貨收貨處理模式對比

3.快件與郵包的收貨處理

快件與郵包貨物對時效要求更高，在效率匹配的情況下更希望可以做到收貨前后之間進行打板。因此，通常不采用托盤進行收貨，而由人工將郵包或快件直接放到輸送機進行入庫直接打板，在效率不足的情況下才在安檢收貨后再進行暫存，如圖3。

以下為針對快件與郵包的智能化解決方案：

①采用設備：伸縮皮帶機、升降皮帶機、DWS（中集貨站應用定制研發產品）、皮帶機、移栽輸送機等。

②操作流程：貨代直接將貨物放到伸縮皮帶機上，通過采用DWS系統進行自動五面讀碼，自動稱重，以及體積測量。貨物信息同時傳送給安檢系統與貨運系統。安檢人員根據自動五面讀碼獲取的貨物信息進行安檢通過安檢后，由貨站操作人員進行打板或碼盤暫存。未通過安檢的貨物從排出口退出，由人工處理后再次入庫。

此方案可以很好地解決貨物重貨與輕泡貨的計費以及在線稱重，減少了人工常規在地秤上累計計重的操作。并且，DWS自動讀取貨物信息可以同時供安檢系統與貨運系統使用，從而減少安檢前信息人工確認環節。

4.散貨的暫存處理

散貨收貨后，對于普貨，需要等待海關放行與配貨信息；對于快件與郵包，一般可能需要在打板前進行暫存。

散貨暫存，主要有三種解決方案，如圖4。模式1為地堆存儲，采用設備包括L行舉升式AGV、堆垛機、高層貨架；模式2為地堆存儲，采用設備包括L行舉升式AGV、堆高車AGV、貨架；模式3為堆垛機存儲，空間占用小，處理速度更快。

針對不同作業特點，可選取不同種類的AGV設備。L行舉升式AGV的體積小，轉彎半徑小，靈活快速，且成本較低。堆高車AGV，可實現2～4層貨架存儲，靈活快速。相比之下，堆垛機速度快，可實現2～15層貨物存儲，可最大化存儲量及效率，從而節約場地空間。

地堆存儲及整個貨區搬運，均采用L行舉升式AGV，靈活快速。其中，堆高車區域，從收貨口到堆高車存儲區依然采用L行舉升式AGV進行轉運，存儲時采用堆高車存儲區AGV進行存儲。在堆垛機區域，L行舉升式AGV將散貨托班送到堆垛機入庫口，通過堆垛機進行上架存儲。

貨站建設時都有吞吐量的設計目標，根據設計吞吐量可以算出所需的散貨存儲位。建設時需要一次性投入，因后期很難進行調整，所以將所需的40%～70%貨位一次性建設為堆垛機方案，可以在保證存儲量的前提下最大程度地釋放貨運站內靈活可用空間。在初期業務量未飽和時，可以設計大面積地堆區域與堆垛機區域配合；隨著業務量上升，貨物需求不斷加大，可以將地堆區靈活地改造為堆高車區域，以滿足存儲貨位的需求。

總之，應合理最大化利用每種設備的特點，使貨站建設具有更大彈性空間，并使整個庫區在實現智能化的基礎上完全合理地貫通貨站作業流程。

三、集裝貨處理的解決方案

集裝貨處理的設備主要包括ETV，TV，ULDAGV（中集貨站應用定制研發產品），以及升降打板臺、輥道輸送機、直角臺、旋轉直角臺等。

集裝貨主要包括ULD集裝板、ULD集裝箱，由散貨打板形成。集裝貨物處理主要包含散貨打板、ULD轉運、ULD存儲。

ULD集裝箱，是一種采用鋁合金或者玻璃鋼等輕質材料制作的，專用于飛機裝載貨物的包裝單元。ULD集裝板就是一塊鋁質底板，分不同規格，在邊緣部分有圍網鎖扣裝置。集裝箱有規定的外形，集裝板裝載貨物時最終的形狀，也必須符合該板在飛機上不同艙位時的外形限制規定。集裝板裝載貨物時，通常采用塑料薄膜先鋪墊，貨物裝好后，再用該薄膜覆裹，同時外部采用專用的圍網扎緊，確保在飛機上貨物堆碼不會傾倒，所有這些ULD的尺寸都與其在飛機上的位置有關。

無論是ULD集裝板，還是ULD集裝箱板，通常底部剛性很差，只適用于輥道、滾球、輥輪等來進行作業處理。

與之相應，地面貨運站在對這些ULD進行組裝、拆解、傳輸和存儲等處理操作時，也對航空貨運站內設備提出特殊要求。這些特殊要求，加上物流處理系統的一般技術，就構成了航空貨物處理系統（CHS）的專業技術。

圖3 快件與郵包收貨處理模式

圖4 散貨暫存模式對比

1.航空貨運站集裝貨的主要流程（如圖5）

圖5 航空貨運站集裝貨的主要流程

2.集裝貨打板處理方案

集裝貨打板處理模式較為靈活主要的模式，主要包括以下五種，如圖6。

模式1：AGV移動在線打板；核心設備：ULDAGV、10尺固定打板臺。

模式2：TV式在線打板；核心設備：TV、10尺固定打板臺。

模式3：縱向升降臺在線打板；核心設備：10尺縱向升降打板臺、輥道輸送機。

模式4：十字式在線打板；核心設備：10尺橫向升降打板臺、10尺固定打板臺、輥道輸送機。

模式5：葫蘆串式在線打板；核心設備：10尺橫向升降打板臺、10尺固定打板臺、輥道輸送機、旋轉直角臺。

模式1操作流程：

根據CHS給出的組板信息，調度L行舉升式AGV將需要打板的貨物送到10尺固定打板臺待打板區。由人工進行打板，10尺固定打板臺具有稱重功能，在打完板后完成一磅稱重掛掛簽。呼叫ULDAGV將集裝板送到直通出庫口，或ETV儲存區上貨口。在直通出庫口和ETV儲存區上貨口均設有稱重功能，集裝貨物到達后完成二磅復重操作，如復重失敗則呼叫ULDAGV將貨物送到異常處理區進行處理，復重成功的貨物進行出庫或暫存作業。直通出庫口間距與出港多利車比配，為智能拖車頭帶多利進行自動上貨預留空間接口。此操作模式十分靈活，且操作區域更加柔性，是未來貨站建設的主要方向。

模式2操作流程：

根據CHS給出的組板信息，調度L行舉升式AGV將需要打板的貨物送到10尺固定打板臺待打板區。由人工進行打板，10尺固定打板臺具有稱重功能，在打完板后完成一磅稱重掛掛簽。呼叫TV將集裝板送到直通出庫口，或ETV儲存區上貨口。在直通出庫口和ETV儲存區上貨口均設有稱重功能，集裝貨物到達后完成二磅復重操作，如復重失敗則呼叫ULDAGV將貨物送到異常處理區進行處理，復重成功的貨物進行出庫或暫存作業。直通出庫口間距與出港多利車比配，為智能拖車頭帶多利進行自動上貨預留空間接口。

圖6 集裝貨打板處理模式對比

此操作模式與上邊的ULDAGV操作模式十分相似，但由于TV需要軌道且常規只能在一條直線上運行，與ULDAGV相比，在效率與靈活性方面較差。

模式3操作流程：

根據CHS給出的組板信息，調度L行舉升式AGV將需要打板的貨物送到10尺縱向升降打板臺待打板區。由人工進行打板，10尺縱向升降打板臺具有稱重功能，在打完板后完成一磅稱重掛掛簽。后確認貨物入庫，10尺縱向升降打板臺后對接的輥道輸送機設置稱重功能進行二磅復重，如復重失敗則退回人工處理，復重成功的貨物進行暫存作業，或經ETV直接擺渡出庫。

此操作模式輸送界面清晰，路徑簡單，可根據ETV區域長度進行排開設計。

模式4與模式5操作流程：

模式4與模式5的操作流程，與模式3基本相似。模式4有兩個10尺橫向升降打板臺，一個10尺固定打板臺，可同時進行三個板的打板。相比模式1，在ETV長度空間不足的情況下可以增加打板位，且端頭的10尺固定打板臺可以對接ULDAGV，進行ULD入庫操作。模式5相比模式4，在相同空間下打板位可以做得更多。并且，增加了1個旋轉直角臺，可在ULD箱打板時將ULD箱的開口方向進行調整，使打板更加方便。

本文通過對航空貨運站物流工藝流程的分析，將操作拆解為不同模塊，并對每一模塊可能存在的多種方案進行對比分析，可更加全面地了解貨站建設可能存在的多樣性。

3.集裝貨的暫存處理

ULD的暫存主要有三種模式，模式1為TV平面暫存，模式2為ETV存儲，模式3為TV加換層提升機存儲模式。

TV存儲適用于存儲要求不高的場景，主要由集裝貨架及TV車組成。在設計中，可做TV升級ETV的整體規劃與分期實施，以適應貨物吞吐量的不斷增加。

ETV存儲主要由ETV與集裝貨架組成，通常設計一個巷道內2臺ETV。ETV可設計成20尺與16尺配合20尺存儲貨位。20尺的ETV可同時存取2個10尺的貨物，同樣一個20尺的存儲貨位也可存儲2個10尺的貨物。

四、總結

本文通過對航空貨運站物流工藝流程的分析，將操作拆解為不同模塊，并對每一模塊可能存在的多種方案進行對比分析，可更加全面地了解貨站建設可能存在的多樣性。并可根據項目設計規模，設備投資需求，進行不同模塊化的組合，以最合適的方式去進行航空貨運站建設。