我国立体仓库的现状与发展 |
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我国立体仓库的现状与发展
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自动输送机主要分为托盘和箱式两大类，各自均有很多种类。托盘输送机包括链条式、辊筒式、辊子式输送机及提升机多种形式，在配送中广泛应用，此外，机场行李系统采用的输送机是比较特殊的一类。 我国自动输送系统的发展要早于自动化立体仓库。其原因是生产线发展和邮政业务发展的需要，这在1980年已经开始走向成熟。但是作为重要的物流装备，尤其随着大型配送中心的发展，我国自动输送系统同样经历了几个时期。 1970—1990年，属于初级应用时期。其托盘输送机主要为立体库配套，而箱式输送机主要在邮政领域应用，范围比较窄，技术水平比较落后。机场的应用主要依靠进口。 1991—2000年，属于技术提高期。自动输送系统的技术得到了显著的提高。其主要标志是PLC系统的应用和总线技术的应用。AGV等产品新技术得到发展，开始应用于市场。 2001—2008年，属于高速发展期。输送机技术水平跃上了新台阶。高速输送机、AGV等均已经实现了国产化。市场应用已经渗透到了各行业。尤其是烟草、零售、医药、图书、服装等领域发展迅猛。 2009—2010年，技术成熟期。输送系统的技术已经取得重大进展。工业应用已经非常普遍，其市场总量甚至超过了自动立体仓库的规模。所不足的是主要表现在产品工艺，企业规模等方面。 1.5 高速分拣系统的发展历程 作为重要的物流自动化技术，高速分拣系统一直扮演着不抹去的作用。 目前市场应用的高速分拣机的类型主要有滑块式、交叉带式、托盘式等几种，分拣能力从1000件/小时～10000件/小时不等。 高速分拣系统在我国的发展，经历由仿到自制的过程。最早在邮政分拣中得到应用。但技术水平与国外相比差距甚大。主要是工艺水平、可靠性、分拣能力等方面。目前只能生产分拣能力小于5000件的设备。主要应用领域包括机场行李分拣，邮政，配送中心分拣等。如国际3号航站楼行李分拣系统总投入达到约7亿人民币，是市场的主体。 然而，随着2010年B2C电子商务的蓬勃发展，高速分拣系统的应用将进入一个高潮。估计市场需求每年将达到100套左右。 2 我国立体仓库的发展现状 2.1 我国立体仓库市场基本特征分析 2.1.1 按应用行业分布 在所有建设的自动化立体仓库中，主要分布在烟草（17%）、医药（13%）、汽车（10%）、食品饮料（8%）、连锁零售（8%）、军队（8%）等行业，由于我国的自动化立体仓库已经渗透到各行各业，其他行业虽然比较分散，但占据了大部分。值得注意的是，我国物流实验室建设在过去几年中得到了快速地发展，相继有许多单位建成物流实验室，充分地说明我国物流也的步伐将进入一个新的舞台。 图1 立体仓库应用行业的分布状况 我国从最早研制和应用自动化立体仓库到目前已经出现了翻天覆地地变化，影响到了各行各业，不论是保有量，还是应用技术都得到了大大地改善和提高，表2是自动化立体仓库的最早应用时间和现在保有量以及2010年的应用情况。从表中不难看出，我国的自动化立体仓库的应用技术已经打进了我国行业的每个角落，并且取得了举世属目的成就。同时，也不难看出，医药、烟草、机场的保有量占据了整个市场的大头，并且其他行业的发展也非常迅速，将会为整个市场注入新鲜的血液。 表2 立体仓库2010年在各行业的总体应用情况与发展情况 序号 行业 总体应用情况 2010年应用情况 1 烟草 最成熟的应用领域，约占市场全部应用的17% 烟草工业 自1995年开始在昆明卷烟厂应用，目前保有量为100套 红塔、龙岩、安徽、许昌、贵州等多个项目开工建设 烟草商业 应用开始于2000年前后，目前保有量为130套 陕西、福建、河北、江苏、安徽多个项目启动 2 医药 最成熟的应用领域，约占市场全部应用的13% 医药工业 最早应用开始于1993年，羊城药业，目前保有量100套 山东华鲁制药、哈尔滨三联制药多个项目启动 医药商业 应用开始于2003年，中国医药集团，目前保有量为110套 国药、石药、陕西、辽宁、山东、湖南等20个项目启动 3 军队 应用开始于1990年，目前保有量为65套 2010年完成20个建设项目 4 机电、汽车 应用开始于1980年，目前保有量为100套 北汽福田、SEW等多个项目启动 5 铁路、轨道交通 应用开始于2000年前后，目前保有量为35-40套 朔黄铁路，上海轨道交通等多个项目启动 6 煤炭、石油、化工 最成熟应用领域，目前保有量为55套 山东孚日集团、中石化、玖龙纸业等项目启动 7 乳品、冷冻 应用开始于2001年，目前保有量为35套 蒙牛，双汇多个项目启动 8 零售、果蔬 应用开始于2003年，目前保有量为40套 物美、农工商、常客隆、联华等项目启动 9 机场 最早应用领，几乎依靠进口，目前保有量100套 上海、武汉、长沙、昆明项目启动 10 图书 应用开始于2003年，目前保有量为22套 中国出版集团、河北、江西、甘肃等项目的启动 11 服装 应用开始于2006年，目前保有量为10-15套 报喜鸟、李宁等项目的启动 12 教学 应用开始于2002年，目前保有量为120套 天津交通、天津市公共实训等项目的建设 2.1.2 按供应商分布 从供应商来看，18个项目采用进口堆垛机，部分项目还采用进口输送机，占全部项目的23%，但从产值来看，占全部项目的60%左右。 2.1.3 按货位数分布 从货位数的分布情况来看，有以下结论： 大于15000——59999个货位的系统为36个，占全部项目的31.2%，货位数占70%。 大于60000个货位的系统为51个，占全部项目的62.3%，货位数占85.4%。数据分析结果表明我国自动化系统有朝大型化方向发展的趋势。 2.1.4 2010年我国立体仓库系统的市场分析 根据中国物流技术协会信息中心2010年的调研报告，我国2010年自动仓储系统及相关产品的总市场约为150亿， 表4、图5是分布情况 表4 2010年我国仓储系统及相关产品的比重和市场总份额 分类 市场总份额（亿元） 比重 自动立体仓库 44.7 29.96% AGV、穿梭车等 13.74 9.21% 自动分拣系统 20.42 13.69% 计算机系统 22.6 15.15% 自动输送机 47.74 32.00% 合计 149.2 100.00% 图5 我国2010年自动仓储系统及相关产品在总市场的分布情况 3 我国自动化立体仓库的生产企业与研究机构概况 我国自动化立体仓库系统自上世纪70年代开始研制以来，一直处于比较缓慢发展的态势。自动化立体仓库的研究工作主要集中在北京起重运输机械研究所和北京自动化研究所等少数单位，高速分拣系统地研究工作则主要集中在邮电部539厂等少数单位。1986年在宝钢项目开始引入德国技术，自行消化。1995年烟草行业开始有外企提供系统集成。大部分的企业兴起均在1995—2005年之间。表6基本情况。 表6 我国自动化立体仓库的生产企业与研究机构概况 序号 企业名称 企业属性 主要角色 主要领域 1 沈阳新松机器人自动化有限公司 股份制企业 系统集成商 综合 2 昆明船舶设备集团有限公司 国企 系统集成商 烟草、军队、综合 3 北京起重运输机械研究所 国企 系统集成商 烟草、服装、综合 4 普天物流技术有限公司 国企 系统集成商 烟草、图书、邮政 5 今天国际物流技术有限公司 股份制企业 系统集成商 烟草 6 北京机械自动化研究所 国企 立体仓库集成商 化工、军队 7 上海精星仓储设备工程有限公司 股份制企业 货架制造商 综合 8 南京音飞货架有限公司 股份制企业 货架制造商 综合 9 江苏六维物流设备实业有限公司 股份制企业 货架制造商 综合 10 山东剑蓝物流科技有限公司 股份制企业 系统集成商 烟草 11 太原刚玉物流工程有限公司 股份制企业 立体仓库集成商 机械、冷库、乳品 12 北京高科物流研究所有限公司 股份制企业 立体仓库集成商 机械、冷库、军队 4 我国立体仓库的基本技术概述 4.1 设备部分 堆垛机的速度有了比较大的提高。2006年前，堆垛机的行走速度大部分为80—120m/分,2010年大部分为120—160m/分。很少采用120m/分以下的系统。 堆垛机定位采用激光定位方式已普遍为用户所接受。但日本产品基本还是采用认址片等传统技术。堆垛机控制系统主要采用现场总线方式。只有在很小的项目上任然串口通讯方式。 外围设备方面，值得着重一提的是分拣设备的研制和推广使用有了重大进展。国产滑块式分拣设备已多家企业研制成功，并且得到了广泛的应用。 4.2 系统部分 WMS系统（库存管理系统）与WCS系统(物流控制系统)的集成化在物流中心成功地应用。WMS与ERP系统地集成已步入了成熟期。现场总线控制技术已经广泛应用。这是进几年来我国物流系统的基本特征。 但不容回避的是：标准化问题是制约系统走向成熟的最大障碍。ERP与WMS和CS之间是的通讯协议的制定成为集成化物流系统的关键。 4.3 总体设计 2010到2011年的最大变化是系统总体设计能力的提高。由国内自行设计的大型物流配送中心的技术水平在此期间有了质的飞跃变化。最典型的系统表现在上海国药物流配送中心和湖南全洲医药物流配送中心的总体设计。 5 对未来的展望 5.1 市场展望 根据中国物流技术协会信息中心2010年的调研报告，未来5年的立体仓储市场需求将每年有17%的增长，具体如表7、图8的情况。 表7 我未来5年的立体仓库市场值和增加值情况 年度 市场值（亿） 增长比例 增加值 备注 2010年 149 2011年 175 17% 25 2012年 204 17% 55 2013年 239 17% 90 2014年 280 17% 130 超过日本 2015年 327 17% 178 表7、图8反映了我国立体仓库未来5年的发展保持平稳增长，并且由于我国经济快速腾飞的过程中，发展趋势将会有上仰的势头，突出了今后几年我国立体仓库的发展将会得到突破性的飞跃，从而带动整个物流行业的发展，进而使国民经济的进一步的发展，将成为国民经济的重要支柱。 图8 我国未来5年的立体仓库市场的发展趋势 5.2 技术发展方向 5.2.1 传统产品升级 虽然我国在过去的30年间，经过几代人的努力，物流技术与产品取得了长足的发展。但是从总体来看，产品还存在规格单一，工艺水平落后，标准化落后，生产规模不足等明显的劣势。这一方面将影响我国自动化物流装备产品市场的竞争力，更为重要的是影响我国国民经济的发展。因此，提高传统产品的技术含量，发展产业化水平是未来相当长的一段时间的发展方向。 5.2.2 关键技术发展 立体仓库主要应用现代自动化设备，自动仓储技术主要表现在高速度、高效率和高可靠性等方面，这是我国物流今后的主要发展方向。 高速度则主要集中体现在堆垛机、输送机、分拣机等自动化设备方面。如开发速度超过300m/分的托盘式堆垛机，超过400m/分的穿梭车，超过150m/分的分拣机等。我国在这面的技术水平与国际水平还有一定的差距。尽管在实验室已经试验成功，但距离实际应用还需要相当长的一段距离。 高效率则主要体现物流处理能力方面，包括分拣超过20000件的高速分拣机，综合输送达到2000件的输送机，效率达到10000件的输送合流技术，以及效率大于100托盘/小时的高速堆垛机等。 除此之外，开发自主研发的AGV、机械手等，这都是今后的主要发展方向。总之，高、新、尖技术的研发和应用将是未来发展的主流。 5.2.3 信息识别技术与传统技术的发展 自动化仓储技术是高新技术。其中自动识别技术、自动控制以及传动技术是它的关键和核心。遗憾的是，在这方面我国主要采用进口，一方面说明这是一个市场竞争的需要，另一方面也说明这是我国自动化仓储技术方面的一个缺口，要想填补这个缺口，可能将会需要几代的努力。 5.2.4 系统集成化技术的发展 我国自动化仓储技术的发展还体现在系统集成化方面。 今天的物流正朝着规模化、自动化等方面发展。尤其是近年来，超大物流配送中心的建设迅猛。仅2010年，建设成功和开启项目超过5万平方米的配送中心不低于20项。如北京高等出版社物流中心、北京物美商业集团物流中心、上海农工商新物流中心等企业的建设。 超大物流配送中心的建设给系统集成化技术带来了新的挑战，提出了新的要求。系统集成化技术涵盖面十分广泛，包括了各行各业，如系统规划、流程设计、设备选型、土建配合、项目管理、系统接口等各种学科，各种专业的复杂的系统工程。 5.3 企业的发展方向 5.3.1 专业化分工将更加明确 随着2010年，我国经济规模超过日本，企业对物流的需求将呈现前所未有的新局面。以前制约企业发展的市场需求将不复存在，代之以随着产能提高和利润率进一步下降带来的竞争格局。因此，企业将走向专业化的分工。如专业的堆垛机生产企业，专业的输送机生产企业，专业的系统集成商等。小而全的企业将面临严重的生存危机。 5.3.2 企业的集成度越来越高 随着专业化分工明确，企业集成度将越来越高。可以预见的是，我国必将有若干的企业和系统集成商进入世界前20位，成为自动化物流系统领域的世界竞争者。同时随着中国市场的进一步的扩大，世界各国的集成商其业务的重点将转移到中国。 5.3.3 创新是企业发展的灵魂 要在未来的广阔物流装备市场拥有一席之地，企业的创新是必由之路。依靠价格战赢得暂时的定单将不会长久。与其他行业一样，创新是企业发展的灵魂。
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