自動化和機器人技術助力航空貨運效率提升

在世界經濟和國際貿易的持續增長的驅動下,同時也伴隨著在中國、印度等主要經濟體中產階級人群日常消費和電子商務,對于空中貨運的需求正處于持續增長中。根據國際航空運輸協會發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自動化流程和機器人作業的潛能,進一步提高工作效率,最大化的利用它們的貨運供應鏈。


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

一、業內共識:自動化和機器人技術將成為大勢所趨


慧咨環球公司航空貨運首席自動控制項目主管,同時也是開發基于云端的物流業軟件系統的工程師斯科特·麥克科克戴爾認為,航空貨運業在整個行業內具有眾所周知的問題和復雜性,但同時,面對這些復雜問題,航空貨運業又是出名的保守,這也側面導致了其改善進度遲緩。諸如機器人和自主運行的設備可以使得整個物流系統更加有效率。“抗拒改變有時將會成為行業進步的障礙,然而我認為隨著千禧年時間的推移,物流行業將會取得明顯的進步,在這個過程中,阻礙與之前相比將會越來越少。”麥克科克戴爾表示。

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慧咨環球公司的斯科特·麥克科克戴爾預見了無人機、機器人和自動駕駛技術在運輸和物流領域中的潛力。

維克那機器人公司的聯合創始人兼首席創新官丹尼爾·希奧巴爾德對此表示贊同,其公司的在倉庫運營中的技術獲得了越來越多的關注。“越來越多的后來者加入到了這一業務領域,它們更加熟悉計算機,是整個行業動態變革的一部分。這些后來者們已經意識到,如果不實現自動化作業,就無法形成競爭優勢。”

麥克科克戴爾表示,鑒于技術發展的速度很快,目前很難評估這些自動化技術的潛力。“越來越多后端自動化技術也為整個物流行業增加了巨大的價值。”他說,“通過將現有的需要人工作業的流程實現自動化,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也發揮巨大作用的大量數據和信息。”

擁有俄羅斯空中之橋航空貨運公司的伏爾加-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貨運更具自動化的潛力,正在幫助航空貨運業擺脫不與時俱進的印象。“這個行業總以緩慢適應環境的形象示人。我并不同意這一點,但常規貨運并不是標準化的作業,這使得其實現自動化非常困難。因此人工作業仍然是主要采用的方式。這與有沒有采用自動化的意愿無關。但只要貨物的尺寸是標準化的,電子商務就可在很大程度上實現自動化。”

二、多家企業已開展以實用化為目標的自動化技術研究


(1)IAG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和激光設計的行駛路線上,在三周左右的時間內行駛超過200公里,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境下潛在運力的數據。

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實用化


DHL公司目前已經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現了巨大的市場機遇。這其中包括使用移動設備獲取貨物的訊息和狀態,包括圖片、快遞員核實信息及GPS坐標等。“這大大提高了我們客戶的貨運透明度,”DHL發言人表示。“在DHL全球貨運物流公司中,我們將在今年晚些時候推出“空中監視”和“空運安全”作為我們的空運產品的服務功能,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。”

DHL公司還在倉庫物流中看到了機器人的應用潛力。“我們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視和清點庫存等用途。”發言人補充道。

(3)伏爾加-第聶伯航空集團公司發展自動化技術


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

正如使用無人機貨運的先驅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創造更多的價值。

以波音公司研發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飛機擁有的數字化能力,使航空公司能夠實現自動化技術,可以使得托運藥品和易腐貨物的客戶受益,對環境敏感且比較昂貴的藥物或海鮮可在其環球運輸旅途中保持適當的溫度,獲得實時的保障。

三、機器人技術將協助人類提高工作效率


在整個行業中,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工作。

雖然整個行業流程上“幕后”自動化——例如,智能軟件實現了更為先進的貨物追蹤和運輸計劃檢索,以及實時查詢——對行業的整體效率的影響最大,但基于同樣的道理,機器人技術也將占據一席之地。

麥克科克戴爾解釋道:“我認為,總的來看,在倉儲運營中引入機器人技術存在很大的優勢,而這一領域在未來幾乎肯定會逐步發展起來,因為技術的進步將有助于降低機器人的準入成本。”他進一步補充表示,在倉庫運營中持續引入機器人技術,很可能是一個比在其他領域引入相同技術更快發展的領域,因為這件事情目前已經發生了。”

維克那機器人公司開發了一種靈活、可擴展且可實現互操作的機器人系列,它能夠識別周圍環境,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(TRS)。“托特拾取系統的靈活性使其與眾不同。”維克那機器人公司首席執行官丹·帕特這樣介紹其公司最新的技術結晶。“這一系統可以從貨架上拾取或放置箱子或架子,可與人類一起工作,也可與其他機器人一起工作,實現最高效率。TRS實際上是行業領先的一種機器人自動堆棧系統經過小幅度修改實現的再利用。我們擁有相關的專利技術,即使在動態場景環境中也能使我們的機器人實現長時間的正常運行,而這一點通常是其他機器人的絆腳石。”

自動化和機器人技術助力航空貨運效率提升的圖2

美國維克那機器人公司的機器人在人類的陪伴下,在貨物倉庫內進行工作。

維克那機器人公司看好這些技術在未來將會產生的巨大影響。希奧巴爾德表示:“人類往往在短期內大大高估了技術所能帶來的影響,卻又經常低估了技術在更長期可能產生的影響。”根據他的預測,未來在分揀中心進行的大量與航空貨運相關的工作,將逐漸由機器人處理。目前該公司已與諸如聯邦快遞公司等主流客戶合作。同時還在DHL舉辦的2017年機器人挑戰賽中創新日比賽中獲勝,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策略,即等到其技術確保可無瑕疵的運行時,才會逐步將其推向市場。希奧巴爾德表示,這樣做的目的是打破市場對機器人系統的懷疑,一些其他公司生產的類似機器人系統由于過早的商業化導致其并不可靠。希奧巴爾德希望,當它們公司的機器人系統工作時,客戶能夠獲得明確的投資回報。從商業角度看,這是一個更加明智的選擇。

帕特同意這種觀點,他表示,當前整個行業正處于一個令人激動人心的時間節點上——有無數的無人機創業公司,以及數十家的自動駕駛汽車公司出現。不過,在各地自動駕駛汽車服務呈現的科幻愿景變為現實之前,仍然存在巨大的技術障礙。

雖然帕特認為航空貨運業的特性,可能會使得采用這類可以改變游戲規則的技術比其他行業更復雜,但他認為這是可以做到的。“技術幫助我們找到一種可穩步提高生產力的方法。”他說,“一些現有的行業參與者將會在這個過程中逐步被淘汰,而另外一部分參與者將會針對技術進行敏銳的投入,而這將給他們自身帶來獨特的競爭優勢。”

(航空工業發展研究中心 陳濟桁)

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