智慧物流的概念在2009年被提出后,近幾年,智慧物流正在以“加速度”發(fā)展。
以智慧倉儲和激光雷達兩個細分領域市場面臨現(xiàn)狀為例。傳統(tǒng)的人工分揀操作方式,不僅出錯率高、占地面積大、分揀效率低,并且,隨著土地和人工成本的日益增加,企業(yè)的資金壓力也隨之而來。
因此,無人化、高效率、低成本、自動化、智能化的倉儲方式成為行業(yè)的共識。那么,這種技術是否有企業(yè)實現(xiàn)了,其發(fā)展又將如何呢?
隨著智慧物流與自動駕駛的興起,越來越多的人關注激光雷達的研發(fā),而激光雷達的市場也充滿潛力。
據(jù)全球知名市場研究與戰(zhàn)略咨詢公Yole Développement發(fā)布的《2021年汽車與工業(yè)領域激光雷達應用報告》預測,到2026年,汽車和工業(yè)應用的激光雷達市場規(guī)模預計將達57億美元,智能交通基建設施激光雷達細分市場規(guī)模預計將達3.95億美元,物流激光雷達細分市場將達4.66億美元。
激光雷達領域雖然未來的想象空間巨大,但目前從技術路徑和產(chǎn)品形態(tài)上,還存在一定的不確定性,因此需要更多的研究與技術的突破。
技術發(fā)展的同時,也少不了新路徑的探索。為發(fā)掘智慧物流領域更多技術發(fā)展的可能性,10月23日,由浙大科技園與順豐科技共同主辦了“創(chuàng)π—首屆智慧物流應用式創(chuàng)新大賽總決賽”(以下簡稱“創(chuàng)新大賽”),于杭州市拱墅區(qū)順豐創(chuàng)新中心順利舉辦。探索應用式創(chuàng)新,浙大科技園攜手順豐創(chuàng)新中心,用實力做科創(chuàng)生態(tài)的“連接器”。
經(jīng)歷148天,56個團隊進行了激烈角逐,在創(chuàng)新大賽總決賽上,8個項目脫穎而出。本文以此次創(chuàng)新大賽應用組一等獎“慧倉科技閃電播”項目、二等獎“低成本1550納米激光雷達”為案例,對智慧物流的新興技術進行解析與探索。
雖然目前面對疫情、土地價格、勞動力價格上漲、人口老齡化等嚴峻的局面,中國有整體技術很強、注重算法、電商的大型公司,因此保證了自動倉儲很強的供應鏈的競爭力。
從國內(nèi)外市場現(xiàn)狀看,國內(nèi)倉庫的總面積(包括車間、倉庫、配送中心等)、相關從業(yè)人員、用戶使用量、每日包裹發(fā)送數(shù)量比國外具有優(yōu)勢;但我國市場的智慧化、數(shù)字化的比例相對還不高。所以,整個智慧物流行業(yè)的發(fā)展還有很大的發(fā)展空間。
“閃電播”是慧倉科技自主研發(fā)的高速立體智慧倉儲,是基于機器人組群和導軌貨架的高效分揀系統(tǒng)。與人工分揀相比,可節(jié)省人員數(shù)量70%以上,節(jié)省占地面積超過90%;分揀效率可達1800件/小時,準確率99.99%。目前,每個機器人分揀最大可承擔35公斤。
那么,具體來看,“閃電播”系統(tǒng)是如何工作的呢?
慧倉科技首席執(zhí)行官朱俊達表示,機器人組群通過實時無線通訊協(xié)議實現(xiàn)智能運行控制,高速運行的機器人可以快速、準確地把貨物運送到指定的貨框,并且支持批量播種車及單獨播種位,可外接自動掃碼和抓取系統(tǒng)。
他解釋道:“其原理和地鐵的環(huán)線運作機制類似。如果只有一條軌道一趟地鐵,那么運行的效率并不高;但通過在立體空間的多軌道群組運行,就能大大提升了工作效率。目前我們的算法已成功支持我們用戶的一個群組27臺機器人同時循環(huán)運行?!?/p>
朱俊達
“閃電播”可服務于跨境電商、物流快遞、新零售。隨著各行業(yè)在智能化、數(shù)字化需求的增長,從工業(yè)端的工業(yè)智能制造,到現(xiàn)代物流再到未來社區(qū)等新型基礎設施,“閃電播”的使用場景范圍將逐漸擴大。
從工業(yè)端角度,慧倉科技希望未來與MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))進行融合。朱俊達表示,“目前,我們在印染、新能源、汽車等行業(yè)都已經(jīng)有應用落地的案例。未來慧倉在工業(yè)制造,智慧制造、智能制造的產(chǎn)業(yè)升級上,都有很大的發(fā)展空間?!?/p>
從現(xiàn)代物流角度,即倉、儲、運。其中“運”主要是倉內(nèi)作業(yè),“閃電播”的應用便在此環(huán)節(jié)。
從生活端角度,慧倉科技的設備還可以面向零售端,實現(xiàn)無人零售。朱俊達解釋道:“相當于倉儲式的售賣場,其原理和自動售賣機相同。但是,設備立體存儲,空間大很多倍,而且有機器人在后臺工作,這種設備可能會應用于替代夜間的便利店?!?/p>
此外,該設備還適用于應對無人化、人口老齡化的發(fā)展需求。例如,在養(yǎng)老社區(qū)或酒店,很多人不愿意下樓取快遞。如果智能倉與機器人或無人車“聯(lián)合”,當快遞到達時,機器人可以自動送貨上門?!斑@也是未來3年~5年,慧倉科技的技術方向之一?!?/p>
有時候,發(fā)展的現(xiàn)狀會倒逼技術發(fā)展。朱俊達舉例說道:“如果企業(yè)很難招到人,那就要用更多的自動化設備;如果招到的年輕人越來越少或流動率過高,那就要求設備的智能化的水平必須提高;如果企業(yè)同行的競爭者都已經(jīng)數(shù)字化、智能化,那企業(yè)也要跟上;數(shù)字化、智能化是中國制造和高質量商貿(mào)流通的必然趨勢?!?/p>
那么,未來的物流將會是什么樣?
他認為,行業(yè)整體發(fā)展形態(tài)向好,技術的信息化程度高,需要軟硬件融合,以IT技術為主,結合機械、電氣、結構、機器人等,還要有工業(yè)級的交付能力。
從智能制造到終端消費,都需要到高質量的商貿(mào)流通,這要求整個鏈條的協(xié)同化、數(shù)字化、智能化、標準化,而且要低碳。行業(yè)在倉儲、運輸、包裝等方面的投入,最終帶來中國供應鏈整體效率的提升。
自動分揀有了“好幫手”,激光雷達也不能落后。“低成本1550納米激光雷達”項目來自深銳智能,公司創(chuàng)始人孫劍,同時也是西安交通大學副教授,這也是“產(chǎn)”“學”“研”密切結合的典型案例。
目前,在市場上的905納米激光雷達在遇到霧天時往往會“失效”,而1550納米激光雷達穿透煙霧的能力更強。另一方面,人眼對1550納米波段耐受度強,因此從物理性能的角度,1550納米激光雷達在人眼安全上具備天然優(yōu)勢。
但其面臨著成本較高、產(chǎn)業(yè)鏈不成熟的現(xiàn)狀,也就是說,目前并沒有相對便宜又好用的產(chǎn)品。孫劍團隊因承擔了一些軍工相關的研發(fā)項目,在其研究過程中,積累了特色技術,并發(fā)現(xiàn)了實現(xiàn)低成本1550納米激光雷達的可能性方案。
那么,該技術具體是如何做到低成本的呢?
孫劍表示,產(chǎn)品從方案的頂層設計到最后的落地,是整個體系的協(xié)同“升級”。具體來說,在器件層面盡量選擇低成本的器件;在硬件電路上,需要信號噪聲更低、放大倍數(shù)更大;在軟件算法上,進行了更好的優(yōu)化算法處理;在生產(chǎn)工藝上,更適應1550納米的情況。
從實際應用層面,“低成本1550納米激光雷達”的應用場景廣闊,包括無人駕駛、無人機、智能裝備、智慧物流等。
孫劍認為,在整個產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟的前提下,希望未來可將16線激光雷達的價格控制在千元量級以內(nèi)?!叭绻鞣矫鏃l件逐漸完備、進展順利,那么該技術有可能在兩年內(nèi)實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)?!?/p>
孫劍團隊
低成本1550納米激光雷達
對于激光雷達領域的整體未來發(fā)展,孫劍認為,會朝著“高性能、低成本”進一步發(fā)展。他舉例說道:“比如,調頻連續(xù)波雷達(FMCW)的激光測距技術,它不但能測距還能測速、多維信息等?!?/p>
走出實驗室直接面向市場,孫劍認為有很大不同?!皩嶒炇腋嗟氖峭黄脐P鍵性技術,是方案上的創(chuàng)新和突破。但真正做產(chǎn)品,除了關鍵技術還要考慮產(chǎn)品是否有好的銷售、設計,能否解決批量化生產(chǎn),能否滿足低成本和高效率,還有團隊建設,與客戶和投資人談判等各方面。”
對于激光雷達在智慧物流領域的未來發(fā)展,孫劍認為,未來,智能裝備如果能成熟、穩(wěn)定地應用在智能物流,也會相應地帶動核心的傳感器發(fā)展。而激光雷達、視覺智能傳感器模塊等作為智能裝備的核心部件將高速發(fā)展。因此,也必將分享到智能裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的紅利。
對于本次創(chuàng)新大賽的舉辦,應用組一二等獎獲獎項目代表均給予充分的肯定。
朱俊達表示,本次創(chuàng)新大賽彰顯了浙大科技園科創(chuàng)賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強大實力,體現(xiàn)了順豐科技的行業(yè)龍頭領袖風范?!巴ㄟ^產(chǎn)業(yè)應用式創(chuàng)新大賽的平臺給了項目充分的展示機會,十分感謝浙大科技園、順豐科技鼓勵和支持生態(tài)型企業(yè)的發(fā)展。通過參賽過程中的交流,也讓我們看到了未來業(yè)務合作的更多可能。”
正是創(chuàng)新大賽的多形態(tài)交流,各團隊多次行業(yè)信息與技術的交流與碰撞,也讓他們更堅定了技術的發(fā)展。期待智慧物流領域未來更多的探索與進步。