近年來，伴隨人力成本不斷上升，勞動力日益短缺，產(chǎn)品安全性和損耗問題日益嚴(yán)重等一系列問題，越來越多的企業(yè)更加關(guān)注安全、可控以及高效智能的物流系統(tǒng)運(yùn)作方式，同時(shí)由于疫情不斷反復(fù)，倉配訂單彈性需求暴增，國內(nèi)企業(yè)越來越重視提高其物流系統(tǒng)的效能指數(shù)和自動化水平，隨著現(xiàn)代物流系統(tǒng)的迅速發(fā)展, 傳統(tǒng)的人工搬運(yùn)或叉車裝卸方式嚴(yán)重降低倉配一體化效率，并推高物流成本。通過采用卡車自動裝卸系統(tǒng)ATLS（Automatic Truck Loading System），可以大幅節(jié)省裝卸車時(shí)間與人力，從而縮短運(yùn)輸車輛在物流中心的等待與滯留時(shí)間，ATLS系統(tǒng)在國外已有數(shù)十年的應(yīng)用歷史，從2020年開始在中國市場需求大幅上升。

　　一、自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）概述

　　一般來講，任何倉庫在裝卸滿載貨物的托盤流程中，依靠手動裝卸托盤的負(fù)擔(dān)一直存在，而恰恰進(jìn)出倉庫月臺流程是目前通過智能物流系統(tǒng)創(chuàng)新變革，最能實(shí)現(xiàn)大幅度提升效率與收益的環(huán)節(jié)，同時(shí)諸多行業(yè)的貨品在人工搬運(yùn)過程中存在極大的不確定性，即貨品損壞和操作安全問題，這也是導(dǎo)致當(dāng)前國內(nèi)物流成本居高不下的原因之一。能夠解決上述一系列問題，直接作用于倉庫月臺智能化改造的“變革利器”就是自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）。

　　自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）是一種物料搬運(yùn)系統(tǒng)，通過使用不同類型的輸送機(jī)、滑輪或滑叉，實(shí)現(xiàn)卡車或拖車整車貨物的自動裝卸。ATLS系統(tǒng)通常由兩部分組成：卡車（或其他工業(yè)車輛）上的系統(tǒng)和月臺上的系統(tǒng)。

　　ATLS 系統(tǒng)最為顯著的優(yōu)勢就是，無需人工干預(yù)即可將托盤裝載到容器上，操作者可以通過精確的工作流程和穩(wěn)定的運(yùn)行速度實(shí)現(xiàn)最高效率。自動裝卸系統(tǒng)（ATLS）的核心作業(yè)流程：當(dāng)卡車到達(dá)月臺，沿著月臺上安裝的卡車導(dǎo)向裝置到達(dá)指定位置；通過視覺系統(tǒng)使卡車上的系統(tǒng)和月臺上的系統(tǒng)對接，然后鎖定卡車；駕駛員開啟自動裝卸系統(tǒng)，貨物一次性從卡車自動輸送到月臺，或者從月臺輸送到卡車上，最短2分鐘即可裝卸整車貨物。正是通過添加與自動裝卸系統(tǒng)連接的輸送機(jī)、升降平臺、轉(zhuǎn)盤和電梯，自動裝卸系統(tǒng)和自動倉儲系統(tǒng)可以無縫對接，從而實(shí)現(xiàn)從倉庫內(nèi)部到貨物出庫裝車運(yùn)輸?shù)娜詣踊鳂I(yè)。

　　2022年相信很多人都在經(jīng)歷著一系列變革，從疫情不斷反復(fù)，全國各地倉儲配送運(yùn)力稀缺，跨區(qū)域防疫政策不同導(dǎo)致的訂單時(shí)效性明顯不可估量，同時(shí)單位時(shí)間訂單量激增也成為新常態(tài)。供應(yīng)鏈整體的不確定性，會迫使一些大中型公司直接選擇增加大筆庫存預(yù)算，這勢必會對物流中心的出入庫工作流程造成極大壓力。現(xiàn)代物流之所以不斷向前發(fā)展，都是為了解決不同時(shí)代生產(chǎn)與倉配的顯著問題，所以新問題的產(chǎn)生必然會帶動物流技術(shù)的迭代更新，基于此運(yùn)用自動化技術(shù)裝卸貨物的物流系統(tǒng)開始迅速發(fā)展，尤其是在2020年之后，國內(nèi)廣泛應(yīng)用智能工業(yè)機(jī)器人，將源自北美的自動車輛裝卸系統(tǒng) (ATLS)融合智能物流技術(shù)，從而可以實(shí)現(xiàn)一次性快速裝卸滿載托盤的整個(gè)卡車（工業(yè)車輛），甚至針對特定環(huán)境的裝卸貨作業(yè)流程定制化的專門的自動導(dǎo)引車 (AGV)。通過人工智能 (AI) 和機(jī)械工業(yè)（比如鉸接懸臂技術(shù)）的新技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)諸多創(chuàng)新功能，比如將通過預(yù)測算卡車裝載空間，將不同尺寸的紙箱按照最有尺寸包裝貨物，再將不同規(guī)格的貨物優(yōu)化排列組合，進(jìn)行最大空間利用率的貨物裝載。一般來說，要完成以上任務(wù)，需要多個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富以及操作熟練的倉儲從業(yè)人員同時(shí)完成，通過自動車輛裝卸系統(tǒng) (ATLS)融合智能物流技術(shù)，可以極大節(jié)約人力成本，同時(shí)縮短裝卸貨時(shí)間，同時(shí)基于多次實(shí)踐積累大數(shù)據(jù)可以有效提升最優(yōu)解決方案。現(xiàn)代物流系統(tǒng)中將自動裝卸解決方案視為基于人工智能與機(jī)械工業(yè)融合的復(fù)合創(chuàng)新技術(shù)方案，而不是單一的智能驅(qū)動的機(jī)器人技術(shù)。所以自動車輛裝卸系統(tǒng)(ATLS)融合智能物流技術(shù)在未來市場面對的挑戰(zhàn)是巨大的，但其商業(yè)前景也是非常可觀的。

　　二、自動車輛裝卸系統(tǒng) (ATLS)與機(jī)器人技術(shù)

　　2022年上半年，德國郵政DHL集團(tuán)旗下的第三方物流公司——波士頓動力機(jī)器人公司宣布將推出一款名為Stretch的移動可操縱機(jī)器人，其特點(diǎn)是自動化控制結(jié)合機(jī)器人算法，利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動車輛裝卸系統(tǒng)(ATLS)與工業(yè)機(jī)器人聯(lián)合作業(yè)，實(shí)現(xiàn)跨場景的自動化裝卸貨作業(yè)流程，引起了世界物料搬運(yùn)行業(yè)的廣泛關(guān)注。Stretch移動可操縱機(jī)器人項(xiàng)目的總體投資額高達(dá) 1500 萬美元，在未來3-5年時(shí)間，波士頓動力公司將向北美的全部DHL倉庫提供Stretch機(jī)器人車隊(duì)，用于實(shí)現(xiàn)自動車輛裝卸系統(tǒng) (ATLS)融合機(jī)器人技術(shù)的全自動無人裝卸貨作業(yè)，該項(xiàng)解決方案的主要業(yè)務(wù)流程包括，利用Stretch機(jī)器人處理倉庫中不規(guī)則貨箱搬運(yùn)作業(yè)，DHL物流中心月臺自動裝卸貨。同時(shí)通過多次部署Stretch機(jī)器人車隊(duì)隨機(jī)處理倉庫進(jìn)出庫衍生的其他搬運(yùn)與裝卸任務(wù)。

　　DHL一直致力于供應(yīng)鏈全流程的持續(xù)創(chuàng)新和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，通過優(yōu)化供應(yīng)鏈中物流系統(tǒng)端到端的作業(yè)流程，在提高倉庫運(yùn)營效率和改善客戶服務(wù)方面發(fā)揮著重要作用，最終真正實(shí)現(xiàn)完全自動化無人倉庫作業(yè)模式。 此次Stretch 機(jī)器人車隊(duì)，通過其靈活和柔性的自動化解決方案，向疫情時(shí)代復(fù)雜的電商以及快遞行業(yè)發(fā)起挑戰(zhàn)，業(yè)界評價(jià)其業(yè)務(wù)模式有極大概率能夠在北美區(qū)域和全球范圍內(nèi)快速復(fù)制和擴(kuò)展。Stretch機(jī)器人通過在緊湊的全方向移動基座上快速移動，同時(shí)憑借其輕巧的機(jī)器臂以及高精密度傳感器控制功能的夾具，可以實(shí)現(xiàn)多尺寸、不同品類的貨箱的自動化搬運(yùn)、裝卸作業(yè)，最關(guān)鍵的是Stretch機(jī)器人在一定數(shù)據(jù)積累的場景之中可以自主處理突發(fā)事件，比如無序貨物堆疊和整理，甚至將倉庫不同位置隨機(jī)掉落的貨箱按照最優(yōu)存儲策略進(jìn)行再次堆碼。根據(jù)現(xiàn)場測評數(shù)據(jù)，Stretch機(jī)器人單次移動一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)貨箱為（重量為50磅，約 22.7 千克）計(jì)算單位，則Stretch機(jī)器人每小時(shí)可以處理800個(gè)貨箱，當(dāng)然具體還要取決于卡車和倉庫其他因素的限制。

　　在《物流技術(shù)與裝備》5月刊中，我們曾分析探討過工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，使得現(xiàn)在是考慮將機(jī)器人技術(shù)用于卸載較小物品等艱巨任務(wù)的好時(shí)機(jī)。過去2年，疫情不斷蔓延在全球范圍內(nèi)造成了巨大的供應(yīng)鏈問題，打亂了常規(guī)倉儲與配送平衡態(tài)勢，也延遲了港口、配送中心與終端倉庫的貨物流動。現(xiàn)如今Stretch機(jī)器人聯(lián)合自動車輛裝卸系統(tǒng) (ATLS)的解決方案剛好可以幫助大多數(shù)的物流公司滿足激增的訂單需求并同時(shí)保持物流系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。Stretch機(jī)器人的設(shè)計(jì)初衷就是要解決自動化倉庫流程中最艱難最辛苦的部分環(huán)節(jié)，借此讓倉庫操作人員獲得最大安全保障，并讓他們具備充足的時(shí)間和精力來執(zhí)行更具戰(zhàn)略性和更有價(jià)值的管理工作，作為智能物流技術(shù)裝備的Stretch機(jī)器人，不像傳統(tǒng)的物料搬運(yùn)設(shè)備需要持證上崗，任何人都可以快速輕松地操作它們，一天時(shí)間就可以勝任工作，這就從根本上提升了倉庫智能層級，讓傳統(tǒng)倉庫的搬運(yùn)工人成為新型自動化倉庫的機(jī)器人操作管理員，能夠快速熟練地管理倉庫、工廠，甚至其他任何工業(yè)環(huán)境中的機(jī)器人車隊(duì)。

　　三、自動車輛裝卸系統(tǒng) (ATLS)的市場前景分析

　　隨著新經(jīng)濟(jì)的到來，每個(gè)行業(yè)都面臨前所未有的挑戰(zhàn)，高效、安全、按時(shí)的供應(yīng)鏈成為企業(yè)在市場競爭中獲勝的法寶。根據(jù)新創(chuàng)融媒搜集整理的國際報(bào)告數(shù)據(jù)，2020年全球自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）市場總體營收大約8000萬美元，預(yù)計(jì)2026年達(dá)到1.4億美元，2021至2026期間，預(yù)計(jì)年復(fù)合增長率為15%。由于自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）市場份額的快速增加，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)械搬運(yùn)市場份額也就勢必下降，同時(shí)由于人工搬運(yùn)操作對于未來供應(yīng)鏈效率和安全的消極影響愈發(fā)明顯，因此許多行業(yè)巨頭紛紛部署自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS），以提高其物流系統(tǒng)運(yùn)行效率，尤其是快消品行業(yè)、快遞郵政行業(yè)、智能制造行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)等等，對自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）的需求更為強(qiáng)烈。同時(shí)大品牌自動化物流系統(tǒng)集成商也對自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）和智能物流科技的融合樂此不疲。

　　（1）快速消費(fèi)品行業(yè)應(yīng)用ATLS系統(tǒng)

　　隨著市場需求持續(xù)變化，供應(yīng)鏈也必須做出改變。最新的行業(yè)研究表明，到2021年，58%的快速消費(fèi)品公司將使用 AMR 來優(yōu)化內(nèi)部物流，這是可以理解的。到2024年，這一數(shù)字將達(dá)到79%。通過實(shí)施自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）可以加快在生產(chǎn)設(shè)施和配送中心、配送中心和零售店之間貨運(yùn)班車的周轉(zhuǎn)速度，快速準(zhǔn)確地滿足消費(fèi)需求。快消品行業(yè)巨頭寶潔、聯(lián)合利華、雀巢、喜力、可口可樂等紛紛投資了自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS），有效地將基于人工智能（AI）和視覺建模的機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于卸載和裝載任務(wù)。

　　喜力啤酒在荷蘭Hertogenbosch配送中心配備了8個(gè)自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS），每個(gè)自動裝載系統(tǒng)包括兩個(gè)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)系統(tǒng)，安裝在穿梭車上，穿梭車與3個(gè)緩存輸送機(jī)相連，貨物可以自動在緩存輸送機(jī)和裝卸系統(tǒng)之間移動。進(jìn)貨時(shí)，卡車到達(dá)后，駕駛員會收到IT系統(tǒng)發(fā)出的門號和開啟密碼。卡車完成對接后，驅(qū)動器將電源和通信電纜連接到月臺，駕駛員輸入密碼，驗(yàn)證該卡車是否停靠在正確的月臺位置。驗(yàn)證完畢后，倉庫門自動開啟，卡車?yán)锏耐斜P貨物自動卸載到穿梭車的裝卸系統(tǒng)，穿梭車側(cè)向移動，貨物從裝卸系統(tǒng)移動到緩存系統(tǒng)，AGV將貨物自動搬運(yùn)到倉庫內(nèi)。出貨時(shí)，緩存系統(tǒng)上的托盤貨物自動移動到穿梭車上的裝卸系統(tǒng)，然后再移動到卡車內(nèi)，裝貨完成后，卡車駛離，倉庫門自動關(guān)上。由于穿梭車可以移動，收貨和卸貨可以在同一個(gè)碼頭實(shí)現(xiàn)，從而節(jié)約了卡車重新定位的視覺系統(tǒng)。通過緩存輸送機(jī)，最多可以備貨等同于4個(gè)卡車的貨物，高峰時(shí)段可以快速裝卸。所有月臺的長度均為15米，有效載荷為38噸。通過使用自動裝卸系統(tǒng)，喜力的收發(fā)貨完全可以在全天24小時(shí)的任意時(shí)間自動完成，供應(yīng)鏈更為流暢。

　　（2）郵政快遞行業(yè)應(yīng)用ATLS系統(tǒng)

　　疫情期間，全球郵政市場隨著對供應(yīng)鏈靈活性和效率需求不斷增加，自主移動機(jī)器人的采用速度不斷加快。最新的行業(yè)研究表明，到2021年，58%的物流提供商都將使用 AMR。到2024年，這一數(shù)字將達(dá)到100%，而郵政快遞行業(yè)必須快速正確地處理多品種、大批量包裹，為了減少勞動力，分揀機(jī)已經(jīng)在這個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，但是手工裝卸仍然耗費(fèi)大量的人力，過多的叉車也會給工作環(huán)境帶來安全隱患。通過采用ATLS系統(tǒng)，包裹可以自動從分揀線直接裝到卡車?yán)铮ㄜ嚴(yán)锏陌梢宰詣有遁d，可以最大限度地利用分揀機(jī)的高效率，減少了月臺和人工的使用。法國郵政、丹麥郵政、DHL等都已經(jīng)大量使用了自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）。

　　法國郵政和Ancra公司合作，部署了55個(gè)月臺系統(tǒng)和400個(gè)自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）。與傳統(tǒng)裝卸方式相比，裝卸效率增加了300%，每輛卡車在20分鐘內(nèi)可以完全自動卸載。卸貨系統(tǒng)以兩種不同的速度工作，分揀機(jī)根據(jù)卡車中的裝載量獲得持續(xù)的貨源，可以最大程度利用其產(chǎn)能。每個(gè)月臺每小時(shí)可以運(yùn)輸4000-6000個(gè)包裹。該系統(tǒng)的實(shí)施，提高了法國郵政的包裹吞吐量，縮短了包裹送達(dá)時(shí)間，減少了包裹運(yùn)輸使用的卡車數(shù)量，減少了月臺數(shù)量，工作環(huán)境的安全性也得到保障。

　　（3）集成商創(chuàng)新應(yīng)用自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）

　　霍尼韋爾公司（Honeywell Intelligrated）多年來一直致力于開發(fā)基于人工智能（AI）的自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）融合機(jī)器人技術(shù)的解決方案，并于 2019 年推出了一種稱為商貿(mào)機(jī)器人裝卸系統(tǒng)的解決方案。該系統(tǒng)主要原理通過使用一大段動力傳送帶和一排末端執(zhí)行器來抓取散裝包裹并將其自動卸載到傳送帶上。雖然霍尼韋爾早期研發(fā)此類機(jī)器人解決方案的目的并非用于商業(yè)銷售，但正是該項(xiàng)技術(shù)使得霍尼韋爾開發(fā)了一種獨(dú)特的自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS），以及自主裝卸機(jī)器人系統(tǒng)的解決方案。

　　站在未來物流系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的角度，鉸接臂和機(jī)器人的聯(lián)合解決方案將對于霍尼韋爾公司未來搶占智能物流系統(tǒng)創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用市場發(fā)揮決定作用，霍尼韋爾公司曾在2021年推出智能柔性卸垛機(jī)解決方案，通過進(jìn)行人工智能和視覺系統(tǒng)研發(fā)升級產(chǎn)生迭代技術(shù)推進(jìn)，正是自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）、鉸接臂和機(jī)器人所匹配和擅長的領(lǐng)域。未來，關(guān)節(jié)式機(jī)械臂系統(tǒng)可以快速、精準(zhǔn)、安全地裝卸貨箱，霍尼韋爾的類似產(chǎn)品目前已經(jīng)處于“測試”階段，其成功將智能柔性卸垛機(jī)解決方案中的視覺和人工智能技術(shù)應(yīng)用到關(guān)節(jié)臂解決方案中，用于裝載和卸載任務(wù)。該解決方案看起來雖然類似于一般倉儲卸垛機(jī)器人技術(shù)，但核心技術(shù)其實(shí)是連接帶直接延伸到卡車中的動力輸送機(jī)的末端。霍尼韋爾公司針對此次創(chuàng)新解決方案的總體目標(biāo)是利用人工智能和視覺研發(fā)技術(shù)帶來集成式的解決方案——通過使用卸垛機(jī)器人和鉸接臂臂打造的全新自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）實(shí)現(xiàn)快速多場景的智能裝卸貨，關(guān)鍵在于以上兩種解決方案都需要成熟和復(fù)雜的人工智能和視覺識別技術(shù)構(gòu)建模塊，才能靈活適應(yīng)不同的箱子尺寸和負(fù)載結(jié)構(gòu)的可變性。

　　作為物流自動化的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，單元器具自動裝卸一直是物流技術(shù)業(yè)界的難題，現(xiàn)在由于數(shù)字技術(shù)不斷發(fā)展，通過結(jié)合人工智能（AI）技術(shù)、視覺算法、傳感器靈敏度提升，對于實(shí)現(xiàn)自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）是一個(gè)絕佳時(shí)機(jī)。自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）適用于食品、飲料、煙草、乳業(yè)、紙業(yè)和先進(jìn)制藥業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域中貨物外運(yùn)裝、卸車環(huán)節(jié)。很多企業(yè)在實(shí)踐中，針對裝載和卸貨兩個(gè)業(yè)務(wù)流程的應(yīng)用程序都需要一個(gè)擅長處理可變性的信息系統(tǒng)；而機(jī)器人視覺和傳感器需要知道如何卸垛單個(gè)SKU托盤負(fù)載，然后按何種順序拆卸貨并混合SKU托盤。自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）解決方案的最大優(yōu)勢就是貨品在系統(tǒng)中的穿梭運(yùn)行時(shí)間更短，與用傳統(tǒng)叉車裝卸貨物相比，在一定時(shí)間內(nèi)減少重復(fù)操作頻次，使每個(gè)貨箱直接“找到”自己最適合的位置；一個(gè)裝卸機(jī)械臂需要根據(jù)不同的車輛箱體尺寸計(jì)算出最優(yōu)化的裝卸模式，這些技術(shù)都為倉儲機(jī)器人未來使用基于人工智能（AI）和視覺建模進(jìn)行升級迭代更新解決方案奠定了基礎(chǔ)，從而使物料搬運(yùn)系統(tǒng)供應(yīng)商能夠快速部署解決方案，將其提供給客戶的80%功能在安裝系統(tǒng)出廠之前已經(jīng)過足夠的建模和測試，降低時(shí)間成本，保證即裝即用。