中国自动仓储技术现状分析与展望

中国自动仓储技术现状分析与展望

2014-10-22

1 自动仓储技术的基本范围

自动仓储技术是物流装备技术的一部分。

自动仓储技术从狭义上讲即自动化立体库（AS/RS），从广义上讲还包括自动输送系统（含各种输送机、

穿梭车、AGV等），自动拣选与分拣系统，自动识别系统等。本报告主要以自动化立体库为研究对象，兼顾

输送系统、分拣系统等。

2 我国自动仓储技术发展历史与现状

自动化立体库

立体库也称为高架库或高架仓库，一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存单元货物，用

相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。

自动化立体库（AS/RS）是物流技术的革命性成果，它一般由高层货架、巷道堆垛机、输送机、控制系

统和计算机管理系统（WMS）等构成，可以在计算机系统控制下完成单元货物的自动存取作业。

自动化立体库应用最早的国家是美国（1953年），而日本是应用最广的国家。

我国于1973年开始研制第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高15米，机械部起重所负责），该系

统1980年投入运行。据粗略统计，到2010年底，我国自动化立体仓库数量已超过1000座。

我国自动化立体库库应用范围很广，几乎遍布所有行业。目前已经取得应用的行业主要有机械、冶金、

化工、航空航天、电子、医药、图书、食品加工、烟草、印刷、配送中心、机场、港口等。

我国自动化立体库的研究与应用经历了4个主要阶段：

1973-1985年，属于起步阶段，已经完成系统的研制与应用，但限于经济发展的限制，应用非常有限；

1986-1998年，属于初步发展阶段，通过引进吸收，研制了属于第二代技术，基于PLC控制的立体库系统。应用领域逐步扩展到医药、化工、机械、烟草等，市场应用超过200套。

1999-2005年，属于高速发展阶段，以联想电脑公司自动化物流系统为起点，基于激光测距的第三代技

术得到全面应用。这一时期立体库得到了广泛应用，市场保有量每年平均有40套左右增长，达到约500套

左右（此时1990年前建设的项目已基本拆除）。

2006-2010年，已经进入成熟应用阶段，每年市场需求平均达到90套左右，到2010年底，市场保有量

超过1000套。

目前我国的自动化立体库技术已经基本成熟，并进入大量应用阶段。其技术水平与先进国家的差异主

要在于高速性能、工艺、可靠性等方面。

自动输送系统

自动输送机主要分为托盘式和箱式两大类。各自均有很多的种类。托盘式输送机包括链条式、辊筒式

输送机，穿梭车，AGV，提升机等，一般与立体库配套使用。箱式输送机则包括皮带式、辊子式输送机，提

升机等多种形式，在配送中心广泛应用。此外，机场行李系统采用的输送机是比较特殊的一类。

我国自动输送系统的发展，要早于自动化立体库。其主要原因是生产线发展和邮政业务发展的需要，

这在1980年代已经开始走向成熟。但作为重要的物流装备，尤其是随着大型配送中心的发展，我国自动输

送系统的发展同样经历了几个时期。

1970-1990年，属于初级应用时期。其托盘输送机主要为立体库配套，而箱式输送机主要在邮政领域应用，范围比较窄，技术水平比较落后。机场的应用则主要采用进口。

1991-2000年，属于技术提高期。自动输送系统的技术水平得到显著提高。其主要标志是PLC系统的应

用和总线技术的应用。AGV等新产品新技术得到发展，并开始应用于市场。

2001-2008年，属于高速发展期。输送机技术水平跃上了新的台阶。高速输送机、AGV等均已经实现国

产化。市场应用已经渗透到各个行业。尤其是烟草、零售、医药、图书、服装等领域发展迅猛。

2009-2010年，技术成熟期。输送系统的技术水平已经取得重要进展。工业应用已经非常普遍，其市场

总量甚至超过自动立体库的规模。所不足的，主要表现在产品的工艺，企业规模等方面。

高速分拣系统

作为重要的物流自动化技术，高速分拣系统一直在扮演重要角色。

目前市场应用的高速分拣机的类型主要有滑块式、交叉带式、托盘式等几种。分拣能力从每小时1000件到10000件不等。

高速分拣系统在我国的发展，经历了由仿制到自制的过程。最早在邮政分拣中得到应用。但技术水平与国外相比差距甚大。主要是工艺水平、可靠性、分拣能力等方面。目前只能生产分拣能力小于5000件的设备。

主要应用领域包括机场行李分拣、邮政、配送中心分拣等。如国航3号航站楼行李系统总投入达到约7亿人民币，是市场需求的主体。

然而随着2010年B2C电子商务的蓬勃发展，高速分拣系统的应用将进入一个高潮。估计市场需求每年将达到100套左右。

3 我国自动仓储技术的市场应用现状

1) 按行业划分的市场保有量分析

我国自动仓储技术的市场应用经历了漫长的过程。目前已经几乎覆盖了国民经济的各个方面。下面对市场应用作简单描述【注1】。

注1：以上数据根据各主要企业业绩汇总而来，仅统计带有自动化立体库和自动输送系统的项目。

注2：其他未统计行业包括金融、市政、防爆等类型物流系统，总保有量约30-50套，未单独列出。

注3：根据中国物流技术协会信息中心2010年的调研报告，中国目前已经建成的自动化物流系统中，烟草占17%，医药占13%，汽车占10%，机械制造占8%，连锁零售占8%，食品饮料行业站8%，机场占5%，军队占5%，出版印刷占4%，其他占22%；本报告的分类略有不同。

注4：在机场自动化物流系统中，分为仓储系统和行李系统。其中行李系统主要为国外进口。

2）2010年市场分析

根据中国物流技术协会信息中心2010年的调研报告，我国2010年自动仓储系统及相关产品的总市场约为150亿，分布如下【注1】：

注1：上表在引用时去掉了非自动化仓储系统部分的货架及周边设备；

注2：一般情形下，立体库货架占总投资的30-40%，个别达到50%；

4 生产企业与研究机构概况

我国自动化仓储系统自上世纪70年代开始研制以来，一直处于比较缓慢发展的态势。自动化立体库的研究工作主要集中在北京起重运输机械研究所和北京自动化研究所等少数单位，高速分拣系统的研究工作则主要集中在邮电部539厂等少数单位。1986年在宝钢项目开始引入德国技术，自行消化。1995年在烟草行业开始有外企提供系统集成。大部分企业的兴起均在1995年-2005年之间。以下是其基本情况（仅列出30家，无排名概念）。

注1：全国货架厂家约200家，规模以上厂家约10家。本表仅列最大的出3家企业，作为参考，其他如十通、鼎虎、世仓、东联、博途等均没有列入；

注2：国内输送机制造厂家约200家，集中在广东、浙江、上海、江苏等地。但规模以上的企业不多。本报告仅列出有影响的几家企业，同锐、INTERROLL等均没有列入。

注3：目前分拣设备制造厂约10家，国内约5家。其中与集成商有重复的就不再列出。

注4：目前物流软件厂家约30家，但规模均不大，本报告仅列出两家比较有影响的企业。

注5：基于调研的局限性，本表仅列出有一定规模且成立时间超过3年的企业，尚有部分有影响的企业遗漏，请予指正。

5 未来发展展望

1）市场展望

根据中国物流技术协会信息中心2010年的调研报告，未来5年的自动化仓储市场需求将每年有17%的增长。具体如下（以基数为149.2亿计算）：

2）技术发展方向

未来我国自动仓储技术发展的基本趋势如下：

a. 传统产品的升级

虽然我国在过去30年间，经过几代人的努力，物流技术与产品取得了长足的发展。但从总体来说，还存在产品规格单一，工艺水平落后，产品标准落后，产品规模化生产水平低等明显劣势。这一方面将影响我国自动化物流装备产品的市场竞争能力，更为重要的是将影响我国的经济发展。因此，提高传统产品的技术含量，发展产业化水平是未来很长一段时期努力的方向。

b. 关键技术的发展

自动仓储技术中的关键技术集中在高速度、高效率和高可靠性等方面。这是我国今后物流技术发展的重点之一。

高速度表现在堆垛机、输送机、分拣机产品方面。如开发速度超过300米/分的托盘式堆垛机，速度超过400米/分的穿梭车，速度达到150米/分的分拣机等。我国在这一方面还存在很大差距。尽管有企业在实验室达到了一定高度，但离实际应用还有相当一段距离。

高效率则表现在物流处理能力方面。包括分拣超过10000件的高速分拣机，综合输送超过2000件的输送机，效率达到10000件的输送合流技术，以及效率超过100托盘/小时的高速托盘堆垛机等。

除此之外，开发自主产权的AGV，机械手等，也将成为今后发展的方向。总之，高、新、尖的发展战略仍然是今后发展的主流。

c. 信息识别技术与传动技术的发展

自动化仓储技术是高新技术。其中自动识别技术、自动控制技术以及传动技术是其关键和核心。然而，令人遗憾的是，我国到目前为止，这一部分绝大部分采用的是进口。这一方面是市场竞争的需要，但另一方面也说明我们的发展还处于初级阶段。如何在这一方面取得突破，可能需要若干代人的努力。

d. 系统集成技术的发展

我国自动化仓储技术的发展，还体现在物流系统集成技术的发展。

今天的物流发展，正朝着规模化、自动化的方向发展。超大型的物流配送中心的建设此起彼伏。仅2010年，建设成功和启动开工建设的超过5万平方米的配送中心不下20项。如北京高等教育出版社物流中心、北京物美商业集团物流中心、上海农工商新物流中心、李宁公司荆州物流中心、京东商城亚洲一号物流中心等。

大型的自动化物流中心建设，对系统集成技术提出了新的要求。

系统集成技术涵盖系统规划、流程设计、设备选型、土建配合、项目管理、系统接口、系统测试、系统搬迁、系统上线诸多方面，是一门涉及多学科、多行业的复杂系统工程。

图片说明：高等教育出版社图书物流中心，占地220亩，建筑面积53000平方米，总投资约3.6亿，大型立体库可以存放约5万个托盘，日吞吐量达到10万件图书，合1亿码洋。是目前国内规模最大、系统最先进的物流系统之一。该系统2010年5月正式建成投入使用。

3）企业的发展方向

预测未来物流企业的发展，可以从几个方面进行：

a.专业化的分工将更加明确

随着2010年我国经济规模超过日本，企业对物流的需求将呈现前所未有的新局面。以前制约企业发展的市场需求将不复存在，代之以随着产能提高和利润率进一步下降带来的竞争格局。因此，企业将走向专业化的分工。如专业的堆垛机生产企业，专业的输送机生产企业，专业的系统集成商等。小而全的企业将面临严重的生存危机。

b.企业的集成度将越来越高

随着专业化分工明确，企业的集成度将越来越高。可以预见的未来是，我国必将有若干企业和系统集成商进入世界前20位。成为自动化物流系统领域的世界竞争者。同时，随着中国市场的进一步扩大，世界各国的集成商其业务的重点将转移到中国。

c.创新是企业发展的灵魂

要在未来的广阔物流装备市场拥有一席之地，企业的创新是必由之路。依靠价格战赢得暂时的订单将不会长久。与其他行业一样，创新是企业发展的灵魂。