昆明昆船物流信息产业有限公司副总工程师 金桂根
自上世纪八十年代开始，中国经济发展走入了快车道，许多企业更注重并先完成加工生产环节的技术改造，物流及其装备一直都处于次要附属的地位，仅配置一些简易的货架、油泵车等，物料的流动基本靠廉价的人力实现。到了九十年代中后期，大规模大批量的生产模式已将市场从卖方经济转为买方经济，生产趋于个性化、集约化，许多企业开始加深对物流的认识及其价值的深度挖掘，自动化物流系统在国内各生产领域，尤其是一些行业龙头企业得到逐渐应用和发展，用以解决生产原料、辅料和零部件的自动供应，以及成品的自动配送等，通过流程再造使企业物料流动与转移更趋合理，生产效率更加提高。近年来随着物流技术和市场的逐渐成熟，企业物流都向着高效、高可靠性、高度自动化方向发展，向计算机全面集成管理过渡。在以烟草、机电、医药、食品、军械等众多领域的众多企事业都争上物流项目，纷纷通过改进物流流程和管理，降低物流成本，提升竞争力。
伴随物流市场的旺盛需求，国内物流系统及装备供应商通过自主技术创新、引进消化吸收，从起初低端技术、国外进口到现在高端创新、与国外厂商同台竞技，现在物流装备技术水平已明显提高，产品门类已非常齐全，可称之为跨越式发展。
在国内自动化物流技术发展的历程中，昆明船舶设备集团公司（以下简称昆船公司）是比较具有代表性的公司之一，下面介绍主要昆船公司自动化物流技术开发特点，并谈几点发展趋势。
昆船公司从1995年涉足物流产业以来，本着“高起点、高技术、集成创新”的战略思路，系统集成应用了国内外多家知名物流企业的产品技术，自行设计开发了巷道堆垛机、自动导引车（AGV）、自动货柜、自动堆码机、穿梭车、分拣机、分类机、提升机等型谱齐全的物流装备，并拥有自主开发且获得软件著作权的物流管理软件，可提供一站式自动化物流系统解决方案及装备。目前，昆船物流已进入烟草工业、烟草商业、医药生产、图书发行、银行造币、军需军械、汽车制造、科研院校、邮政电力、航空食品等领域，至2006年底，已完成大型自动化物流系统项目130余项，产品结构实现了由单一化向多元化结构的转变，整体技术水平处于国内先进水平，部分技术处于国际领先水平。昆船公司物流产品已获得“云南省名牌”和“中国名牌”荣誉称号。
一、 自动化物流系统集成
系统集成
集成不是简单的设备组合，是以系统思维的方式对设备功能的充分应用，并保证软硬接口的无缝和快捷；集成也是全球经济一体化，专业高度分工和合作的一种理念，其中充满着创新。为此，昆船公司采取了国内集成、国外配套的合作思路，充分利用合作方在高端产品、关键设备上技术成熟、工艺先进的优势，迅速实现优势互补，提高整个物流系统的技术含量，有效地保障了重大项目的成功实施。昆船公司除了与AB、SEW、Siemens等知名器件供应商建立良好的合作关系外，还先后与NDC、ABB、Okura等物流装备业知名公司进行技术合作，推出了一批具有国际先进水平的主机设备，如与NDC公司技术合作开发生产的自动导引运输车，从1998年开始批量投放市场，已累计开发出22种车型，满足了国内高端客户的需求。
工艺创新
系统集成中注重“系统”概念，系统由多个单元组成，单元的有效组合，即流程及工艺的设计，这里面依然充满着创新，这是一个全局优化的复杂过程。工艺设计中最重要的是了解用户的实际需求，不同的行业和用户对物流的需求有着较大的差异，昆船公司认为这是一种个性化的服务，应不断创新。就烟草行业来讲，在烟草工业方面，结合卷烟生产工艺，将物流做宽做深，从烟叶醇化到成品发货，从制丝分组加工到储叶储丝模块化精益生产，工艺创新和装备已融入并实现工程自动化；在烟草商业方面，结合商业配送供应链管理，满足国家烟草专卖局“两打三扫”（包括成品生产）要求，既有适度自动化的标准分拣线，又有较高自动化的复合分拣线，工艺创新和装备是对传统手工模式的一种解放。
技术全面
自动化物流是是一门光机电信息交叉的学科，技术外延广泛。昆船公司通过消化吸收、自主创新，以高技术为起点，应用了人工智能、图像识别、红外通讯、激光定位、计算机模拟仿真、现场总线、数据库等前沿技术，全面掌握自动化物流系统的设计和实施。昆船物流的最大的特点和优势在于物流产品系列齐全、光机电信息技术全面、生产安装服务配套、系统集成和实施经验丰富，以市场导向为原则，实现个性化设计，全面满足用户实际需求，完成从规划设计到安装调试的一条龙交钥匙工程。
二、自动化物流装备及技术
巷道堆垛机
巷道堆垛机是自动化立体仓库存取物料的主要设备, 也是物流装备的关键产品。目前，昆船公司自主设计制造并投入运行的堆垛机系列有轻型、重型，单柱、双柱，单深、双深，单叉、双叉、钩拉，直行、换轨、转轨等，可采用红外光、无线局域网通讯，编码器、条形码、激光测距认址，矢量变频或侍服调速，普通重载20m高堆垛机走行速度超过240m/min，升降速度超过60m/min，定位精度均在±3mm之内。
秉承“集成创新”的思路，除了自主产权的巷道堆垛机外，昆船公司还与奥地利ROBOTECH公司合作，以OEM模式生产堆垛机，与欧洲技术同步，从而进一步提升技术实力和产品范围，满足不同层次的市场需求。
自动导引车（AGV）
AGV是昆船公司最早“高点介入”，不走从零开始的开发路线，而与世界一流公司合作开发。该产品的成功开发，使昆船公司快步赶超国内同行，并满足了市场高端需求。目前，昆船公司AGV主要采用激光导引和电磁导引，其中激光导引是通过激光束扫描地面反射坐标点，根据三点计算法确定其精确位置与方向，能非常方便地变更走行路径，具有很高的柔性；电磁导引要在地面开槽埋线，路径柔性差，但价格便宜。昆船公司AGV有背辊式、背链式、推挽式、牵引式、龙门式、前叉式和后叉式等22款车型，可采用酸性、高能酸性或高能碱性电池，其中昆船公司独有的LGV智能快速充放电技术，充放电比最大可达到1：12。AGV供电采用无接触能量传输，无需充电时间，这种供电模式将会开发应用。
穿梭车
穿梭车是在轨道上行驶的AGV，所以国外也称RGV，但速度比AGV要高许多，从轨道形式上可分为往复直行穿梭车和环行穿梭车。环行穿梭车能在同一轨道上运行多辆车体，可大大提高物流搬运能力，是昆船公司自主研发的主要物流装备之一，在国内同行业中处于领先地位。昆船公司RGV速度一般为160~200m/min，而在国外机场行李分拣系统中，采用无接触能量传输技术的穿梭车最高走行速度能到600m/min，当然载重要轻得多。目前，昆船公司已成功开发并运用无接触能量传输技术在传统的穿梭车上，同时正积极研发高速穿梭小车及相关行李分拣技术，改变在该领域外商的垄断状态。
工业机器人
工业机器人是一种高端智能设备，根据结构形式，可分为直角坐标式、极坐标式、关节式，其技术核心是机械手动作控制算法，尤其是六关节机器人的算法更为复杂。在物流系统中机器人主要用于对物料进行码垛、拆码、翻转，昆船公司集成的带图像识别、光电定位、穿梭行走为一体的柔性拣料及拆码系统是机器人的高技术应用之一。
昆船公司开发的工业机器人（机械手）为直角坐标模式，用于成品件烟的码垛，以及银行币箱的自动码垛。
自动货柜
自动货柜相当于一个装有外壳的小型立体仓库，一般分为垂直提升式和垂直回转式，适宜存储小件物品，操作方便快捷。昆船公司成功推出该项产品已有多年，并在传统自动货柜的基础，结合巷道堆垛机技术，突破货柜在X方向对存储量的限制，设计开发出一种超长型大存储量自动货柜，并已在实际项目中成功实施，这也是昆船公司集成创新的一个典型案例。
自动分类机
自动分类机是将混在一起而去向不同的物品，按设定要求自动进行分发配送的设备，它主要由输送装置、分拣机构、控制装置等组成，当分拣物到达分拣口时，通过推拉机构、拨块、倾倒、输送等方式，使分拣物滑动或传输到分拣口，可实现多品种、小批量、多批次、短周期的物品分类和配送作业。自动分拣机的种类很多，有滑靴式、翻盘式、翻板式、交叉带式等，其中滑靴式应用较多，昆船公司已推出该类型第二代，从分拣能力、设备噪音、可靠性等指标来看，都已达到国内领先国际先进水平。
自动分拣机
自动分拣机的功能目的与自动分类机相似，前者可比作摘果式，后者可比作播种式，后者主要分拣件箱类较大尺寸物品，对于香烟、药品、化妆品等小件规范物品，昆船公司在国内首先成功开发立式分发机、通道式分发机以满足该类物料的高速分拣需求。在此基础上昆船公司不断技术攻关，推陈出新，开发出以卧式分发机、自动划箱机、自动开箱机、自动补货机等为代表的第五代新技术产品，满足烟草配送高端需求，推动自动化分拣技术的进步。
输送机及其他
输送机是物料输送的主要的设备，昆船公司输送机产品系列有链式、辊道、带式、链板、集放、伸缩、升降、合流、分流、升降台、提升机、连续升降机等，以及加去盖机、龙门移位机、布料机等专用设备。
三、物流装备技术的发展趋势
随着国民经济又好又快的发展，自动化物流的应用领域将更加广泛，目前的技术和水平还不能完全满足社会发展的需求。由于行业及用户需求的个性化差异，导致相关物流装备的多元化、智能化、标准化，物流装备技术将进入一个重要的快速发展期。
多元化
目前国内物流装备技术虽然已取得长足的进步，但只能满足较为低端的物流需求，一方面要改进完善自主产品，提高产品质量和可靠度，增加产品的型谱范围，另一方面要开发专用物流装备以满足不同行业领域个性化需求。比如自动导引车，在物流装备产品中已算是高端产品，但在陀螺导引、视觉导引等方面的核心技术成熟度与国外公司还有不少差距，在半导体生产无尘车间等高科技领域的应用还未涉足。
对于行业领域个性化专用物流装备，由于物料规格、工艺流程的差异导致物料处理功能需求的不同，这方面的研究开发需加速前进，才能满足市场的需求。例如，目前全国各地烟草公司纷纷建设条烟分拣配送中心，对高速条烟分拣设备、自动开箱补货设备有着较多和较高的要求。
智能化
科技的进步使物流装备越来越重视智能化与人性化设计，以降低工人的劳动强度，改善劳动条件，使操作更轻松自如。目前，主要物流装备基本都是光机电一体的智能化设备，如巷道堆垛机、AGV、分拣机等。许多最新的高新技术，如现场总线、无线通讯、激光测距、无接触能量传输、矢量变频控制、互联网等，都会优先或及时应用于物流装备，就像所有工业装备走过的历程一样，物流装备的性能将越来越先进，自动化、智能化程度越来越高。
物流装备智能化体现设备性能参数的先进性，即速度更快、精度更高、可靠性更好。要做到在极短的时间内完成拣选、配送任务，只有不断提高物流装备的运行速度和处理能力，因此，堆垛机、分拣机、穿梭车等物流装备总是朝着高速度攀升。除了追求更快的运行速度，更高的精度也是客户对物流装备的一致要求。没有准确性，速度再快也将失去意义。无论是生产供料物流，还是商业配送物流，对物流系统的稳定性、可靠运行都有着很高的要求，不能影响生产停机，也不能影响及时配送。
标准化
随着企业内部物流向供应链物流延展，以及物流装备型谱系列日渐完善，国家物流体系的标准化需求越来越迫切，许多物流协会、行业组织正积极推进物流标准化，比如托盘联运标准尺寸。对于物流装备，通过实现标准化，可以轻松地与其他企业生产的物流装备或控制系统对接，为客户提供多种选择和系统实施的便利性。同时，经济全球化特征日渐明显，中国企业的国际化进程越来越快，物流装备也需要走向全球化，而只有实现了标准化和模块化，才能与国际更好接轨。因此，标准化、模块化成为物流装备发展的必然趋势。标准化既包括硬件设备的标准化，又包括软件接口的标准化。
总之，随着中国经济的快速发展，市场需求与科技进步将推动物流装备技术不断向前发展。物流装备供应商会积极关注市场需求的变化，采用更加先进的技术，不断开发创新，提供客户满意的物流装备产品，提升自身的竞争能力从而提高物流行业整体发展的水平。
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