航空物流自動化系統與技術發展

文 / 本刊記者 任 芳

近幾年，航空業對物流建設的需求越來越旺盛，為航空物流的發展提供了重要機遇。同時，迅速發展的航空物流也對物流系統的要求也越來越高，并突出表現對時效性、可靠性、復雜性以及大處理量和長距離運輸等方面要求的提高，進一步促進航空物流技術的創新和變革。

昆船智能、中集天達、范德蘭德是國內外航空物流領域的集成商代表，在本專題中，我們通過采訪三家企業的多位有關負責人，就航空物流的發展與需求變化、典型物流裝備及系統解決方案、最新物流技術與應用發展趨勢等話題展開了探討。

航空物流業迎來重要發展機遇

近幾年，我國航空物流業穩步發展，即將迎來高速發展時期。據中集天達有關負責人分析，一方面，我國運輸機場不斷新/擴建，截至2020年底，我國共有241個機場（不含中國港澳臺地區）。根據《全國民用運輸機場布局規劃》, 到2025年我國將規劃建成370個運輸機場，這意味著，未來5年將有129個運輸機場新建需求，這對航空物流業的發展而言，無疑是巨大的機遇。另一方面,“十四五”時期是我國由單一領域航空運輸強國向多領域民航強國跨越的開局，隨著航空機場等基礎建設得到加強，國內產業鏈不斷升級，電商、快遞、冷鏈等行業持續高速發展等因素影響，以及2020年8月國家發改委和民航局聯合發布《關于促進航空貨運設施發展的意見》等，均將進一步促進航空物流業的發展。

行業專家紛紛表示，在航空物流業的快速發展之下，對物流自動化裝備的需求也隨之發生變化。首先，從處理規模上來看，需要物流自動化裝備具備更大的處理量，樞紐型機場的要求無疑更高；其次，隨著部分機場的改擴建，航站樓之間的距離變大，需要長距離物流自動化運輸技術；此外，對效率的要求進一步提高，自動化需求從以前對貨物的輔助輸送和臨時存儲，逐步擴大全流程自動化，從貨物進入機場開始，便要進行貨物信息高效精準的自動獲取、貨物的自動組盤、自動轉運、自動輸送及暫時存儲和自動接駁至機坪等需求。值得一提的是，2020年新冠疫情期間，不同國家和地區對于抗疫物資的需求迫切，對于航空物流則有了更高效的需求。總的來看，航空物流需要更靈活、更高效、更精準、更便捷、更大運量的物流自動化裝備及系統。

昆船智能海南航空航材庫項目

物流自動化需求及相關物流裝備

1. 獨具特色的航空物流

經過十多年的高速發展，中國物流裝備及自動化技術不斷升級這是不爭的事實，但據行業有關專家介紹，目前很多新的物流自動化技術，如AGV、機器人以及全新的貨物信息識別系統等并未真正應用到航空物流。航空物流對自動化系統的需求與其他行業相比，有其自身獨有的特點。

范德蘭德物流自動化系統(上海)有限公司方案咨詢部總監王宏首先重點強調了機場自身的特殊性。他指出，機場建設主要由國家投資，國家、民航及當地政府對機場建設非常重視和慎重，其決策往往經過嚴密的論證，預可研/可研評估以及各級主管機構的審批流程等，其物流系統與其他行業相比，相對比較固定，是針對一定設計年份、一定設計規模的復雜系統。此外在冗余性、時效性、處理量、復雜性等方面均有特殊要求。

昆船高級技術專家丁興的觀點與之不謀而合，他進一步對航空物流系統的特殊性進行了詳細分析。

首先是時效性。由于服務于航班運營，無論行李、貨物的運輸還是應急故障維修，都對時效性有很高的要求，因此其自動化物流系統的設計必須充分考慮其峰值流量，不能因峰值流量的產生而導致航班的延誤。

其次是可靠性。航班的起降都有計劃性，一旦耽誤將造成后續一連串的持續延誤，給航空公司造成重大損失，因此機場自動化物流系統的設計必須有足夠的冗余度，保證在各類故障發生的情況下，系統仍然可以持續的運行。

第三是復雜性。機場的幾大類物流系統中，貨物規格復雜，形式多樣，因此物流系統的規劃設計要全面適應復雜性，對物流設備的兼容性提出了很大的挑戰。

最后是行業特性。機場作為特殊的行業部門，其貨物的管理和搬運有其獨特的行業要求，因此物流系統的設計要滿足航空業的各類操作管理規范，而不能閉門造車，偏離行業的規定進行設計。

2. 主要物流系統與核心設備

范德蘭德ICS高速傳輸系統

由于航空物流服務于包括貨運、行李、航食、航材等在內的豐富對象，因此物流系統的分類也非常復雜，如按照不同的作業對象可以分為貨站處理系統、包裹郵件分揀系統、行李處理系統、冷庫系統等。也可以根據其實現的不同功能分為倉儲物流系統和搬運物流系統。據丁興介紹，倉儲物流系統包含的物流設備除了貨架、堆垛機、輸送機外，還有適應其行業特點的重載型倉儲設備，如ETV（Elevating Transfer Vehicles，升降式轉運車）、TV、重型輸送機等；搬運物流系統包含的物流設備則是實現貨物在不同作業點之間的轉換，重點集中在適應不同貨物、不同作業環境的AGV上。這些設備主要應用在貨物的存儲和搬運環節，用于提升系統的自動化/信息化水平、降低人員的勞動強度、提升空間的利用率和系統的作業效率。中集天達有關負責人則根據流程進一步將設備的分類和功能進行了詳細介紹。

一是貨物信息自動獲取設備，即DWS（Dimension Weight Scanning system）系統，可以在貨物輸送過程中自動、高效、準確地獲取條碼、外形以及重量信息，并直接上傳系統。

二是貨物安檢自動輸送設備，主要協助貨物出港進入貨庫時的安檢輸送，通過安檢機和DWS系統獲取信息的配合，將異常貨物自動導出輸出到庫外，由安檢人員開檢，由此提高安檢過檢效率。

三是過檢貨物自動搬運設備，通過叉式AGV或潛伏式AGV等將貨物轉運至存儲區或者需組裝打板的區域。

四是航空集裝器自動轉運設備，如ULD（Unit Load Device）-AGV，通過ULD-AGV上的動力提取器傳動將貨物轉運至ULD-AGV上，同時設備運行更加靈活，無需軌道鋪設。

五是航空集裝器自動存儲系統，即ETV系統，可自動運行將航空集裝器儲存到高架存儲臺或自動轉運航空集裝器。

航空物流技術創新發展

中集天達大型ETV

為適應機場物流的快速發展，滿足其在時效性、可靠性、兼容性等方面的需求，在緊密結合航空業自身特性的基礎上，物流自動化技術裝備正在不斷升級發展。包括在工藝規劃、技術裝備、控制和信息系統層面全面創新，不斷提升各類系統的創新性與實用性。

例如，中集天達基于貨站智能化、柔性化、信息化趨勢，研發出航空貨站專用整板運輸AGV、散貨運輸AGV、智能拖車頭、DWS系統。其中，承載6.8噸ULD（Unit Load Device）的智能AGV配合高速堆垛機與ETV，可以釋放貨站內平面空間，實現貨到人作業；在核心設備ETV方面，更是覆蓋從6.8噸到13.6噸，從單軌道雙軌，從10尺到16尺、20尺，從人工操作到全自動控制等全系列產品；此外，中集天達還在交叉帶分揀機、滑塊分揀機、排輪分揀機等產品上進一步升級，滿足航空物流快速增長的需求。

范德蘭德針對行李輸送創新研發出ICS高速傳輸系統，該系統通過將行李裝在托盤里進行運輸，相當于把不規則的各類行李的處理界面轉換為標準的托盤，極大地提高了效率（單線作業效率達2700件/小時），而且有效避免了行李腳輪、把手、扎帶等夾（卡）在傳統輸送處理系統上造成系統停滯。同時，該系統還非常有適用于長距離運輸。據介紹，目前該系統已經成功應用在深圳機場衛星廳和T3航站樓的長距離運輸系統建設中，實現最終行李分揀、行李裝運、到港卸載、中轉再值機和卸載等功能。

除了技術上不斷升級發展外，航空物流系統是一個高度復雜的體系，其后期維護、服務也十分重要。

如昆船公司實施的某機場行李處理系統，其設計年旅客吞吐量超4000萬人次，采用了全球領先的TTS托盤分揀技術、AT安檢機集中安檢技術及RFID行李全流程跟蹤技術，整個系統TTS分揀機長度達1.7公里，行李輸送線長度超過11公里，系統分布區域縱向跨越機場航站樓的4個樓層共19米，系統復雜程度非常高，且結合機場運營特點，系統每天運行時間超過18小時。

要確保這樣一個復雜系統的穩定運行，就需要科學高效地組織好運維服務。為此，該項目中采用了三維技術，結合與攝像頭聯動，當故障發生時，運維人員在中控室即可快速查看現場情況并判斷故障類型，以便快速處理。且因項目較為復雜，雖然在項目交驗前已對業主的運維團隊進行培訓，但在系統投用之初，通常也需要行李系統集成商的運維支持。因此，昆船公司自項目投用起，就在項目地設置駐場維保團隊，提供24小時陪伴運行服務，并在項目現場配置完備的備件庫，確保在故障報警后30分鐘內維保人員趕到故障位置，對故障進行修復。除處理報警故障外，還需按照一定頻率對系統設備進行巡檢，防患于未然，在此過程中，也進一步對機場的運維團隊人員進行實操培訓，使其逐漸具備運維能力。

向著智慧化不斷升級

隨著疫情的穩定和經濟的不斷發展，同時伴隨著航空物流成本的不斷下降，航空物流業必然進入高速發展期，未來對物流系統的需求將會越來越強烈。綜合行業專家的觀點來看，未來機場物流自動化技術的發展趨勢主要體現在以下方面。

1. 緊密結合客戶的業務流程

在行業規定的前提下，尋求物流設備和業務流程的緊密結合和流程優化再造，從而打造真正適用于航空物流業的物流系統。

2. 向立體化、柔性化進一步發展

機場物流系統向立體化，柔性化不斷向前發展是行業大勢所趨。目前，在機場物流技術更新速度快、航空貨運物流運營方式不斷發展與革新的情況下，要求項目既要能夠滿足現有需求，也要為將來的發展留有足夠的空間，實現柔性可擴展。

3. 持續研發，結合新技術實現智能化

設備供應商需要不斷提高原有設備的穩定性，同時不斷研發新產品，提高軟件的智能化，以滿足航空貨運物流的需求。同時，需要進一步結合物聯網、大數據、系統仿真、物流設備等先進技術在航空物流系統中的運用，研究開發適應未來航空物流發展的智能技術，建設智慧型的航空物流樞紐。