自動化流程和機器人技術(shù)助力航空貨運效率提升

陳濟桁

在世界經(jīng)濟和國際貿(mào)易持續(xù)增長的大環(huán)境下，同時也伴隨著在中國、印度等主要經(jīng)濟體中產(chǎn)階級人群日常消費和電子商務的增長驅(qū)動，對于空中貨運的需求正處于持續(xù)增長中。根據(jù)國際航空運輸協(xié)會發(fā)布的針對未來五年的市場預測，航空貨運需要更加精細、迅捷，以保證約4.9%的平均貨運增長量。為了滿足這一需求，很多公司都在嘗試激發(fā)自動化流程和機器人作業(yè)的潛能，進一步提高工作效率，最大化地利用它們的貨運供應鏈。

包括瑞士郵政、亞馬遜等企業(yè)在無人機貨運領(lǐng)域的高調(diào)嘗試，僅僅是一個開端，很多公司在自動化流程和機器人作業(yè)領(lǐng)域做出的嘗試并沒有那么奪人眼球，卻更有可能在短期內(nèi)產(chǎn)生實質(zhì)性的影響。

業(yè)內(nèi)共識：自動化和機器人技術(shù)將成為大勢所趨

慧咨環(huán)球公司航空貨運首席自動控制項目主管，同時也是開發(fā)基于云端的物流業(yè)軟件系統(tǒng)的工程師斯科特·麥克科克戴爾認為，航空貨運業(yè)在整個行業(yè)內(nèi)具有眾所周知的問題和復雜性，但與此同時，面對這些復雜問題，整個行業(yè)改變現(xiàn)狀的意愿不強烈，工作作風趨于保守，這也側(cè)面導致了其改善進度遲緩。在整個物流系統(tǒng)中，廣泛使用機器人和自主運行的設備，可以顯著提高工作效率。抗拒改變會成為行業(yè)進步的障礙。隨著時間的推移和需求的增加，物流行業(yè)增長趨勢明顯，勢必會取得明顯的進步，在這個過程中，阻礙與之前相比也會隨之減少。

維克那機器人公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席創(chuàng)新官丹尼爾·希奧巴爾德對上述觀點表示贊同，他的公司的在倉庫運營方面的技術(shù)獲得了越來越多的關(guān)注。希奧巴爾德認為，隨著越來越多的新興企業(yè)后來居上，加入到了這一業(yè)務領(lǐng)域，競爭也變的日趨激烈。這些后來者們更加熟悉計算機技術(shù)，這將成為整個行業(yè)動態(tài)變革的一部分，因為它們已經(jīng)意識到，如果不實現(xiàn)自動化作業(yè)，就無法在激烈的競爭中存活下來，取得競爭優(yōu)勢。

麥克科克戴爾表示，鑒于技術(shù)發(fā)展的速度很快，目前很難評估這些自動化技術(shù)的潛力。不過，越來越多后端自動化技術(shù)也為整個物流行業(yè)增加了巨大的價值。通過將現(xiàn)有的需要人工作業(yè)的流程實現(xiàn)自動化，并引入新的解決方案，可最大限度的利用可在全球航空和航空貨運發(fā)揮巨大作用的大量數(shù)據(jù)和信息。

擁有俄羅斯空中之橋航空貨運公司的伏爾加一第聶伯集團銷售和營銷副總裁羅伯特·范·德·維格認為，電子商務的興起以及其比常規(guī)貨運更具自動化的潛力，正在幫助航空貨運業(yè)擺脫不與時俱進的印象。他表示，雖然這個行業(yè)總以適應環(huán)境緩慢的形象示人，但他本人并不同意這一觀點，因為常規(guī)貨運并不是標準化的作業(yè)，這使得其實現(xiàn)自動化非常困難，因此人工作業(yè)仍然是主要采用的方式，與有沒有采用自動化的意愿無關(guān)。只要貨物的尺寸是標準化的，在電子商務領(lǐng)域就可大面積的實現(xiàn)自動化。

研發(fā)應用：眾多企業(yè)已研發(fā)部署自動化和機器人技術(shù)

（1） lAG貨運公司探索提升貨運效率新形式

IAG貨運公司與Oxbotica公司在今年早些時候合作，在英國首個自主飛機裝卸貨區(qū)試驗平臺中使用一種名為CargoPod的自動化運輸車。這種運輸車在立體攝像系統(tǒng)和激光設計的行駛路線上，在三周左右的時間內(nèi)行駛超過200km，Selenium軟件控制其行動路徑和速度。于此同時，軟件還會實時生成可幫助合作伙伴評估這種運輸車在機場環(huán)境下潛在運力的數(shù)據(jù)。

IAG貨運公司表示，公司目前沒有將這種自動化運輸車組建車隊投入運營的計劃，但正在尋找其他方式提升效率。這些方式包括正在進行中的在倉庫中的3D掃描設備試驗，該設備可精確測量貨物的尺寸，從而可幫助改善飛行計劃流程以及所有貨運的效率和安全性。

（2） DHL公司已將自動化流程和機器人技術(shù)實用化

DHL公司目前已經(jīng)對小件貨物進行自動分揀——例如提供快遞、包裹和郵政服務的部門DHL快遞——其在自動化信息收集和管理方面發(fā)現(xiàn)了巨大的市場機遇。DHL公司表示，使用移動設備獲取貨物的訊息和狀態(tài)，包括圖片、快遞員核實信息及GPS坐標等，可大大提高了客戶的貨運透明度。此外，DHL全球貨運物流公司將在今年晚些時候推出“空中監(jiān)視”和“空運安全”兩項全新的空運產(chǎn)品服務功能，這將最大程度上利用這種自動化服務，為客戶提供更好的可視性和安全性?！?/p>

DHL公司還在倉庫物流中看到了機器人的應用潛力。它們已經(jīng)開始在倉庫中使用機器人來幫助員工完成拾取和包裝方面的工作。例如，無人機可用于倉庫監(jiān)視和清點庫存等用途。此外，DHL已經(jīng)在自己的供應鏈體系中逐步運用了機器人技術(shù)。來自馬薩諸塞州威爾明頓的洛克斯機器人（Locus Robotics）公司生產(chǎn)了數(shù)百個重約100lb的移動機器人，目前正在DHL供應鏈所在的孟菲斯工廠中部署。這些機器人主要用于醫(yī)療相關(guān)產(chǎn)品和設備在供應鏈中的自動化工作。例如，當人類員工下班后，機器人可在工廠中繼續(xù)開展工作?？蛻粼谝归g訂購的醫(yī)療物品可由機器人迅速完成取件并運送到飛機上，最后通過空運方式次日送往醫(yī)院。DHL供應鏈的負責人注意到，自該計劃實施以來，已經(jīng)實現(xiàn)了生產(chǎn)率的翻倍。由于機器人可靈活拆卸，未來，DHL公司還可不斷租用這類機器人，進一步提升生產(chǎn)效率。

DHL公司認為，軟件技術(shù)的進步可以簡化操作流程、降低運營成本，而硬件技術(shù)的進步可以帶來最有成效的解決方案，顯著加快運營速度。未來DHL公司將追求軟件與硬件相結(jié)合的智能解決方案。

（3）伏爾加一第聶伯航空集團公司發(fā)展自動化技術(shù)

在重要的空運樞紐莫斯科及其他歐洲樞紐中，伏爾加一第聶伯航空集團公司還與其他運輸伙伴合作，為人站和出站包裹提供自動條碼分揀技術(shù)。

正如使用無人機貨運的先驅(qū)者們正在做的事情一樣，范·德·維格認為無人機的使用最終將徹底改變消費者接收貨物的方式，考慮到目前城市擁堵的程度，無人機的運用將在解決最后一英里的交付過程中發(fā)揮越來越大的作用。無人機交付和自動駕駛車輛都有可能為運輸和物流行業(yè)創(chuàng)造更多的價值。

以波音公司研發(fā)的自主貨運無人機為例，該款無人機的原型機就擁有約容量約500磅的載重量。隨著研發(fā)進程的推進，載重量還有可能進一步增加。但目前的程度本身就已經(jīng)是一項非凡的壯舉。

目前，大部分組成空中之橋航空貨運公司機隊的11架波音747-8飛機擁有的數(shù)字化能力，使航空公司能夠?qū)崿F(xiàn)自動化技術(shù)，可以使得托運藥品和易腐貨物的客戶受益，對環(huán)境敏感且比較昂貴的藥物或海鮮可在環(huán)球運輸旅途中保持適當?shù)臏囟?，獲得實時的保障。

（4）維克那機器人公司開發(fā)輔助機器人系統(tǒng)

在整個行業(yè)中，拾取倉庫中重物的機器人工具，可在不替換人類員工的情況下，減輕人類身體負擔輔助完成相關(guān)工作。雖然整個行業(yè)流程上“幕后”自動化 例如，智能軟件實現(xiàn)了更為先進的貨物追蹤、運輸計劃檢索以及實時查詢功能——對行業(yè)的整體效率的影響最大，但基于同樣的道理，機器人技術(shù)也將占據(jù)一席之地。

總的來看，在倉庫運營管理中引入機器人技術(shù)具有很大的優(yōu)勢。而這一領(lǐng)域在未來幾乎肯定會逐步發(fā)展起來，因為技術(shù)的進步將有助于降低機器人的準入成本。此外，在倉庫運營中持續(xù)引入機器人技術(shù)，很可能是一個比在其他領(lǐng)域引入相同技術(shù)更快發(fā)展的領(lǐng)域，因為這件事情目前已經(jīng)發(fā)生了。

維克那機器人公司開發(fā)了一種靈活、可擴展且可實現(xiàn)互操作的機器人系列，它能夠識別周圍環(huán)境，可以使人類員工和機器人能夠在倉庫的運營過程中并肩工作。這一最新的機器人系列名為托特拾取系統(tǒng)（TRS）。根據(jù)維克那機器人公司首席執(zhí)行官丹·帕特的介紹，托特拾取系統(tǒng)作為公司最新的技術(shù)結(jié)晶，其靈活性是它最與眾不同特點。這一系統(tǒng)可以從貨架上拾取或放置箱子或架子等重物，可與人類一起工作，也可與其他機器人一起工作，實現(xiàn)最高效率。TRS實際上是行業(yè)領(lǐng)先的一種機器人自動堆棧系統(tǒng)經(jīng)過小幅度修改實現(xiàn)的再利用。維克那公司擁有相關(guān)的專利技術(shù)，即使在動態(tài)場景環(huán)境中也能使我們的機器人實現(xiàn)長時間的正常運行，而這一點通常是其他機器人的絆腳石。

維克那機器人公司看好這些技術(shù)在未來將會產(chǎn)生的巨大影響。公司的首席創(chuàng)新官希奧巴爾德表示：“人類往往在短期內(nèi)大大高估了技術(shù)所能帶來的影響，卻又經(jīng)常低估了技術(shù)在更長期可能產(chǎn)生的影響?！备鶕?jù)他的預測，未來在分揀中心進行的大量與航空貨運相關(guān)的工作，將逐漸由機器人處理。目前維克那公司已與諸如聯(lián)邦快遞公司等主流客戶合作。同時還在DHL舉辦的2017年機器人挑戰(zhàn)賽中創(chuàng)新日比賽中獲勝，獲得了參與DHL公司概念驗證的機會。

維克那機器人公司采取的是相對保守的開發(fā)策略，即等到其技術(shù)確保可無瑕疵的運行時，才會逐步將其推向市場。這樣做的目的是打破市場對機器人系統(tǒng)的懷疑，其他一些公司生產(chǎn)的類似機器人系統(tǒng)由于過早的商業(yè)化導致其并不可靠。維克那公司希望當它們公司的機器人系統(tǒng)工作時，客戶能夠獲得明確的投資回報。從商業(yè)角度看，這是一個更加明智的選擇。

推廣創(chuàng)新：自動化貨運集裝箱

亞馬遜、UPS大型物流公司還在探索使用無人機向客戶住址派送快遞包裹。但一些更激進的公司已經(jīng)開始考慮更“大”的解決方案——開發(fā)一種與小型飛機體量相當?shù)淖詣迂涍\無人機來運送大型集裝箱。

來自舊金山的創(chuàng)業(yè)公司Elroy Air正在開展這一項目的研究工作。它們的設想是開發(fā)一種可無人駕駛貨運無人機，從而與短途卡車和小型貨運飛機競爭。Elroy Air公司在加利福尼亞中部國民警衛(wèi)隊營地羅伯茨營的受控空域進行了為期四天相關(guān)測試，主要進行了小型原型機的試飛，其中還包括一個可拆卸的集裝箱貨艙。該公司研發(fā)的固定翼無人機可垂直起降，就像直升機一樣，所以它不需要跑道。進入高空后，可由混合動力發(fā)動機驅(qū)動，它就像小型飛機一樣進行巡航飛行。

Elroy Air公司將這款無人機定位為未來高負荷物流系統(tǒng)的一部分，其貨艙可以在倉庫中提前裝滿。無人機可自行滑行到停機坪的側(cè)面并自動裝載貨艙。它可以自主起飛、巡航飛行和降落。最后，它將滑行到貨運區(qū)域并自動卸載貨艙，供人類卸貨，然后移動到另一地點裝載下一個貨艙。

雖然這種設想還需要克服諸多的障礙——包括通信、航空電子設備和傳感器技術(shù)必須改進，同時還必須解決網(wǎng)絡和安全的問題——但這一初出茅廬的領(lǐng)域正在吸引像FedEx，UPS等多家大型主流快遞公司的興趣。他們認為貨運無人機有可能在重塑航空貨運業(yè)務方面發(fā)揮重要作用。

小結(jié)

無論是自動化流程、機器人技術(shù)還是更加激進的無人機集裝箱貨運概念，都從客觀上表明了人類想要改變航空貨運業(yè)的意愿和決心。

從現(xiàn)有的技術(shù)上看，自動化流程和機器人技術(shù)，將顯著提升貨運、物流等方面的工作效率，對于這一長期陷入人工作業(yè)重壓的行業(yè)將產(chǎn)生積極的影響。軟件與硬件相結(jié)合的智能化作業(yè)，可充當數(shù)字化勞動力，通過機器自動執(zhí)行那些重復性、低端性的工作，人類可以從數(shù)千個繁雜的事務性工作中解放出來，去進行更具有創(chuàng)造性的工作，從而創(chuàng)造更大的生產(chǎn)力和靈活性。

對于客戶而言，這種新技術(shù)帶來的效率，提高了對服務的基本期望，促使服務商更快、更智能，并且與供應鏈中利益相關(guān)者的日常需求更加同步。對于第三方物流服務商而言，可通過這種技術(shù)的改進，為更多的客戶提供更加高級、高附加值的實施服務，進一步提升服務質(zhì)量，同時消除人類對物流計劃和快遞追蹤過程中的干預，一遍更好的服務于用戶和市場。