自動卸車系統(tǒng)在電商物流快件處理中心的示范應(yīng)用

胡廣飛 馮光權(quán) 談?wù)?/p>

針對目前電商物流行業(yè)快件異地周轉(zhuǎn)運(yùn)輸中，裝卸車環(huán)節(jié)勞動力密集、人力消耗巨大這一瓶頸，采用液壓驅(qū)動方式完成快遞車輛的自動卸車并在實(shí)際應(yīng)用中取得預(yù)期的效果，此方法具有較好的推廣價(jià)值。

隨著電子商務(wù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)購物已成為國內(nèi)主要的消費(fèi)方式之一，電商企業(yè)從一、二線城市逐漸向三、四線城市甚至農(nóng)村市場擴(kuò)張和布局。據(jù)電子商務(wù)研究中心（100EC.CN）數(shù)據(jù)臨測顯示，2017年全國電子商務(wù)交易額達(dá)29 .16萬億元，同比增長11.7%。日前，中國已連續(xù)四年成為全球網(wǎng)絡(luò)零售規(guī)模最大、發(fā)展速度最快的電子商務(wù)市場，是名副其實(shí)的電商大國。

隨著電子商務(wù)快速發(fā)展，我國快遞業(yè)務(wù)量保持逐年增長趨勢?！笆舜蟆币詠?，我國快遞業(yè)務(wù)量從57億件/年增長到400億件/年，連續(xù)4年穩(wěn)居世界第一，快遞業(yè)務(wù)量超過美、日、歐等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體[1]。

電商物流快件處理中心快件裝卸現(xiàn)狀

快遞業(yè)務(wù)的增長促使物流裝備技術(shù)不斷發(fā)展與進(jìn)步，如今物流裝備領(lǐng)域許多新設(shè)備、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，如智能型交叉帶自動分揀機(jī)、機(jī)器人自動分揀系統(tǒng)、AGV搬運(yùn)車等，新設(shè)備，新技術(shù)極大地減輕了工人的勞動強(qiáng)度，提高了物流運(yùn)輸效率和服務(wù)質(zhì)量，降低了物流成本，促進(jìn)了電商物流的發(fā)展。

但在電商快件的裝卸作業(yè)環(huán)節(jié)，自動化設(shè)備的應(yīng)用仍只限于傳統(tǒng)的廂式物流運(yùn)輸車和伸縮輸送設(shè)備。快件處理中心的卸貨方式，主要是依靠人工將快件從物流運(yùn)輸車搬運(yùn)到伸縮輸送設(shè)備上，再傳輸?shù)教幚碇行牡姆謷C(jī)。在全國各大電商快件處理中心，約有l(wèi)/3以上的勞動力資源被用于快件裝卸搬運(yùn)。以廣州市郵政快件處理中心為例，電商快件的卸貨采用“伸縮輸送設(shè)備+人工搬運(yùn)”的作業(yè)模式，“勞動力集中消耗”情況突出，作業(yè)效率低下。據(jù)國家郵政局統(tǒng)計(jì).2018年中國快遞業(yè)務(wù)量將完成490億件[2].海量快件包裹在快件處理中心的主要卸貨方式仍足依靠人工搬運(yùn)完成，人力消耗巨大。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，人工成本約占電商物流整體運(yùn)輸成本30%。隨著我國人口紅利逐步消失，企業(yè)人工成本逐漸升高，卸車作業(yè)環(huán)節(jié)將會成為制約電商物流企業(yè)發(fā)展的瓶頸，電商物流快件處理中心卸車系統(tǒng)自動化升級改造勢在必行。

自動卸車系統(tǒng)的示范應(yīng)用

為提升電商物流快件處理中心快件包裹的處理效率，減輕作業(yè)人員的勞動強(qiáng)度，筆者在廣州市郵政快件處理中心研制了一條自動卸車系統(tǒng)示范應(yīng)用生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線首創(chuàng)快件自動卸車的作業(yè)模式，綜合運(yùn)用液壓傳動和智能傳輸技術(shù)，結(jié)合日前郵政內(nèi)部快件處理環(huán)節(jié)自動化、流水化的作業(yè)模式，將物流運(yùn)輸車與物流輸送設(shè)備以及流水化工藝設(shè)備無縫銜接，實(shí)現(xiàn)了快件包裹運(yùn)輸卸車環(huán)節(jié)自動卸貨的功能，同時(shí)研究并優(yōu)化了相應(yīng)的作業(yè)流程，形成了相關(guān)的管理規(guī)范。

其主要工藝流程為：

a.裝載快件包裹的雙向傳輸式自動裝卸運(yùn)輸車與物流輸送設(shè)備對接后，根據(jù)系統(tǒng)信號指示啟動自動卸車;b.快件包裹自動卸出并經(jīng)過物流輸送設(shè)備傳輸?shù)阶詣訏叽a設(shè)備進(jìn)行快件信息識別，自動測量設(shè)備進(jìn)行體積測量，系統(tǒng)自動判定快件包裹體積是否超出生產(chǎn)線允許最大值;c.滿足體積要求的快件包裹進(jìn)行快速稱重并記錄上傳數(shù)據(jù)信息，快件包裹進(jìn)入自動分揀線進(jìn)行分揀處理;d.超出體積要求的快件包裹自動分流到人工分揀線進(jìn)行稱重及分揀處理。

自動卸車系統(tǒng)工作原理及關(guān)鍵技術(shù)

自動卸車系統(tǒng)主要由自動裝卸運(yùn)輸車、物流輸送設(shè)備、信號采集及自動控制系統(tǒng)、自動測量系統(tǒng)等部分組成?？旒鼜淖詣友b卸運(yùn)輸車內(nèi)自動卸出，通過物流輸送設(shè)備（爬坡機(jī)、直線機(jī)、轉(zhuǎn)彎機(jī)）的傳輸，再經(jīng)過自動掃碼、自動測量和動態(tài)稱重流程，進(jìn)入物流處理中心的自動分揀線，實(shí)現(xiàn)電商快件從物流運(yùn)輸車到分揀機(jī)的自動傳輸。

自動卸車系統(tǒng)可從物流輸送線自動讀取快件條碼、測量快件體積并能實(shí)現(xiàn)動態(tài)稱重，當(dāng)快件體積、質(zhì)量、卸出速度超過輸送設(shè)備或分揀系統(tǒng)負(fù)荷時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，調(diào)整快件流量或傳輸速度，從而保證自動卸車系統(tǒng)安全運(yùn)行。

1.雙向傳輸式自動裝卸運(yùn)輸車

自動裝卸運(yùn)輸車是配置有自動裝卸設(shè)備的廂式物流運(yùn)輸車，足隨著電商物流快速發(fā)展而出現(xiàn)的新型專用汽車產(chǎn)品。該自動裝卸運(yùn)輸車車廂地板上設(shè)置自動裝卸設(shè)備，以液壓，5達(dá)為驅(qū)動力，以高強(qiáng)度專用膠帶作為傳輸載體，在前、后驅(qū)動裝置的驅(qū)動下實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，從而完成快件包裹的自動裝卸貨作業(yè)。

2.液壓動力驅(qū)動技術(shù)

自動裝卸運(yùn)輸車工作環(huán)境泥水、灰塵較多，且長期處于顛簸、震動狀態(tài)，采用常規(guī)的電機(jī)驅(qū)動方式故障率較高。電商物流運(yùn)輸車載貨量很大，承載較重，貨物傳輸速度較低，因此自動裝卸運(yùn)輸車的驅(qū)動裝置采用大扭矩雙液壓，馬達(dá)驅(qū)動方式帶動膠帶傳輸。大扭矩液壓，5達(dá)內(nèi)置減速機(jī)構(gòu)，可保證大扭矩啟動、低轉(zhuǎn)速運(yùn)行的功能需求。

3.信號采集及自動控制技術(shù)

自動裝卸運(yùn)輸車實(shí)現(xiàn)快件自動裝卸的前提足車廂與裝卸貨平臺的前后、左右與高度方向準(zhǔn)確定位，因此在自動卸貨之前，需要使用傳感器采集運(yùn)輸車位置信息。在自動卸貨過程中，自動控制系統(tǒng)持續(xù)采集各個(gè)檢測點(diǎn)的狀態(tài)并向系統(tǒng)反饋，利用自動控制技術(shù)調(diào)整卸貨的速度，保證自動卸貨順利進(jìn)行。系統(tǒng)自動卸貨信號采集和自動控制流程如下：

a.自動裝卸運(yùn)輸車與裝卸貨平臺對接后，車輛定位傳感器檢測判定對接精度是否滿足自動卸貨要求;b.當(dāng)對接精度滿足自動卸貨要求時(shí)，依次啟動物流輸送設(shè)備、自動裝卸設(shè)備丌始自動卸車，反之系統(tǒng)發(fā)出重新倒車指示;c.系統(tǒng)實(shí)時(shí)臨測物流輸送設(shè)備狀態(tài)，當(dāng)臨測點(diǎn)出現(xiàn)快件堆積時(shí)，自動裝卸設(shè)備暫停卸車并延時(shí)等待，直至快件堆積處理完畢;d.同時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)臨測卸車設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，車廂內(nèi)快件包裹完全卸出后，依次停止自動卸車設(shè)備、物流輸送設(shè)備，自動卸車完成。

4.自動測量及快速稱重輸送設(shè)備

自動測量裝置采用自動條碼識別技術(shù)，對經(jīng)過輸送線的快件進(jìn)行條碼辨識、路向獲取及快件信息的收集。該裝置利用光柵掃描二維碼或條形碼識別結(jié)合輸送線實(shí)時(shí)位置和速度跟蹤，校核快件相關(guān)特征，如原始快件的長、寬、高等，也可利用視覺識別技術(shù)識別快件尺寸。正常情況下，對于長寬高均小于500mm的快件包裹，測量時(shí)間≤180ms，檢測精度±5mm。

快速稱重輸送設(shè)備主要由動態(tài)秤膠帶機(jī)輸送裝置、高精度動態(tài)稱重儀表模塊、智能終端數(shù)據(jù)采集模塊、可編程邏輯控制系統(tǒng)模塊、重量稽核計(jì)算機(jī)軟件信息系統(tǒng)組成。該設(shè)備對現(xiàn)場環(huán)境、傳感器、安裝工藝、調(diào)試方式進(jìn)行綜合考慮，實(shí)現(xiàn)了膠帶機(jī)高速輸送快件時(shí)，最大限度地減少測量誤差，為信號處理提供低干擾的信號源。快速稱重設(shè)備在速度<1.5m/s情況下，其稱重速度>1300件/h，精度為±20g。

自動卸車系統(tǒng)的社會經(jīng)濟(jì)效益

a.提高快件處理中心快件包裹件卸車效率。以8t物流運(yùn)輸車為例，裝載快件包裹約2000件，傳統(tǒng)“伸縮輸送設(shè)備+人工搬運(yùn)”的卸貨模式卸車作業(yè)需3名工人60minA‘能完成。采用自動卸車系統(tǒng)后，由1名工人在20min內(nèi)就可完成整車貨物的卸車作業(yè)，卸車時(shí)間節(jié)省了40min，大大提高了快件卸車作業(yè)效率，加快了車輛周轉(zhuǎn)頻率，降低了物流運(yùn)輸成本。

b.節(jié)約企業(yè)人工成本。自動卸車系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了快件從物流車直接卸出，經(jīng)過物流輸送線后直接輸送到分揀設(shè)備，省去了工人搬運(yùn)環(huán)節(jié)，改善了工人勞動作業(yè)環(huán)境，降低了人工成本。如按工作人員月薪0.6萬元計(jì)算，每個(gè)卸貨口每年可節(jié)省人工成本0.6×2×3×12=43.2萬元。

c.帶動物流裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級轉(zhuǎn)型和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。自動卸車系統(tǒng)的示范應(yīng)用實(shí)現(xiàn)快遞行業(yè)從“勞動密集型”向“技術(shù)密集型”轉(zhuǎn)變，符合我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，為傳統(tǒng)制造型企業(yè)通過應(yīng)用新技術(shù)，開展自主創(chuàng)新活動，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級轉(zhuǎn)型和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，起到了積極的示范作用。

結(jié)語

2018年9月，中國郵政集團(tuán)公司組織對郵政快件處理中心自動卸車系統(tǒng)示范應(yīng)用生產(chǎn)線進(jìn)行現(xiàn)場鑒定驗(yàn)收。參會代表一致認(rèn)為，該項(xiàng)日提升了卸車效率，降低了人力成本和勞動強(qiáng)度，足郵件處理環(huán)節(jié)中新技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)創(chuàng)新，具有很高的創(chuàng)新性和推廣價(jià)值。該項(xiàng)日對全國各地市郵政分公司均有較好的借鑒、參考作用，在國內(nèi)各大快遞企業(yè)包括順豐、圓通、中通、韻達(dá)等也有較大的應(yīng)用前景。

自動卸車系統(tǒng)改變了電商物流人工卸貨方式，可實(shí)現(xiàn)快件包裹從物流運(yùn)輸車到分揀機(jī)的自動卸車與傳輸，大幅縮短快件包裹卸車時(shí)間，減少車輛卸貨等待時(shí)間，提高運(yùn)輸車使用效率。自動卸車系統(tǒng)有助于降低物流企業(yè)人力成本，改善生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，提升電商物流分揀作業(yè)自動化處理水平，對促進(jìn)電商物流的發(fā)展具有重大意義。