無人機(jī)在物流行業(yè)的應(yīng)用

賈曉波

（無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇無錫 214000）

1 研究背景

無人機(jī)(uav)是作為無人駕駛飛機(jī)的簡(jiǎn)要稱呼，它是由無線電控制設(shè)備和程序控制操作的無人駕駛飛機(jī)。伴隨著科技的迅猛發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)愈加成熟，在農(nóng)業(yè)、新聞報(bào)道、地質(zhì)工作、物流配送等方面都得到了廣泛應(yīng)用。本文就物流配送方面展開了研究與探討，無人機(jī)配送可以實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)物流和偏遠(yuǎn)地區(qū)快遞業(yè)務(wù)的加急業(yè)務(wù)，進(jìn)一步打開物流行業(yè)的市場(chǎng)細(xì)分，提高物流網(wǎng)點(diǎn)與終端之間的流動(dòng)效率，增強(qiáng)企業(yè)在配送領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。

2 無人機(jī)在物流企業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在2018 年8 月28 日，京東發(fā)布了《世界社會(huì)物流無人機(jī)技術(shù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展年度財(cái)務(wù)報(bào)告(2017—2018)》，指出了中國無人機(jī)發(fā)展由相對(duì)滯后，轉(zhuǎn)為逐漸跟進(jìn)并部分領(lǐng)跑的局面。目前，物流無人機(jī)在我國的應(yīng)用還處于探索階段，短期內(nèi)難以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但在未來具有廣闊的前景。因此，電子商務(wù)、物流快遞行業(yè)的龍頭企業(yè)和專業(yè)無人機(jī)企業(yè)紛紛涉足該行業(yè)，搶占了巨大的市場(chǎng)份額[1]。

2.1 順豐

2013 年9 月，順豐就已經(jīng)在廣東東莞開始進(jìn)行無人機(jī)的準(zhǔn)備工作，2017 年順豐在江西贛州獲得無人機(jī)示范運(yùn)行區(qū)。順豐無人機(jī)的發(fā)展模式不同于其他物流公司，他的模式是無人機(jī)和無人柜之間的交換然后在不同網(wǎng)點(diǎn)之間的配送，形成干支對(duì)接并協(xié)助陸路運(yùn)輸和快遞員復(fù)運(yùn)末端的便利。提高了末端配送的效率還降低了人力物力的成本，解決了交通不便帶來的困擾，滿足了客戶的需求，為快遞引領(lǐng)了一個(gè)新的方向。

2018 年面對(duì)無人機(jī)發(fā)展的現(xiàn)況順豐開始實(shí)行多元化發(fā)展。支持順豐發(fā)展無人機(jī)的最大優(yōu)勢(shì)是其航空戰(zhàn)略，提出三段式空運(yùn)鏈條（大型有人運(yùn)輸機(jī)、支線大型無人機(jī)、末端小型無人機(jī)）來解決一些特殊場(chǎng)景，像特色經(jīng)濟(jì)、特種物流醫(yī)療冷鏈、應(yīng)急配送等末端配送的問題，實(shí)現(xiàn)快速通達(dá)全國物流網(wǎng)絡(luò)。

2.2 京東

在2015 年京東宣布正式進(jìn)軍無人機(jī)行業(yè)并且團(tuán)隊(duì)也正式組建，在2016 年6 月完成農(nóng)村物流首單配送正式在農(nóng)村試點(diǎn)運(yùn)行。京東對(duì)無人機(jī)發(fā)展的運(yùn)行模式是干線、支線、末端配送的三級(jí)智能物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，橫向發(fā)展構(gòu)建更為廣泛的物流無人機(jī)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)。這樣使不足的末端配送能力和成本費(fèi)用高的問題得到有效解決。截至到2018 年底，京東無人機(jī)一共飛行了兩萬多架次，累計(jì)飛行的時(shí)間是超過6666 個(gè)小時(shí)并且飛行路程超過120000 公里，在一般的情況下，無人機(jī)耗電量低，所花費(fèi)的價(jià)錢更是便宜很多，速度也比汽車更快。

京東規(guī)劃的三級(jí)智能物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包含了干線、支線、末端配送三級(jí)物流網(wǎng)絡(luò)，與順豐在支線布局不同的是京東在末端配送方面布局，末端配送選址在四川省的懸崖村，聽名字就知道這個(gè)村子的交通是有多么的不便利。做日常配送工作，這樣做很大程度上代替人工攀爬運(yùn)輸，在效率提高的同時(shí)也大大增強(qiáng)了人員的安全性，給懸崖村人民帶來更大的便利。三級(jí)智能物流網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是：第一級(jí)，干線無人機(jī)配送，京東在地面已經(jīng)有成熟的物流布局，可根據(jù)地面現(xiàn)有的物流布局在空中輕松布局物流網(wǎng)絡(luò)，干線無人機(jī)都是大型無人機(jī)，可載重50～60 噸且飛行距離達(dá)1000 公里，實(shí)現(xiàn)中心倉到分中心倉的快速調(diào)撥，點(diǎn)到點(diǎn)之間的高效率運(yùn)輸。第二級(jí)，支線無人機(jī)配送。支線配送是點(diǎn)到點(diǎn)、分中心到分中心、分中心到場(chǎng)的小批量之間的來回運(yùn)轉(zhuǎn)，無人機(jī)最大載重為2 噸，最大飛行距離為500 公里。第三級(jí)，末端無人機(jī)配送。末端配送的無人機(jī)是可以載重5 ～50kg，飛行距離在10 ～50 公里之間來達(dá)成末端配送的難題。同樣它也有一個(gè)缺點(diǎn)：不能送過重的物品。

目前為止，無人機(jī)只應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)不是很發(fā)達(dá)的地區(qū)，因?yàn)槠h(yuǎn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)交通不是很給力，會(huì)產(chǎn)生高額的運(yùn)輸費(fèi)用和工作難度，無人機(jī)很好的解決這個(gè)問題。京東主要以推廣員和無人機(jī)相結(jié)合。以中轉(zhuǎn)站的模式建立合作最后讓推廣員完成最后一公里配送。

2.3 亞馬遜

2013 年亞馬遜發(fā)布了一個(gè)混合動(dòng)力飛機(jī)Prime Air，做到垂直起飛和降落一體化。亞馬遜Prime Air,作為亞馬遜Prise 高端品牌的升級(jí)版，做到從下單配送30分鐘為極速品牌，是亞馬遜未來電商物流不可缺少的組成部分。亞馬遜Prime Air 目前主要應(yīng)用范圍在大城市以外較偏的地區(qū)，也覆蓋部分的偏遠(yuǎn)地區(qū)。城區(qū)運(yùn)輸計(jì)劃——計(jì)劃在城市中心配送，可以運(yùn)用無人機(jī)將貨物送到顧客手中，屋頂、門口、窗口等。

與其他無人機(jī)運(yùn)輸方式不同，亞馬遜注重最后一公里的末端配送，亞馬遜是直接從倉庫發(fā)往最后一公里的末端配送，區(qū)別于其他干線運(yùn)輸與支線運(yùn)輸。主要有這兩方面的優(yōu)勢(shì)： （1）亞馬遜龐大的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)：通過大數(shù)據(jù)對(duì)客戶束加方面進(jìn)行仔細(xì)分析。將用戶可能需要的購買的商品送到客戶最近的倉庫，實(shí)現(xiàn)三十分鐘急速送達(dá)。（2）亞馬遜子倉庫的選址:亞馬遜在大部分城市中建立他們的倉庫，五公里左右便有一個(gè)他們自己的倉庫。因此，亞馬遜為了提高電商品牌和顧客的忠誠度集中精力在末端配送方面努力發(fā)展。同時(shí)，通過亞馬遜大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)末端配送的產(chǎn)品都是小于2.5kg，在150m 以上的高空可以輕易飛行，這也是亞馬遜進(jìn)入無人機(jī)配送比較有優(yōu)勢(shì)的地方，也打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.4 UPS

早在2013 年UPS 就開始著重進(jìn)入無人機(jī)準(zhǔn)備階段，UPS 有很多送貨方法：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，物流中心和分揀中心之間的包裹的傳遞，還有對(duì)無人機(jī)倉庫的管理。2017 年2 月測(cè)試了無人機(jī)與投遞車相結(jié)合的投遞模式應(yīng)用于偏遠(yuǎn)地區(qū)，在UPS 看來無人機(jī)只是一種基礎(chǔ)設(shè)施而不是未來科技的研發(fā)。

UPS 在2017 年時(shí)就發(fā)布了第一款住宅式快遞無人機(jī)。因?yàn)闊o人機(jī)是用電池供能的，所以他將在配備充電站的電動(dòng)貨車上出發(fā)。這樣提高了約為30 分鐘的續(xù)航時(shí)間,卡車駕駛員可以配送其他包裹，再送貨同時(shí)駕駛員可繼續(xù)前往下一個(gè)站點(diǎn)，無人機(jī)會(huì)自動(dòng)返回卡車停在車頂充電。UPS 開始只是想在交通條件不便的偏遠(yuǎn)地區(qū)通過無人機(jī)運(yùn)送一些醫(yī)療資源，讓他們得到醫(yī)療救援，使用一些固定翼無人機(jī)在一套完整的醫(yī)療體系中運(yùn)送至山區(qū)的醫(yī)療站，讓救援的時(shí)間大大縮短。

3 無人機(jī)在物流發(fā)展的展望及困難

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，無人機(jī)技術(shù)將加快升級(jí)，無人機(jī)的持續(xù)和承載能力將得到進(jìn)一步完善，在傳統(tǒng)物流行業(yè)，無人機(jī)技術(shù)作為新時(shí)代科技產(chǎn)物使用的狀況將會(huì)得到前所未有的進(jìn)一步擴(kuò)大。與傳統(tǒng)的物流系統(tǒng)相比，無人機(jī)物流不會(huì)再受土地、勞動(dòng)力等諸多因素的限制[2]。新技術(shù)、新應(yīng)用打破了傳統(tǒng)的物流系統(tǒng)的局限性，對(duì)傳統(tǒng)物流產(chǎn)生了革命性顛覆。

無人機(jī)和運(yùn)營商合作的智能分配，提高物流效率，未來主要以這兩種方式發(fā)展：

（1）中轉(zhuǎn)倉+物流無人機(jī)。這種模式的產(chǎn)生與發(fā)展一定會(huì)大大降低了運(yùn)營成本。舉個(gè)例子，京東為了確保物流的時(shí)效，實(shí)施了“211”“次日達(dá)”等一系列措施，其大大提高了物流時(shí)效性，使京東物流倍受好評(píng)，成為一道標(biāo)桿。為了提高效率，它的每項(xiàng)安排都需要它在每平均兩百公里建一個(gè)倉庫，每個(gè)倉庫都不能小于5000 立方米，這樣才能保證物流的快速與穩(wěn)定。同樣，為了保質(zhì)保時(shí)效，倉庫里的所有貨物通常都是提前購買的，這就意味著每個(gè)倉庫大概上百億的大額貨值，其所需資金是巨大的。隨著人工智能物流企業(yè)服務(wù)管理系統(tǒng)的建立，無人機(jī)和倉庫之間相互協(xié)調(diào)，完全可以減少建倉密度，減少倉庫備貨量，減輕倉庫和運(yùn)輸?shù)膲毫Α?/p>

（2）智能柜+物流無人機(jī)。DHL 通過智能包裝+箱體形成無人機(jī)自動(dòng)關(guān)閉。據(jù)報(bào)道，新一代的無人駕駛飛行器（UAV）可以實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化包裹機(jī)起飛、著陸和更換，在新的封裝加載和電池的輸送機(jī)柜的頂部來實(shí)現(xiàn)，整個(gè)過程需要幾分鐘。

在我國的中部到西部的農(nóng)村地帶，地域?qū)拸V、人口分散，高原地帶和山區(qū)地帶極其眾多，有貨物快運(yùn)市場(chǎng)需求的地點(diǎn)往往也十分的分散。如果一次裝運(yùn)量很小的話，調(diào)度汽車的成本就一定會(huì)很高。派一架無人機(jī)去送貨，成本就會(huì)得到大幅度減少，所以無人機(jī)物流的發(fā)展就有了發(fā)展的必然趨勢(shì)。

現(xiàn)階段無人機(jī)物流主要還是從一個(gè)物流中心運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)節(jié)點(diǎn)而不是使用無人機(jī)直接送到人們手中。對(duì)于一些交通并不便利的地方來說還是有幫助的，但目前的無人機(jī)物流還有以下三方面的困難和問題：

（1）法律行為分析。在超低海拔領(lǐng)域，我們國家并沒有相關(guān)的法律制度進(jìn)行合理的約束，對(duì)中國空中交通參與者的義務(wù)和權(quán)利并沒有相對(duì)明確的劃分，一旦發(fā)生安全事故和產(chǎn)生一系列糾紛難以處理。

（2）技術(shù)發(fā)展的問題。如今大體有兩種類型的無人機(jī)動(dòng)力能源，一種是電力能源，然而電動(dòng)無人機(jī)不適合用于中國的大型貨物貿(mào)易運(yùn)輸，其無論是在負(fù)載還是飛行管理能力上。其次就是燃油能源，但是燃料無人機(jī)體積過于龐大，無法在巨大障礙的城市里自由穿梭。

（3）成本問題。無人機(jī)普遍價(jià)格在一萬元以上，而載重量一般在二十一公斤左右，但是一輛三輪摩托車至少可以載五百公斤甚至一噸貨物，明顯的成本效益比難以滿足需求。

4 結(jié)語

當(dāng)今社會(huì)，無人機(jī)應(yīng)用在物流行業(yè)的占比越來越重，甚至可以說是智慧物流體系一個(gè)重要的支柱環(huán)節(jié)。無人機(jī)物流已然是大勢(shì)所趨，隨著技術(shù)的發(fā)展和政策的放開，必定給物流行業(yè)帶來技術(shù)性革命，未來的物流定會(huì)越來越好。