仓储供应链优化——全自动运输工具（AGV）

由耶鲁研发的机械搬运车有单/双两种托盘，可载重3500 磅，非常适合用于库存及重量较大的饮料仓库和配送中心图片由耶鲁材料处理公司提供

根据2021 年美国劳动统计局的数据，今年仓储行业的劳动力周转率几乎达到了60%，创下了年度新高。再加上劳动力严重短缺，业内人士正在重新考虑和规划如何更高效的使用人力，将员工的时间用在更重要的工作上，而那些低价值重复性的工作则安排给替代品，比如，由计算机控制的自行运输小车（AGV），是专门设计用来在仓库运行的工具车。这对仓储行业来说，不仅可以提高工作满意度进而留住员工，还有助于降低繁忙且沉重的仓库运营成本。

研究表明，当自动化技术程度高时，工作环境会更人性化，人员的生产率会提高31%。这是因为机器人技术可以让工人摆脱供应链中大量单调的重复性任务，转而专注于回报率更高、更关键的工作。

如今大多数全自动运输工具（AGV）配备上了最先进、低成本且耐用的传感器，能够看得更远，行驶速度比以前的自动运输工具快30%。另外还有各种其他新科技，比如，环境地貌导航、激光雷达扫描仪、用于帮助导航路径编程的摄像头、自动化系统和远程通信系统的集成等。

越来越多的饮料仓库出于战略性考量，考虑如何引入全自动运输工具，使用大数据来分析判断哪些环节和程序可以自动化，并评估是否需要修改流程，以确保最终自动一体化成功。

分布式增长 扩展运营

与传统仓储运输车不同，全自动运输工具（AGV）安装有倒车摄像头、导航计算机和平行停车辅助系统，不再需要传统仓储车的路径设备。耶鲁大学的专家科法努斯说，全自动运输工具（AGV）可以自己对需要工作的环境进行“漫游记录”，它会创建一个内部地图，同时参考其实时“看到”的内容，从而进行自我定位和导航。

许多AGV 为了增加灵活性都配备了双模技术，即可以迅速实现手、自动模式切换，更好地满足工作过程中的动态变化。Crown Equipment 的Jim Gaskell 认为，AGV在制造业中也适用于典型的自动化任务，即沿同一路线进行一致、重复、水平移动，尤其是当产品必须移动更长距离时AGV 更具优势。有时候，AGV 可以作为固定输送机的低成本替代品，提供更大的灵活性和机动性，并更快的获得投资回报。

对于想用AGV 进行仓库自动化升级的仓储业主来说，双模式AGV 是更完美的解决方案，它的操作系统简单，对基础设施的要求也低。手动式可实现自主操作，自动模式可以保留手动操作时的最优路径，基本上实现了两全其美。因此双模式AGV 使现有员工更具效率，一名员工通常可以管理多辆双模车辆，仅在需要手动操作时介入。此外，双模式车辆还不需要全自动设备可能需要的专业人员。

尽管有AGV 运输工具的仓库并不一定要求配备WMS仓库管理系统，但WMS 集成系统的远程信息处理技术，有助于远程计算机对工作中的各种情况进行无缝操作。最好能在自动化过程的早期就开始利用这类软件，有助于系统的计算库存，也可以提前计算出潜在的容量需求，WMS 集成系统在仓储业务发展的后期会显得尤为重要。

目前耶鲁大学开发了几种不同的AGV 运输工具—机器人搬运车、终端运输车、牵引车和平衡式堆垛机—它们可以拾取、运输、摆放托盘和移动，全方位帮助公司降低劳动力成本并优化工作流程。机器人搬运车在2020年获得了爱迪生奖，它能够在30 英尺高的单深度和双深度存储位置自动存放和取回货物。可以独立处理基本的点到点运输任务，不需要其他集成软件，因此可以使运营部门更快、更简单地启动和运行设备。

耶鲁机器人搬运车可用于单托盘和双托盘存储，并提供3500 磅的额定容量，非常适合重量和容载量激增的配送中心。终端运输车承载能力8000 磅，可减轻操作员耗时的点到点行程，在水平路径上一次自动运输一到四个托盘。平衡式堆垛机可以高效码垛/卸垛，在二级或三级仓库轻松完成存放或移除托盘，这是叉车或员工无法做到的。

与此同时，Crown Equipment 也在继续完善其双模AGV 运输工具的技术能力，以满足仓库和配送中心不断增长的各项需求。例如，DualMode R 1000 reach 叉车在手动和自动模式下，能够使用更高的提升和更低的速度（160英尺每分钟/240 英尺每分钟），使AGV 特别适合于仓库和配送中心；可伸缩灵活的Crown DualMode T 1000 牵引车的承载能力从6600 磅到11000 磅不等，其行驶速度可达每小时5.3 英里，并可以在程序中预定行驶轨道。

图像由皇冠设备公司提供

Elettric80 开发了一种可穿戴设备“SmartDect”。 图片由Electric80 提供

美国的JBT 公司拥有叉式AGV，旨在简化开底集装箱的搬运。该公司网站称，与其他AGV 车型相比，它们转弯角度更小，在狭窄的过道中具有更大的机动性。这些AGV 可以处理高达20 英尺的可变提升高度，并且具有高达3300 磅的电动/液压提升能力。同时还可以通过与输送机、货架和支架的接口，更有效地执行典型的叉车操作。

对自动化和安全的投资

在仓储的实际应用中，AGV 运输设备系统的安全性，以及消除人机交互相关风险的能力非常重要。总部位于意大利埃米利亚的Elettric80 推出了“SmartDect”可穿戴设备，由场地中的操作员佩戴，概念上推进了工业4.0 的高度数字化机械化，实际中也提高了仓库的安全标准。

“SmartDect”上安装有基于超宽带技术（UWB）获得专利的防撞系统，这使AGV 能够与操作员佩戴的特殊设备/标签交互，提高整个系统的安全水平。AGV 还装有天线，可实时通信以检测标签，跟踪标签的位置、速度和移动方向。如果AGV 检测到周围地区有人员或其他车辆，它将减速至停止，直到恢复正常才会继续行驶。

除了安全，提高生产率仍然是装备AGV 运输工具的的首要因素。不论是自动化或高效灵活的AGV，都无需支付高昂的费用，这类技术能够让公司重新进行人力分工，让员工专注于更高价值的工作，而重复性任务则通过自动化完成。

科法努斯补充道：“经验丰富的管理者可能会认为，如此优秀的产品必然会价格不菲，但事实是，这类运输机器人升降车实际上可以降低运营成本。虽然前期在自动化方面的投资似乎是一笔巨大的费用，但开始运行后就可以节约下来70%的劳动力、维护和设备费用—这是一项非常合理的投资。以美国仓储行业操作员的平均工资计算，如果用4 辆耶鲁的机器人搬运车，取代三名全职操作员（两班倒且每周工作五天），分销商将在两年内回本。在实现投资收支平衡后，每年可节省24.6 万美元的小时人工成本，两年就能节省近50 万美元。”

根据爱尔兰都柏林研究与市场部的数据预测，2026 年全球仓储车市场的复合年增长率（CAGR）将超过7%，工业自动化的发展带领自动运输工具的需求一同增长。今年，按类型划分装/运载设备，可以分为起重叉车、窄通道叉车、托盘叉车和其他类型。起重叉车由于其高性能、低运营成本和低维护成本的优势，在2020年占据了市场的主导地位，预计在2026 年之前仍可以继续保持这个态势。