文/仲岑泓

處理中心是整個快遞網絡中鏈接上下游的節(jié)點，直接關系到整個網絡的運作是否順暢高效。隨著業(yè)務規(guī)模擴大、人力成本上升與物流技術發(fā)展，無人處理中心將是未來快遞物流企業(yè)全流程再造的目標，無人化技術將成為必然選擇。

從2016年開始，無人倉（無人處理中心）技術備受業(yè)內關注，京東、阿里等電商巨頭在無人分揀、智慧物流等方面不斷地進行探索與創(chuàng)新，諸如京東上海亞洲一號與昆山無人分揀中心、菜鳥智慧倉等無人倉項目先后亮相，備受矚目。至今，無人處理中心在業(yè)內尚無一個明確的概念。筆者認為，無人處理中心主要指從卸車、傳輸、供件、分揀、裝車等各個環(huán)節(jié)均采用先進的自動化、信息化處理設備或技術，以達到在處理中心內部不用人或少用人的目的。

在郵政快遞行業(yè)，處理中心是快遞網絡的中間節(jié)點，主要負責包裹的路向分撥，是連接上游電商企業(yè)和下游消費者的關鍵一環(huán)。由于上游客戶不同，處理中心面對的包裹種類繁多、尺寸規(guī)格五花八門，這就對處理中心內部作業(yè)的無人化提出了更高的要求和更大的挑戰(zhàn)。本文將以現(xiàn)階段一些關鍵的無人化技術為對象，分析闡述郵政快遞行業(yè)無人處理中心關鍵技術發(fā)展狀況及規(guī)劃思路。

無人處理中心關鍵技術

1. 自動卸車技術

包裹卸車環(huán)節(jié)普遍采用人工卸車，如果采用自動卸車技術則可大幅度提高卸車效率，減少操作人員數(shù)量。目前自動卸車主要有以下三種實現(xiàn)方式：

第一種方式是在分揀中心內部采用膠帶傳輸設備與輔助機械手配合作業(yè)的半自動卸車設備。卸車時，膠帶傳輸設備延伸到車廂底部與包裹的空隙之間，上方由操作人員配合使用機械手臂批量地將包裹卸載至膠帶輸送線上，達到自動卸車的目的。

第二種方式是對車廂內部進行改裝，在車廂底部添加與車廂同寬的傳動軸與輸送帶，開啟自動卸車時啟動車廂內部的輸送設備，包裹會通過重力影響滑落到與底部傳送帶相連的膠帶系統(tǒng)上，從而實現(xiàn)包裹的全自動卸載。

第三種方式區(qū)別于以上兩種散件化卸車模式，包裹主要采用集裝箱（籠箱）運輸，配合集裝箱傾倒裝置即可實現(xiàn)包裹從卸車到散件傳輸?shù)臒o人化處理過程。如京東昆山無人分揀中心，在車輛到達站臺后，系統(tǒng)自動為AGV派發(fā)卸車任務，AGV將車廂內的集裝箱取出來，將其運送至集裝箱傾倒區(qū)域。

采用自動卸車技術，可將卸車效率提升至兩倍以上，更可提高單位面積產能及利用率。

2. 單件分離技術

自動化卸車可以達到批量的卸車作業(yè)，但包裹的自動化分揀必須是單件作業(yè)，因此就需要用到單件分離技術。單件分離技術按照實現(xiàn)的技術方式主要分為兩大類：

一類是基于視覺識別技術。如，西門子物流推出了具有業(yè)內創(chuàng)新意義的包裹單件分離系統(tǒng)——Visicon。Visicon基于視覺控制系統(tǒng)，通過分別控制數(shù)十條窄帶皮帶輸送機組成的矩陣來控制包裹的運行速度及方向，調整包裹間距，從而實現(xiàn)包裹單件分離。

另一類是基于機械式的單件分離。該單件分離通過多段獨立膠帶或滾珠輸送機等，對包裹進行傳輸、靠邊、爬坡、拉開間距等一系列操作，從而完成單件分離作業(yè)，以適應后續(xù)設備的處理需要。

根據(jù)包裹尺寸規(guī)格不同，以上兩類單件分離設備效率可達到5000件/小時以上。

3. 自動供件技術

供件環(huán)節(jié)是處理中心內部用人較多的環(huán)節(jié)，由此產生了對自動供件技術的需求。目前，郵政快遞行業(yè)主要依靠人工來完成分揀系統(tǒng)的供件動作，但是人工供件效率較低，而且人員易疲勞，不能長時間保證一定的效率節(jié)奏，因此處理中心在旺季進行生產作業(yè)組織時，通常為一個供件工位配備兩名操作人員，以保證一定生產效率。

京東昆山無人分揀中心利用AGV實現(xiàn)集裝箱(籠箱)的自動運輸

西門子單件分離設備示意圖

京東機械臂供包

為減少作業(yè)人員，單純替代人員擺件動作的自動化機械臂由此產生。京東無人倉內采用串聯(lián)機械臂抓取供件：包裹經由前端視覺系統(tǒng)掃描后，機械臂動態(tài)抓取輸送機上的包裹，放置于分揀AGV上。另外一種自動供件技術是比較成熟的自動供包機，采用多級緩存加速，可進一步提升供件效率，單供包臺理論效率可提升至原來的兩至三倍。

目前絕大多數(shù)分揀設備采用頂面掃描或側面掃描的形式實現(xiàn)包裹的分揀入格。因此要求包裹上的面單按指定要求擺放，此作業(yè)環(huán)節(jié)通常在供包或供包之前完成，需要人工干預。若要實現(xiàn)供包環(huán)節(jié)的無人化操作，需要對包裹進行六面掃描，因此自動供包設備通常配合全方位六面掃描完成。

4. 自動分揀技術

自動分揀技術在處理中心應用較為普遍，在提高生產效率和降低人工成本上發(fā)揮著較大的作用。業(yè)內常用的包裹分揀設備有交叉帶分揀機和AGV分揀設備。

（1）交叉帶分揀機

分揀機最開始應用于1990年代初，最近幾年快遞行業(yè)包裹量呈井噴式增長，高速度、高適用性的交叉帶分揀機開始廣泛應用，一套雙層高速分揀機的系統(tǒng)能力可達到3萬～4萬件/小時，2017年生產旺季中國郵政某處理中心單模塊曾創(chuàng)造了日處理量80余萬件包裹的驕人成績。

（2）AGV分揀設備

AGV分揀設備從2016年開始應用于國內快遞行業(yè)包裹處理。按照處理郵件的規(guī)格不同，AGV分揀設備可分為小件AGV、大件AGV以及搬運AGV，適應各類郵件在處理中心的處理需求。小件AGV用于最長邊400mm以下包裹的分揀，一套小件AGV分揀系統(tǒng)實際分揀效率可達到1.2萬件/小時以上。大件AGV和搬運AGV 通常解決大件郵件的分揀和搬運，完成從分揀落格到發(fā)運車位的無人化作業(yè)。

應用于無人處理中心完成分揀作業(yè)小件AGV、大件AGV

圖1：無人處理中心處理流程示意圖

無人處理中心規(guī)劃思路

處理中心是整個快遞網絡中鏈接上下游的節(jié)點，其運作效果直接關系到整個網絡的運行是否順暢，無人處理中心也不例外。

下面對無人處理中心的作業(yè)流程及規(guī)劃思路作簡要分析。

1. 規(guī)劃前期需深入分析無人處理中心的業(yè)務需求

在規(guī)劃前期，一定要統(tǒng)籌考慮無人處理中心在整個快遞網絡中所發(fā)揮的作用，即整個快遞網絡對于該節(jié)點的處理需求，包括對該處理中心的處理時限要求、分揀路向需求、包裹承裝方式等。對處理中心前端業(yè)務需求的分析是整個處理中心規(guī)劃的基礎，決定了無人處理中心的規(guī)劃目標，以及其將來是否可以達到預期效果。

2. 規(guī)劃時應重點關注無人處理中心作業(yè)流程的銜接與匹配

無人處理中心按照內部包裹的流向可以分為以下幾個主要環(huán)節(jié)：卸車、傳輸、供件、分揀、裝車。規(guī)劃中應以業(yè)務需求和規(guī)劃目標為基礎，首先確定核心分揀設備的能力需求，前后端銜接的處理環(huán)節(jié)則需要圍繞核心分揀設備，匹配其包裹輸入和輸出要求。下面將以某無人處理中心為例，簡單闡述無人處理中心的一種流程實現(xiàn)方式以及各環(huán)節(jié)的銜接與匹配。

該處理中心采用高速交叉帶分揀機作為核心分揀設備，主要采用的無人化技術包括自動卸車、單件分離與分流、自動供件、全方位掃描等技術，處理流程見圖1。

包裹通過自動卸車設備進行卸車，每個自動卸車車位可達到5000件/小時以上的卸車效率，后續(xù)每個自動卸車位對應一套單件分離和分流設備。經過單件分離和分流后的包裹后續(xù)銜接自動供包機供包，上機后的包裹通過全方面掃描和自動分揀機分揀入對應路向的格口，分揀完成的包裹通過膠帶機直接傳輸至車廂內，系統(tǒng)處理能力可達到20000件/小時以上。

3. 無人處理中心現(xiàn)階段仍需采用人機結合方式實現(xiàn)流程閉環(huán)

各種物流新技術和設備相繼涌現(xiàn)，應用于不同的場景，為實現(xiàn)物流自動化提供基礎和動力。但對于郵政快遞行業(yè)來說，需處理的包裹差異性很大，因此就目前的技術裝備水平來說，處理中心尚不能做到完全無人化作業(yè)，需要采用人機結合方式實現(xiàn)所有種類包裹的分揀以實現(xiàn)流程的閉環(huán)。例如上述案例中，不能上機的包裹需要在自動卸車后增加人工分剔、分揀環(huán)節(jié)；在發(fā)運環(huán)節(jié)，包裹傳輸進車廂內部后也需要人工將包裹碼放好；對于大小件處理需求不同的處理中心，還需要增加大小件人工分剔等環(huán)節(jié)。因此，在現(xiàn)階段無人處理中心的規(guī)劃仍需考慮人機結合，才能實現(xiàn)系統(tǒng)協(xié)調高效運作。

4. 無人處理中心應注重經濟性評估

采用無人化技術和設備可有效地提高企業(yè)的自動化水平、降低人工成本，但前期資金投入較大；若仍采用傳統(tǒng)分揀方式，隨著業(yè)務量的高速增長，處理中心的人工成本也將大幅度增加。因此，建議在進行無人處理中心規(guī)劃時，應對相關環(huán)節(jié)的無人化技術進行經濟性評估，達到一定業(yè)務規(guī)模時再采用無人化技術將取得較好的經濟效益。

未來發(fā)展趨勢

隨著快遞業(yè)務規(guī)模的不斷擴大，包裹量持續(xù)增加，處理中心面臨的壓力也相應增大。不同類型和業(yè)務規(guī)模的快遞企業(yè)在不同的發(fā)展階段對于無人化設備和技術的需求也是不同的。業(yè)務量較小時，快遞企業(yè)以采用完全人工或是輔助膠帶處理設備為主，基本不使用無人化設備和技術；當達到一定業(yè)務量規(guī)模后，隨著人們對于快遞服務時限要求越來越高，快遞企業(yè)就需要對處理中心進行升級改造，對于可以大幅度提高處理效率、節(jié)省人工成本的無人化技術的需求也就愈加迫切。

在全球工業(yè)4.0的發(fā)展趨勢和中國制造2025戰(zhàn)略規(guī)劃下，無人處理中心將是未來一段時期全流程再造的目標，無人化將成為快遞物流企業(yè)必然選擇的一條發(fā)展之路。雖然現(xiàn)在仍受到技術、成本等方面的限制，但未來完全無人化的處理中心將會成為快遞企業(yè)的終極目標。