近年來，伴隨人力成本不斷上升，勞動力日益短缺，產品安全性和損耗問題日益嚴重等一系列問題，越來越多的企業(yè)更加關注安全、可控以及高效智能的物流系統(tǒng)運作方式，同時由于疫情不斷反復，倉配訂單彈性需求暴增，國內企業(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)的人工搬運或叉車裝卸方式嚴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)省裝卸車時間與人力，從而縮短運輸車輛在物流中心的等待與滯留時間，ATLS系統(tǒng)在國外已有數(shù)十年的應用歷史，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擔一直存在，而恰恰進出倉庫月臺流程是目前通過智能物流系統(tǒng)創(chuàng)新變革，最能實現(xiàn)大幅度提升效率與收益的環(huán)節(jié)，同時諸多行業(yè)的貨品在人工搬運過程中存在極大的不確定性，即貨品損壞和操作安全問題，這也是導致當前國內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）是一種物料搬運系統(tǒng)，通過使用不同類型的輸送機、滑輪或滑叉，實現(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)定的運行速度實現(xiàn)最高效率。自動裝卸系統(tǒng)（ATLS）的核心作業(yè)流程：當卡車到達月臺，沿著月臺上安裝的卡車導向裝置到達指定位置；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、升降平臺、轉盤和電梯，自動裝卸系統(tǒng)和自動倉儲系統(tǒng)可以無縫對接，從而實現(xiàn)從倉庫內部到貨物出庫裝車運輸?shù)娜詣踊鳂I(yè)。

　　2022年相信很多人都在經歷著一系列變革，從疫情不斷反復，全國各地倉儲配送運力稀缺，跨區(qū)域防疫政策不同導致的訂單時效性明顯不可估量，同時單位時間訂單量激增也成為新常態(tài)。供應鏈整體的不確定性，會迫使一些大中型公司直接選擇增加大筆庫存預算，這勢必會對物流中心的出入庫工作流程造成極大壓力?，F(xiàn)代物流之所以不斷向前發(fā)展，都是為了解決不同時代生產與倉配的顯著問題，所以新問題的產生必然會帶動物流技術的迭代更新，基于此運用自動化技術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，國內廣泛應用智能工業(yè)機器人，將源自北美的自動車輛裝卸系統(tǒng) (ATLS)融合智能物流技術，從而可以實現(xiàn)一次性快速裝卸滿載托盤的整個卡車（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引車 (AGV)。通過人工智能 (AI) 和機械工業(yè)（比如鉸接懸臂技術）的新技術，可以實現(xiàn)諸多創(chuàng)新功能，比如將通過預測算卡車裝載空間，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，進行最大空間利用率的貨物裝載。一般來說，要完成以上任務，需要多個經驗豐富以及操作熟練的倉儲從業(yè)人員同時完成，通過自動車輛裝卸系統(tǒng) (ATLS)融合智能物流技術，可以極大節(jié)約人力成本，同時縮短裝卸貨時間，同時基于多次實踐積累大數(shù)據(jù)可以有效提升最優(yōu)解決方案?，F(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械工業(yè)融合的復合創(chuàng)新技術方案，而不是單一的智能驅動的機器人技術。所以自動車輛裝卸系統(tǒng)(ATLS)融合智能物流技術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?？捎^的。

　　二、自動車輛裝卸系統(tǒng) (ATLS)與機器人技術

　　2022年上半年，德國郵政DHL集團旗下的第三方物流公司——波士頓動力機器人公司宣布將推出一款名為Stretch的移動可操縱機器人，其特點是自動化控制結合機器人算法，利用人工智能技術實現(xiàn)自動車輛裝卸系統(tǒng)(ATLS)與工業(yè)機器人聯(lián)合作業(yè)，實現(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行業(yè)的廣泛關注。Stretch移動可操縱機器人項目的總體投資額高達 1500 萬美元，在未來3-5年時間，波士頓動力公司將向北美的全部DHL倉庫提供Stretch機器人車隊，用于實現(xiàn)自動車輛裝卸系統(tǒng) (ATLS)融合機器人技術的全自動無人裝卸貨作業(yè)，該項解決方案的主要業(yè)務流程包括，利用Stretch機器人處理倉庫中不規(guī)則貨箱搬運作業(yè)，DHL物流中心月臺自動裝卸貨。同時通過多次部署Stretch機器人車隊隨機處理倉庫進出庫衍生的其他搬運與裝卸任務。

　　DHL一直致力于供應鏈全流程的持續(xù)創(chuàng)新和數(shù)字化轉型，通過優(yōu)化供應鏈中物流系統(tǒng)端到端的作業(yè)流程，在提高倉庫運營效率和改善客戶服務方面發(fā)揮著重要作用，最終真正實現(xiàn)完全自動化無人倉庫作業(yè)模式。 此次Stretch 機器人車隊，通過其靈活和柔性的自動化解決方案，向疫情時代復雜的電商以及快遞行業(yè)發(fā)起挑戰(zhàn)，業(yè)界評價其業(yè)務模式有極大概率能夠在北美區(qū)域和全球范圍內快速復制和擴展。Stretch機器人通過在緊湊的全方向移動基座上快速移動，同時憑借其輕巧的機器臂以及高精密度傳感器控制功能的夾具，可以實現(xiàn)多尺寸、不同品類的貨箱的自動化搬運、裝卸作業(yè)，最關鍵的是Stretch機器人在一定數(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掉落的貨箱按照最優(yōu)存儲策略進行再次堆碼。根據(jù)現(xiàn)場測評數(shù)據(jù)，Stretch機器人單次移動一個標準貨箱為（重量為50磅，約 22.7 千克）計算單位，則Stretch機器人每小時可以處理800個貨箱，當然具體還要取決于卡車和倉庫其他因素的限制。

　　在《物流技術與裝備》5月刊中，我們曾分析探討過工業(yè)機器人技術的發(fā)展，使得現(xiàn)在是考慮將機器人技術用于卸載較小物品等艱巨任務的好時機。過去2年，疫情不斷蔓延在全球范圍內造成了巨大的供應鏈問題，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保持物流系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。Stretch機器人的設計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間和精力來執(zhí)行更具戰(zhàn)略性和更有價值的管理工作，作為智能物流技術裝備的Stretch機器人，不像傳統(tǒng)的物料搬運設備需要持證上崗，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)倉庫的搬運工人成為新型自動化倉庫的機器人操作管理員，能夠快速熟練地管理倉庫、工廠，甚至其他任何工業(yè)環(huán)境中的機器人車隊。

　　三、自動車輛裝卸系統(tǒng) (ATLS)的市場前景分析

　　隨著新經濟的到來，每個行業(yè)都面臨前所未有的挑戰(zhàn)，高效、安全、按時的供應鏈成為企業(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，預計2026年達到1.4億美元，2021至2026期間，預計年復合增長率為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)機械搬運市場份額也就勢必下降，同時由于人工搬運操作對于未來供應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）的需求更為強烈。同時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）快速消費品行業(yè)應用ATLS系統(tǒng)

　　隨著市場需求持續(xù)變化，供應鏈也必須做出改變。最新的行業(yè)研究表明，到2021年，58%的快速消費品公司將使用 AMR 來優(yōu)化內部物流，這是可以理解的。到2024年，這一數(shù)字將達到79%。通過實施自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）可以加快在生產設施和配送中心、配送中心和零售店之間貨運班車的周轉速度，快速準確地滿足消費需求?？煜沸袠I(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）和視覺建模的機器人技術應用于卸載和裝載任務。

　　喜力啤酒在荷蘭Hertogenbosch配送中心配備了8個自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS），每個自動裝載系統(tǒng)包括兩個鏈式輸送機系統(tǒng)，安裝在穿梭車上，穿梭車與3個緩存輸送機相連，貨物可以自動在緩存輸送機和裝卸系統(tǒng)之間移動。進貨時，卡車到達后，駕駛員會收到IT系統(tǒng)發(fā)出的門號和開啟密碼?？ㄜ囃瓿蓪雍?，驅動器將電源和通信電纜連接到月臺，駕駛員輸入密碼，驗證該卡車是否停靠在正確的月臺位置。驗證完畢后，倉庫門自動開啟，卡車里的托盤貨物自動卸載到穿梭車的裝卸系統(tǒng)，穿梭車側向移動，貨物從裝卸系統(tǒng)移動到緩存系統(tǒng)，AGV將貨物自動搬運到倉庫內。出貨時，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，裝貨完成后，卡車駛離，倉庫門自動關上。由于穿梭車可以移動，收貨和卸貨可以在同一個碼頭實現(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，最多可以備貨等同于4個卡車的貨物，高峰時段可以快速裝卸。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小時的任意時間自動完成，供應鏈更為流暢。

　?。?）郵政快遞行業(yè)應用ATLS系統(tǒng)

　　疫情期間，全球郵政市場隨著對供應鏈靈活性和效率需求不斷增加，自主移動機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，分揀機已經在這個行業(yè)得到廣泛應用，但是手工裝卸仍然耗費大量的人力，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里，卡車里的包裹可以自動卸載，可以最大限度地利用分揀機的高效率，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個月臺系統(tǒng)和400個自動車輛裝卸系統(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能。每個月臺每小時可以運輸4000-6000個包裹。該系統(tǒng)的實施，提高了法國郵政的包裹吞吐量，縮短了包裹送達時間，減少了包裹運輸使用的卡車數(shù)量，減少了月臺數(shù)量，工作環(huán)境的安全性也得到保障。

　?。?）集成商創(chuàng)新應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）融合機器人技術的解決方案，并于 2019 年推出了一種稱為商貿機器人裝卸系統(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)此類機器人解決方案的目的并非用于商業(yè)銷售，但正是該項技術使得霍尼韋爾開發(fā)了一種獨特的自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS），以及自主裝卸機器人系統(tǒng)的解決方案。

　　站在未來物流系統(tǒng)技術發(fā)展的角度，鉸接臂和機器人的聯(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)新技術應用市場發(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解決方案，通過進行人工智能和視覺系統(tǒng)研發(fā)升級產生迭代技術推進，正是自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）、鉸接臂和機器人所匹配和擅長的領域。未來，關節(jié)式機械臂系統(tǒng)可以快速、精準、安全地裝卸貨箱，霍尼韋爾的類似產品目前已經處于“測試”階段，其成功將智能柔性卸垛機解決方案中的視覺和人工智能技術應用到關節(jié)臂解決方案中，用于裝載和卸載任務。該解決方案看起來雖然類似于一般倉儲卸垛機器人技術，但核心技術其實是連接帶直接延伸到卡車中的動力輸送機的末端?；裟犴f爾公司針對此次創(chuàng)新解決方案的總體目標是利用人工智能和視覺研發(fā)技術帶來集成式的解決方案——通過使用卸垛機器人和鉸接臂臂打造的全新自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）實現(xiàn)快速多場景的智能裝卸貨，關鍵在于以上兩種解決方案都需要成熟和復雜的人工智能和視覺識別技術構建模塊，才能靈活適應不同的箱子尺寸和負載結構的可變性。

　　作為物流自動化的最后一個環(huán)節(jié)，單元器具自動裝卸一直是物流技術業(yè)界的難題，現(xiàn)在由于數(shù)字技術不斷發(fā)展，通過結合人工智能（AI）技術、視覺算法、傳感器靈敏度提升，對于實現(xiàn)自動車輛裝卸系統(tǒng)（ATLS）是一個絕佳時機。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)和先進制藥業(yè)等生產領域中貨物外運裝、卸車環(huán)節(jié)。很多企業(yè)在實踐中，針對裝載和卸貨兩個業(yè)務流程的應用程序都需要一個擅長處理可變性的信息系統(tǒng)；而機器人視覺和傳感器需要知道如何卸垛單個SKU托盤負載，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)中的穿梭運行時間更短，與用傳統(tǒng)叉車裝卸貨物相比，在一定時間內減少重復操作頻次，使每個貨箱直接“找到”自己最適合的位置；一個裝卸機械臂需要根據(jù)不同的車輛箱體尺寸計算出最優(yōu)化的裝卸模式，這些技術都為倉儲機器人未來使用基于人工智能（AI）和視覺建模進行升級迭代更新解決方案奠定了基礎，從而使物料搬運系統(tǒng)供應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)出廠之前已經過足夠的建模和測試，降低時間成本，保證即裝即用。