想要大收益?使用自动拖车装载系统(ALTS)自动化进出

压力航运今天的接收过程是巨大的。劳动力稀缺，很难留住。订单量很高。供应短缺正迫使一些公司尽可能多地购买库存，这对流入的工作流造成了进一步的压力。

这些都是问题所在，但也有好的一面:自动化装卸过程的系统正在迅速发展，尤其是在智能机器人的使用方面。更成熟的是各种类型的自动拖车装载系统(ATLS)，快速装载整个拖车的托盘在一个动作，或自动引导车辆(agv)为装卸过程量身定制。

利用人工智能(AI)和铰接臂的新技术有望做一些新的事情:将高度可变的纸箱和箱子自动装卸成整洁、有序的货物，充分利用拖车的立方空间。在过去，这项任务通常是留给人类劳动力和他们强大的后盾，也许是借助可伸缩的动力输送机。

装载和卸载解决方案是多种多样的，涉及多种技术，而不一定是人工智能驱动的机器人。挑战是巨大的，但自动化的选择也在增加。

霍尼韦尔正在利用人工智能和视觉技术，将其应用到机器人卸码垛机解决方案中，用于其关节臂解决方案，可以装卸箱子。

机器人登场

今年早些时候，德国邮政DHL集团旗下的大型第三方物流公司DHL供应链宣布与机器人供应商合作，机器人方法引起了广泛关注波士顿动力公司该公司将推出波士顿动力公司(Boston Dynamics)研发的一款名为Stretch的移动操作机器人，用于在多个设施中自动卸载物品，投资达1500万美元。

在过去的几年里，随着Stretch的开发和测试，该项目涉及了密切的合作。波士顿动力公司将在未来三年内向北美的多个DHL仓库交付一批Stretch机器人。机器人将在仓库中处理几个搬运箱子的任务，首先是在选定的DHL设施卸货。在第一次部署之后，多用途机器人可以处理额外的任务。

“在DHL供应链，我们致力于持续创新和数字化转型，以优化端到端供应链。”莎莉•米勒DHL北美供应链首席信息官(CIO)在宣布合作时表示。“投资仓库自动化在提高运营效率和改善为客户提供的服务方面发挥着重要作用。Stretch机器人通过灵活的自动化解决了复杂的行业挑战，我们将能够在区域和全球范围内复制和扩展。”

Stretch在一个紧凑的、全方位的移动底座上移动，并具有一个轻量级的手臂和一个具有先进传感和控制的夹持器，以处理各种各样的盒子类型和尺寸。Stretch被吹捧为能够自主处理复杂情况，如无序的堆叠配置和回收掉落的盒子。

Stretch每次移动一个箱子，可以处理重达50磅的箱子，速度最高可达每小时800箱，具体取决于拖车和箱子配置凯文•Blankespoor波士顿动力公司仓库机器人高级副总裁。

布兰克斯普尔说，行业和供应链的压力，以及机器人技术的进步，使得现在是考虑用机器人来完成艰巨任务的好时机，比如卸载较小的物品。他说:“疫情在全球范围内造成了大规模的供应链问题，扰乱和延迟了港口、仓库和配送中心的货物流动。”“Stretch可以帮助物流公司满足激增的需求，并保持稳定的货物量通过设施。”

布兰克斯普尔认为，利用机器人技术自动化纸箱卸货的一个好处是，操作人员可以利用节省的劳动力重新分配工人到其他任务上。布兰克斯普尔说:“我们设计Stretch是为了自动化这些仓库工作中最艰难的部分，这让员工更安全，并让他们有时间去做更有战略意义和有价值的工作。”“我们有意设计我们的机器人，使它们几乎可以被任何人轻松操作，而不需要专业学位。我们设想，今天的搬运工将成为明天的机器人操作员，能够管理仓库、工厂和其他工业环境中的机器人车队。”

其他供应商也参与了将基于人工智能的机器人应用于卸载和装载任务。霍尼韦尔Intelligrated几年来，该公司一直在研究基于机器人的拖车卸货解决方案，并于2019年推出了一种解决方案，称为其通用商品机器人卸货机。

该系统使用一宽段的动力输送机和一宽排末端执行器来抓取和自动卸载散装包装到其输送机上。霍尼韦尔机器人公司(Honeywell Robotics)首席技术官托马斯•埃文斯(Thomas Evans)说，早期的解决方案已不再商业化销售，但这项技术促使霍尼韦尔开发了一种不同的自动机器人解决方案，用于卡车装卸，使用铰接臂来处理箱子。

展望未来，铰接式手臂解决方案将使用霍尼韦尔去年推出智能柔性卸码垛机解决方案时进行的人工智能和视觉系统研发。埃文斯表示，关节机械臂系统可以装卸箱子，霍尼韦尔已经进入“执行”阶段，将智能柔性卸码垛机解决方案中的视觉和人工智能技术应用到关节机械臂解决方案中，用于装卸任务。该解决方案将看起来类似于卸码垛机器人，尽管连接在延伸到拖车的动力传送带的末端。

埃文斯表示，霍尼韦尔的总体目标是利用人工智能和视觉研发来实现多种解决方案——首先是卸垛机器人，现在是更新的关节臂，可以自动装卸箱子。他说，这两种解决方案都使用了人工智能和视觉技术构建模块，可以灵活地适应不同的箱子尺寸和负载结构的可变性。

埃文斯说:“我对拥有我们装卸铰接臂的客户所做的是，我鼓励他们看看我们的智能柔性卸垛机，以及它的视觉能力和处理变化的智能，以及该手臂的先进铰接能力。”

ATLS解决方案的优点是缩短了往返时间，与用叉车装载拖车相比，缩短了时间，使得每班作业可以装载更多的拖车。

Evans解释说，在实践中，卸载和加载应用程序都需要一个擅长处理可变性的系统。在去码垛的过程中，机器人的AI和视觉需要知道如何以任意顺序对单sku托盘卸货，然后是混合sku托盘卸货。

类似地，一个箱子装卸机械臂需要知道如何装载一个高度结构化的拖车，但下一个可能装载更松散，或者需要不同的模式。

“我们的视觉系统，以及我们开发的人工智能和智能，是能够在拖车之间始终如一地做到这一点的关键，并以可接受的速度为客户提供所需的灵活性，以获得投资回报，”埃文斯说。

埃文斯表示，在仓库机器人技术中使用核心人工智能和视觉构建模块的一个关键好处是可以更快地部署解决方案，因为在系统安装之前，80%的功能都进行了广泛的建模和测试。

埃文斯说:“我们采用的流程是，80%的项目都是基于一种与客户无关的通用方法。”“通过这种方法，当我们到达客户现场时，部署和调试阶段不需要比传统的材料处理解决方案扩展太多。”

Evans说，重要的是，关节臂装卸解决方案的末端执行器设计可以一次抓取和处理两到三个箱子，而不是一个，就像智能卸码垛机器人可以在一个动作中抓取和操作多个箱子一样。

Evans说:“铰接式机械手一次能够拣起三个箱子，一次装载三个箱子，或者一次拣起和卸载三个箱子，这使得我们的拣箱速度达到每小时900到1000个，这使得这样的解决方案能够与人工过程的速度相竞争。”

atl效率

自动拖车装载系统(ATLS)基于涉及滑冰鞋的数字控制机制，滚轮或滑链已被证明数十年。它们可以有效地将货物托盘安全装载到拖车上，这使它们受到食品和饮料公司以及其他运输大量散装货物的消费品公司的欢迎。一些系统还可以装载和卸载其他物品，如轮胎或纸卷。

装载自动化销售总监Bill Witwer表示，与手动用叉车装载拖车相比，ATLS具有节省时间和劳动力的优势，同时在实际装载任务中消除了产品或设备损坏的可能性，因为一旦其分段输送机满载，ATLS可以在两到三分钟内装载一辆完整的拖车。该公司提供多种类型的ATLS。Witwer说:“系统操作员只需按一个按钮，拖车就会在大约两分半钟的时间内装载完毕。

相比之下，用手动操作的叉车装载拖车可能需要20到30分钟，而且由于卡车进出拖车的狭窄范围，当ATLS一次性自动装载拖车时，可能会发生事故和损坏。Witwer补充说，一些客户可能会进一步自动化，使用托盘输送机或agv将负载带到ATLS分段输送机。

Loading Automation的客户包括家喻户晓的品牌，如安海斯-布希(anhe用户- busch)和哈雷戴维森(Harley-Davidson)，前者使用自动滑链和滚子拖车系统定期将空铝罐和玻璃瓶从附近的供应商运送到啤酒厂，后者使用动力链和滚子式ATLS将成品摩托车从生产厂运送到附近的仓库。

对于像这样定期“穿梭”的公司来说，atls加快了运输和接收过程，解放了叉车操作员，并减少了产品损坏的几率。

Witwer说:“节省时间是这些系统的主要理由，同时还可以减少对负载和设备的损坏，并增加作业的周转时间。”ATLS每班可以处理30辆拖车，在不到两年的时间内就可以实现回报，这对于我们看到的许多大批量应用来说是非常典型的。”

用于装载拖车的agv有时会与线尾托盘运输协同工作，以实现完全自动化的托盘运输出站流程。

Witwer补充说，虽然航天飞机运行场景是ATLS的最佳选择，但如果容量足够大，它们也可以为更长的运输带来回报。安全也是许多操作所关注的问题。通过装载自动化的系统，ATLS通常集成到码头控制和拖车约束系统，以确保高水平的安全性，Witwer补充道。

此外，Witwer表示，虽然许多ATLS设计确实需要改装拖车和固定的码头输送区，但也有一些不需要。有各种变化，以及咨询和集成元素，为每个操作组合理想的解决方案。

Witwer说道:“我并没有尝试去推广任何一种解决方法。“这取决于每个客户的应用需求，以及空间和材料流方面的环境。虽然自动化装卸有不同的方法，但好处是相似的，包括节省时间，消除损坏的可能性，提高安全性，减少装卸时的人员要求，这已经成为劳动力短缺的重要问题。”

与人力操作的叉车装载相比，atls节省的时间极大地压缩了装卸周期，使得用相同数量的卡车运输更多的货物成为可能杰克·w·斯迈利，北美销售经理Ancra系统是ATLS解决方案提供商。这是ATLS用于短途航天飞机运行的主要驱动因素，通常包括一个ATLS和一个经过改装的拖车。

Smylie表示，使用ATLS，作业人员不仅可以重新分配叉车操作员，节省码头侧的时间，卡车司机及其钻机在码头的等待时间仅为几分钟，而使用叉车装卸时需要30分钟或更长时间。

Smylie说:“如果使用改进的拖车系统，在自动化之前，如果你使用10辆卡车进行穿梭作业，你可以很容易地将其减少到5辆卡车。”“这实际上取决于你每小时能转多少负荷。如果司机开着改装过的拖车来使用我们的ATLS解决方案，那么周期时间非常短，因为拖车在3分钟内就可以装载，而不是30分钟或更长时间，这取决于您之前如何装载卡车。现在你把卡车的每一端都转得更快了。这是ATLS改装拖车的主要决策驱动因素。”

Ancra提供ATLS解决方案的客户包括血统物流(前Preferred Freezer Services)、DB Schenker和宝洁(Procter & Gamble)。Smylie补充说，虽然需要改装拖车的atls与对负载分布和拖车控制程度更高的短梭运行相匹配，但一些atls不需要改装拖车，这为更多的操作提供了自动化装载效率。例如，Ancra提供了一个名为Skateloader的ATLS，用于自动装载标准的、未修改的拖车。

该滑板机可以与托盘或滑片货物进行出站运输，也可以与非改装拖车一起工作。Ancra估计，这种未经改装的拖车ATLS可以将整个装载周期从叉车的30或40分钟缩短到8分钟左右，这使得一个码头门每小时可以处理3到4辆拖车。

“有不同的ATLS方法来处理不同的需求，”Smylie说。“使用像我们的Skateloader这样的无需修改的系统，任何标准拖车都可以装载，这为需要单向运输到多个地点或客户的作业提供了ATLS的优势。”

Smylie补充道，对于ATLS解决方案的用户来说，使用托盘输送机或agv来完全自动化从码垛和包装到ATLS并直接进入拖车的出库过程是相当常见的。Smylie说:“托盘输送机与ATLS相结合，为整个出库过程带来了高水平的速度和效率。

专用agv

agv是另一种自动装载拖车托盘的途径，在某些情况下，卸载。供应商强调，执行这些任务的agv可能需要一些特殊的坚固性和导航功能。

处于例如，KION集团旗下的自动拖车装载(ATL)和拖车卸载(UTUL)系统，可处理在粗糙和不平整的船坞板上的常规驾驶。激光和自然目标导航的组合允许agv在不修改拖车、码头或设施的情况下看到拖车内部。这些agv可以支持各种所需的装载模式，包括混合定向和风车模式。

“与标准AGV相比，ATL AGV的主要变化之一是净高的增加，”解释道Brian SpradlinKION集团移动自动化副总裁。“增加的间隙需要适应甲板高度和码头斜坡的变化。底盘和驱动轮配置也进行了修改，以实现在这些应用程序中的可靠性能。ATL agv的其他改进主要集中在减轻拖车墙壁和地板的差异。”

JBT公司AGV应用工程经理Mark Longacre表示，由于劳动力短缺等运营压力，使用AGV进行装卸的情况越来越多，“JBT很早就进入自动拖车装载市场:10多年前。”“这个市场多年来增长缓慢，现在正在迅速加速，类似于许多自动化应用和市场。驱动因素几乎总是涉及将劳动力重新分配到更具附加值的流程，并在提高码头区域安全性的同时，最大限度地减少产品和设施的损坏。”

日本电信的ATL已经是第三代了。ATL agv提供更大，更柔软的轮胎，倾斜桅杆和双后驱动，便于在停靠板和卡车内部旅行。使用了两种形式的导航:一种是动态的、可适应的自然特征导航，另一种是“墙跟随”导航，它使用SICK传感器的原始数据来感知拖车墙壁，以确保它位于拖车的中心。拖车装载算法检测拖车的中心，并直接在车辆上调整负载，在所有侧面只有一英寸的间隙。

Longacre解释说，JBT的第一个ATL应用往往更短，从制造工厂到附近的DC的常规负载，虽然这些仍然是很好的应用，但ATL agv现在看到了更广泛的吸引力。

朗阿克说:“我们现在正在自动化一些配送设施，使用更多的托盘变化和更远的卡车。”“一开始，我们通常装载相当重的产品，拖车的容量是有限的。现在我们可以装载轻质产品，其中尾部体积是立方的。我们甚至还装了没有装托盘的货。”

尽管减少产品损坏和工人安全仍然很重要，但在寻找足够的劳动力，特别是熟练的叉车操作员方面面临的严峻挑战，正在推动人们对ATL agv的兴趣增强。

朗阿克说:“我们的客户说，他们可以仅从码头门事故和减少损坏来证明自动化是合理的。”“现在越来越多的客户评论说，他们正在超越传统的投资回报率和回报理由。这些客户非常关心缺乏合格的候选人来运行手动叉车装卸拖车。他们说，这远远超出了试图降低成本的范围，他们的生存将基于这些操作的自动化。”