隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，航空貨運市場蓬勃增長，國家和地方政府對于推進(jìn)航空貨運發(fā)展也愈加重視，《民航局關(guān)于促進(jìn)航空物流業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確提出“加大航空物流新技術(shù)新裝備供給。鼓勵以機(jī)場、航空公司、物流企業(yè)等為主體，加大對物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、機(jī)器人等現(xiàn)代智慧物流新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，不斷優(yōu)化經(jīng)營管理和運行保障體系，從勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，在機(jī)場物流設(shè)施和運行環(huán)節(jié)不斷降低成本、提高效率、增大柔性?！痹凇吨袊裼煤娇瞻l(fā)展第十三個五年計劃》中也提出“推動航空物流標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，簡化貨運操作環(huán)節(jié)，提升貨運地面服務(wù)效率。本文依托深圳中集天達(dá)物流系統(tǒng)工程有限公司多年的國內(nèi)外航空貨運站建設(shè)經(jīng)驗，提出了多種針對現(xiàn)代化航空貨運站的貨物處理智能化應(yīng)用解決方案。

一、航空貨運站特點

航空貨運站由于處于機(jī)場區(qū)域，用地面積緊張，并且出港貨物需要嚴(yán)格按照海關(guān)要求進(jìn)行安檢。在面積有限的場地內(nèi)，面對嚴(yán)格的海關(guān)安檢以及高速增長的貨運量，規(guī)劃建設(shè)智能化的立體化貨站，成為大型機(jī)場必然的選擇。

根據(jù)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(jù)貨物性質(zhì)，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(yè)根據(jù)其渠道收貨后送往機(jī)場貨站進(jìn)行操作。

二、散貨處理智能化應(yīng)用的解決方案

散貨處理應(yīng)用的智能化設(shè)備，主要包括散貨堆垛機(jī)AS/RS、散貨搬運AGV、調(diào)平臺、伸縮皮帶機(jī)、升降皮帶機(jī)、DWS（中集貨站應(yīng)用定制研發(fā)產(chǎn)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(yīng)的安檢機(jī)方面，通常情況下普貨采用1500～1800mm寬的中大型安檢機(jī)，快件郵包則采用1000mm寬的小型安檢機(jī)（非絕對）。

2.普貨的收貨處理

對于普貨的出港收貨，貨代企業(yè)將運輸卡車的尾部直接對接月臺調(diào)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(yè)流程有4種解決方案，如圖2。

模式1為傳統(tǒng)收貨模式，貨代在月臺碼好托盤后放入安檢機(jī)入口，安檢人員根據(jù)報關(guān)貨物信息進(jìn)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(jìn)行稱重錄入數(shù)據(jù)。采用設(shè)備為輥道輸送機(jī)、電子地秤。

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

模式3為貨代在月臺碼好托盤后放入安檢機(jī)入口，安檢人員根據(jù)報關(guān)貨物信息進(jìn)行安檢通過安檢后，采用DWS系統(tǒng)進(jìn)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(huán)節(jié)。采用設(shè)備為輥道輸送機(jī)、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(tǒng)進(jìn)行自動五面讀碼、自動稱重，以及體積測量。安檢人員根據(jù)自動五面讀碼獲取的貨物信息進(jìn)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(yōu)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(tǒng)與貨運系統(tǒng)使用，減少安檢前信息人工確認(rèn)環(huán)節(jié)。采用設(shè)備為輥道輸送機(jī)、DWS、移栽機(jī)。

模式3和模式4，可根據(jù)貨站具體的使用情況進(jìn)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(jìn)行打板。因此，通常不采用托盤進(jìn)行收貨，而由人工將郵包或快件直接放到輸送機(jī)進(jìn)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(jìn)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(shè)備：伸縮皮帶機(jī)、升降皮帶機(jī)、DWS（中集貨站應(yīng)用定制研發(fā)產(chǎn)品）、皮帶機(jī)、移栽輸送機(jī)等。

②操作流程：貨代直接將貨物放到伸縮皮帶機(jī)上，通過采用DWS系統(tǒng)進(jìn)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(tǒng)與貨運系統(tǒng)。安檢人員根據(jù)自動五面讀碼獲取的貨物信息進(jìn)行安檢通過安檢后，由貨站操作人員進(jìn)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(guī)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(tǒng)與貨運系統(tǒng)使用，從而減少安檢前信息人工確認(rèn)環(huán)節(jié)。

4.散貨的暫存處理

散貨收貨后，對于普貨，需要等待海關(guān)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(jìn)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(shè)備包括L行舉升式AGV、堆垛機(jī)、高層貨架；模式2為地堆存儲，采用設(shè)備包括L行舉升式AGV、堆高車AGV、貨架；模式3為堆垛機(jī)存儲，空間占用小，處理速度更快。

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

地堆存儲及整個貨區(qū)搬運，均采用L行舉升式AGV，靈活快速。其中，堆高車區(qū)域，從收貨口到堆高車存儲區(qū)依然采用L行舉升式AGV進(jìn)行轉(zhuǎn)運，存儲時采用堆高車存儲區(qū)AGV進(jìn)行存儲。在堆垛機(jī)區(qū)域，L行舉升式AGV將散貨托班送到堆垛機(jī)入庫口，通過堆垛機(jī)進(jìn)行上架存儲。

貨站建設(shè)時都有吞吐量的設(shè)計目標(biāo)，根據(jù)設(shè)計吞吐量可以算出所需的散貨存儲位。建設(shè)時需要一次性投入，因后期很難進(jìn)行調(diào)整，所以將所需的40%～70%貨位一次性建設(shè)為堆垛機(jī)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(nèi)靈活可用空間。在初期業(yè)務(wù)量未飽和時，可以設(shè)計大面積地堆區(qū)域與堆垛機(jī)區(qū)域配合；隨著業(yè)務(wù)量上升，貨物需求不斷加大，可以將地堆區(qū)靈活地改造為堆高車區(qū)域，以滿足存儲貨位的需求。

總之，應(yīng)合理最大化利用每種設(shè)備的特點，使貨站建設(shè)具有更大彈性空間，并使整個庫區(qū)在實現(xiàn)智能化的基礎(chǔ)上完全合理地貫通貨站作業(yè)流程。

三、集裝貨處理的解決方案

集裝貨處理的設(shè)備主要包括ETV，TV，ULDAGV（中集貨站應(yīng)用定制研發(fā)產(chǎn)品），以及升降打板臺、輥道輸送機(jī)、直角臺、旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)運、ULD存儲。

ULD集裝箱，是一種采用鋁合金或者玻璃鋼等輕質(zhì)材料制作的，專用于飛機(jī)裝載貨物的包裝單元。ULD集裝板就是一塊鋁質(zhì)底板，分不同規(guī)格，在邊緣部分有圍網(wǎng)鎖扣裝置。集裝箱有規(guī)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(jī)上不同艙位時的外形限制規(guī)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(wǎng)扎緊，確保在飛機(jī)上貨物堆碼不會傾倒，所有這些ULD的尺寸都與其在飛機(jī)上的位置有關(guān)。

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(jìn)行作業(yè)處理。

與之相應(yīng)，地面貨運站在對這些ULD進(jìn)行組裝、拆解、傳輸和存儲等處理操作時，也對航空貨運站內(nèi)設(shè)備提出特殊要求。這些特殊要求，加上物流處理系統(tǒng)的一般技術(shù)，就構(gòu)成了航空貨物處理系統(tǒng)（CHS）的專業(yè)技術(shù)。

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(shè)備：ULDAGV、10尺固定打板臺。

模式2：TV式在線打板；核心設(shè)備：TV、10尺固定打板臺。

模式3：縱向升降臺在線打板；核心設(shè)備：10尺縱向升降打板臺、輥道輸送機(jī)。

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

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

模式1操作流程：

根據(jù)CHS給出的組板信息，調(diào)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(qū)。由人工進(jìn)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(qū)上貨口。在直通出庫口和ETV儲存區(qū)上貨口均設(shè)有稱重功能，集裝貨物到達(dá)后完成二磅復(fù)重操作，如復(fù)重失敗則呼叫ULDAGV將貨物送到異常處理區(qū)進(jìn)行處理，復(fù)重成功的貨物進(jìn)行出庫或暫存作業(yè)。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(jìn)行自動上貨預(yù)留空間接口。此操作模式十分靈活，且操作區(qū)域更加柔性，是未來貨站建設(shè)的主要方向。

模式2操作流程：

根據(jù)CHS給出的組板信息，調(diào)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(qū)。由人工進(jìn)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(qū)上貨口。在直通出庫口和ETV儲存區(qū)上貨口均設(shè)有稱重功能，集裝貨物到達(dá)后完成二磅復(fù)重操作，如復(fù)重失敗則呼叫ULDAGV將貨物送到異常處理區(qū)進(jìn)行處理，復(fù)重成功的貨物進(jìn)行出庫或暫存作業(yè)。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(jìn)行自動上貨預(yù)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(guī)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(jù)CHS給出的組板信息，調(diào)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(qū)。由人工進(jìn)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(rèn)貨物入庫，10尺縱向升降打板臺后對接的輥道輸送機(jī)設(shè)置稱重功能進(jìn)行二磅復(fù)重，如復(fù)重失敗則退回人工處理，復(fù)重成功的貨物進(jìn)行暫存作業(yè)，或經(jīng)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(jù)ETV區(qū)域長度進(jìn)行排開設(shè)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(jìn)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(jìn)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(zhuǎn)直角臺，可在ULD箱打板時將ULD箱的開口方向進(jìn)行調(diào)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(jìn)行對比分析，可更加全面地了解貨站建設(shè)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(jī)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(shè)計中，可做TV升級ETV的整體規(guī)劃與分期實施，以適應(yīng)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(shè)計一個巷道內(nèi)2臺ETV。ETV可設(shè)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(jié)

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(jìn)行對比分析，可更加全面地了解貨站建設(shè)可能存在的多樣性。并可根據(jù)項目設(shè)計規(guī)模，設(shè)備投資需求，進(jìn)行不同模塊化的組合，以最合適的方式去進(jìn)行航空貨運站建設(shè)。