摘要：本文從倉儲、配送、軟件三個方面系統探討了我國物流倉儲配送關鍵技術的發展概況。 包括立體倉庫技術、貨到人揀選技術、AGV技術、無人倉庫技術、自動分揀技術、配送柜技術、無人配送技術、即時配送技術等。 本文梳理了我國物流裝備制造企業的基本情況，初步分析了我國物流配送技術與世界先進水平的差距及其未來發展趨勢。

1 概述

中國現代物流、倉儲和配送技術的發展可以追溯到20世紀70年代。 以北汽院、北汽研究院為代表的科研院所已開始自動化立體倉庫的研究和應用。 以郵電部519廠、539廠為代表的企業已經開始研究郵件自動分揀系統，包括各種類型的分揀系統。 但直到20世紀90年代末，我國物流技術的發展和應用才真正開始進入快車道。 其標志性事件包括：針對寶鋼生產應用的自動化立體倉庫技術的引進和消化、針對煙草制造應用的高端物流系統的應用、以家電制造業為代表的現代物流系統的發展等。聯想和海爾。 特別是進入21世紀，隨著電子商務的興起和工業4.0理念的推廣，物流技術帶來了一波蓬勃發展的機遇。

根據國家標準GB/T4754-2011《國民經濟行業分類》[1]，我國物流倉儲配送機械被列入物料搬運（起重運輸）機械范疇，并無詳細分類。 如果要深究的話，物流倉儲配送機械的內涵非常廣泛。 見下文：

圖1 物流倉儲配送機械的基本分類

與重型機械的其他獨立產品不同，物流倉儲配送機械往往以成套設備和系統的形式出現。 在物流倉儲系統中，有些產品是強相關的，比如自動化立體倉庫系統中的堆垛機、輸送機、電梯、貨架等。 它們相互密切配合，構成系統不可缺少的一部分； 有些是弱相關的。 相關的，如叉車、托盤等，它們相對獨立，與系統基本沒有緊密的聯系。 此外，其上還設有計算機管理和控制系統。 這就是物流倉儲配送系統的獨特性和復雜性。

有些產品，如倉儲叉車，雖然屬于工程機械范疇，但與倉儲和配送密不可分。 廣泛應用于倉庫、車間、碼頭等場所的托盤搬運，因此被歸類為倉儲配送機械。 也是一種可以接受的方法。 類似的產品包括機器人和無人機。 機器人廣泛應用于物流、倉儲和配送領域，但主要應用于碼垛/卸垛、自動揀選和搬運等領域。 機器人應用較為廣泛，如工業裝配、焊接、噴涂等領域，不應納入物流倉儲配送的應用范圍。

隨著改革開放的深入，我國經濟實現了跨越式增長。 物流設備也不例外。 從數量上看，我國物流裝備市場在2015年前后已發展成為全球最大的單一市場，其他市場包括北美、歐洲、亞太（不含中國）等（包括南美、非洲等地區），以及中國的優勢仍在擴大（見圖2）。

圖2 世界物流市場分布圖

特別需要指出的是，近兩年世界物流裝備市場取得了前所未有的快速發展，不僅在中國，在歐美等市場也是如此。 以叉車為例。 2017年和2018年，全球叉車年增長率均超過15%。 繼2017年中國叉車銷量實現34%的驚人增長后，2018年再次實現20.21%的增長，成為物流設備市場增長最快的國家之一。

市場對物流裝備需求快速增長的同時，品質提升也呈現新趨勢，特別是在工業4.0帶動的制造領域和以電商為代表的流通領域。 自動化、無人化、智能化已成為行業共識。 更高品質、更低價格已成為未來發展的基本趨勢。 這在整個行業掀起了一波物流技術發展高潮，甚至可以說開辟了一個新時代。 物流技術發展的新時代。

2 物流倉儲技術發展概況

總體來看，40年來我國物流技術裝備取得了長足進步。 尤其是近年來，隨著資本和人才的涌入，發展速度更加迅猛。 以存儲和揀選為重點的物流倉儲技術取得了重大進展。 以無人倉技術為代表的倉儲技術、揀選技術、庫內搬運技術，實現了從引進、消化到創新的發展道路。

? 三維圖書館技術

三維圖書館技術（這里指廣義的三維圖書館，而不僅僅是AS/RS系統）已經呈現出幾大變化：第一，大型AS/RS三維圖書館的應用越來越多； 其次，密集存儲技術的應用越來越多； 三是科技應用越來越多。 呈現出豐富多彩的發展態勢。

據不完全統計，2017年至2018年，我國每年建設AS/RS立體倉庫800余座，堆垛機3500余臺。 這是一個非常大的突破。 重點產業集中在醫藥、電子商務、工業制造等領域。 擁有 20 多臺堆垛機的超大型 AS/RS 系統很常見。

在立體倉庫的應用中，形式多樣的密集存儲系統越來越多，特別是在快速消費品生產、冷鏈物流等領域，密集存儲日益發揮著巨大的優勢。 目前常見的密集存儲技術有雙深度AS/RS系統、穿梭板系統（穿梭板+副車）、托盤四向穿梭系統等。

在三維圖書館技術的應用中，該技術受到了前所未有的關注，大型系統也開始嘗試使用它。 這主要是由于電商訂單的揀貨量越來越小。

?“貨到人”揀選技術

“貨到人”揀選技術一經推出，主要用于零散揀選。 由于其顯著的效率提升，很快獲得了市場的廣泛認可，成為過去幾年最熱門的應用技術之一。 尤其是KIVA揀貨技術自2011年在亞馬遜倉庫大規模應用以來，在國內引起了很大反響。在電商領域，KIVA的應用已經十分普及。 以KIVA機器人為主要產品的企業出現爆發式增長，成為我國物流倉儲技術發展中一道亮麗的風景。 此外，多層穿梭技術、四向穿梭技術、旋轉貨架技術也得到迅速發展，并迅速在市場上得到應用。

一般情況下，與傳統“人對人”揀選相比，“貨對人”揀選的揀選速度可提高3至5倍，某些情況下甚至可提高5至8倍次。 這是一個革命性的突破。 此外，揀選的準確性也將大大提高。 現在唯一需要解決的就是貨到人系統的成本問題。

KIVA機器人揀選系統之所以如此受重視，一方面與其靈活、快速部署、搬遷等先天優勢密不可分； 另一方面，也得益于資本的介入、精心的包裝、良好的視覺效果等商業手段。 形影不離。 隨著KIVA機器人的價格不斷下降，實施成本進一步降低，未來KIVA機器人很可能得到更廣泛的應用。

? AGV技術

AGV技術的誕生可以追溯到20世紀60年代。 直到2010年，其應用還受到價格和技術的限制。 不過，AGV這幾年受到熱烈追捧，2018年市場銷售規模已超過40億元。除了KIVA機器人的原因外，可能是AGV的靈活性得到了進一步的認可。 AGV車身主要采用傳統叉車企業的產品。 隨著自動駕駛技術的引入，無人叉車技術變得無障礙。 世界各大叉車公司，如豐田、林德、永恒力等都開始研究自己的無人叉車產品，這已經成為一種特殊現象。

另一方面，AGV的應用領域得到了極大的拓展。 除了KIVA等在“貨到人”揀選方面的應用外，AGV在收貨、存儲、揀選、運輸等方面也有大量的應用。 這也是AGV技術得到廣泛推廣的客觀原因之一。

我國AGV研究時間并不短。 基于電磁引導的叉車早在20世紀80年代就已研發成功。 但真正應用的產品直到20世紀90年代末才得以實現。

AGV的技術主要在于導航系統和路徑規劃計算。 目前廣泛應用的導航系統包括條碼導航、二維碼導航、激光導航和SLAM自然導航。 尤其是SLAM導航，將對AGV未來的應用產生重要影響，但目前主要問題是成本仍然居高不下。

? 無人倉庫技術

物流倉儲的無人化、智能化一直是近年來討論和研究的熱點話題之一。 無人化技術包括自動碼垛/卸垛技術、自動倉儲技術、自動揀選技術、自動分揀技術、自動包裝技術、自動收集裝載技術等。 每個環節都有代表性的技術。 例如：自動碼垛、卸垛機器人已廣泛應用于收發貨環節和生產環節； 各種形式的自動化倉儲技術的應用已經非常成熟； 得益于3D識別技術的應用，自動揀選機器人的研究和應用也取得了關鍵突破。 在此之前，已經通過A型架等形式實現了自動揀選； 自動化包裝已從生產領域發展到物流領域，成為物流系統的自然延伸； 作為一項成熟的技術，自動分揀在分揀能力和形式上也取得了突破； 各種形式的AGV已經成熟應用于貨物收集，快速裝載系統也有成熟的產品。

隨著倉儲技術越來越先進和復雜，勞動力成本進一步增加，無人化、少人化倉儲正在成為行業共識。 可以預見，無人倉庫技術的大規模應用很快就會成為現實。

3 物流配送技術發展概況

近10年來，電子商務的快速發展帶動了物流配送技術的快速發展。 2018年，全國包裹投遞量超過500億件，日均近1.4億件。 “雙11”當天，甚至突破了10億。 這是一個前所未有的水平。 在此背景下，物流配送問題顯得尤為突出。

? 自動分揀技術

面對每天堆積如山的包裹，快遞企業既興奮又擔憂。 最初幾年，甚至出現了崩潰的跡象。 但隨著企業對高速分揀系統有了更深入的了解，依靠人工進行分揀的日子已經一去不復返了。 該行業也進入了一個新時代。 高速分揀設備是近兩年增長最快的產品之一，每年有數百套各種形式的分揀系統應用于各行業。 當然，最大的行業就是快遞。 分揀系統仍以交叉帶分揀技術等傳統技術為主。

特別值得一提的是“小黃車KIVA分揀系統”，這是由幾位大學生開發的基于KIVA的分揀系統。 其基本原理是利用KIVA機器人完成“多對多”的分揀任務。 。 這無疑是一次重大的應用創新，突破了所有傳統分揀系統的固有模式，突破了空間的限制（如分揀道口布局），突破了分揀能力的限制。 KIVA分揀系統一經推出，震驚了整個行業。 目前，雖然還存在一些技術和軟件問題需要解決，但這項分揀技術所帶來的革命性突破必將載入史冊。

此外，還有一款模塊化分揀機也值得一提。 模塊化分揀系統快速簡單，配置簡單，明顯比交叉帶等分揀系統更加靈活。 其應用應該有很好的前景。

對于包裹分揀來說，有一項技術非常關鍵，那就是條碼識別率。 近年來推出的攝影技術和RFID技術在一定程度上解決了識別率問題，是一個突破。

? 配電柜技術

海量包裹投遞帶來了一個棘手的技術問題，也就是俗稱的“最后一公里”問題。 “配電柜”的基本思想并不難，也沒有什么新意。 然而，促成這件事的工程師解決了所有技術問題，比如發貨問題、存儲問題、短信提醒問題、安全問題、溫度維護問題等。如今，分布在全國城鄉的配電柜承擔著主要承擔“最后一公里”的責任，這確實是配送技術的重大突破。 將來應該可以安裝更多的配電柜。

? 無人配送技術

無人配送包括無人機配送、機器人配送等技術，目前還處于實驗階段。

無人機在物流配送中的應用是一次大膽的創新。 但這個想法仍然來自亞馬遜。 有些人懷疑無人機的能力和作用，但他們顯然是錯誤的。 無人機配送不僅在短期內發揮特殊作用，比如抗震救災場景，未來可能會成為一種常態，只要降低配送成本。

配送機器人的概念是由京東、阿里巴巴等公司提出的，也是基于自動駕駛的技術應用。 正如自動駕駛還存在很多技術問題一樣，無人配送機器人也是如此。 但我們仍然可以預計，未來，自動配送將首先在特定的地方完成。 比如，如果解決了隔離區域的貨物配送問題，就更容易實現機器人配送。

?“即時交付”技術

隨著“美團”等公司的崛起，一個叫“即時配送”的新術語誕生了。 “即時發貨”要求訂單從下單到發貨在1小時甚至更短的時間內完成。 沒有倉儲，只有送貨。 這是一項非常困難的工作。 顯然，“即時配送”對配送距離有嚴格要求，與同城配送相比，距離更短。

如今，“即時交付”訂單已達到令人驚訝的數量級。 “即時配送”需要強大的訂單調度系統，但配送本身并無新意。 主要采用人群戰術和送貨柜。 這是今后要解決的問題。

或許，未來的技術將會是許多獨立技術的結合應用。 例如，應用自動配電、配電柜等技術進行及時配送，就是值得期待的技術應用。

4 物流系統及軟件技術開發

除了設備技術的發展，物流倉儲配送技術的另一個關鍵技術在于軟件系統。 從未來的發展來看，軟件系統的能力將會越來越強大，其作用也將會越來越重要。

直到20世紀下半葉，人類才發現軟件的巨大作用。 從某種程度上來說，正是因為有了計算機軟件，人類幾千年的技術積累才真正騰飛，從日常生產生活，到學習，到遠程辦公，到汽車自動駕駛。 從高鐵，到航天飛機，再到太空探索，軟件發揮了不可替代的作用。 現代物流倉儲配送技術也是如此。 計算機和網絡技術的應用是物流技術發展史上最重要的事件。 隨著系統變得越來越復雜和自動化，軟件系統發揮著越來越重要的作用。

隨著計算機技術發展到今天，其對物流技術的影響日益增大。 軟件系統從獨立的WMS系統發展到與ERP系統集成，再到供應鏈管理集成。 大數據、云計算的概念被引入物流系統，云服務平臺（云存儲、云計算、云數據庫、云安全等）成為軟件開發的新方向。 各種人工智能技術的引入，讓智慧物流更加接近實用。

2016年以來，SSI等全球頂級物流裝備公司紛紛利用AI技術重點關注物流系統的監測預警。 公司全球預警系統的建立將有助于提高系統的可靠性。 效果非常高。 基本方法是在公司總部建立監控中心，通過網絡鏈接所有作業物流系統，檢測并記錄現場信息，并應用人工智能技術進行預警判斷，并主動將結果告知現場盡快。 避免現場發生事故，然后再進行補救和處理。

5 企業格局的重大變化

隨著物流技術的快速發展，企業的結構也發生了重大變化，全球范圍內企業的整合已成為明顯趨勢。 尤其是近年來，隨著資本市場的強力介入，物流企業經歷了一波創業浪潮。

? 典型企業

2016年以來，全球物流裝備企業紛紛整合。 首先，德國永恒力收購了著名的米亞斯，為叉車企業進入自動化領域打開了大門。 隨后，林德叉車以21億美元收購了林德叉車。 豐田也不甘落后，將歐洲的收入收入囊中。 這是叉車企業進軍自動化領域的一波并購浪潮。 此外，美的收購了庫卡，而在此之前，庫卡已經完成了對瑞士的收購。 中資企業方面，諾力收購無錫中鼎較為引人注目。

目前活躍在中國市場的物流裝備企業和系統集成商如下：

表1：中國市場主要物流設備供應商（排名順序不代表排名）

注：*由于缺乏權威統計，上表并未列出所有規模以上企業，特別是很多新興企業。

** 2016年，霍尼韋爾收購了美國公司，2017年入股中國富勒公司。

? 新企業

隨著物流倉儲配送市場需求的快速擴大，特別是KIVA“貨到人”揀選機器人的推出，近年來涌現出一批新企業。 主要企業不少于10家。 如：、、、等。還有更多的創業者躍躍欲試。

此外，更多的制造或物流企業加入物流裝備制造業。 最典型的例子就是京東商城X事業部大力參與物流設備的研發。 其他一些上市公司，如北京康拓紅外、杭州海康威視、科杰智能裝備、深圳科路電子等，近年來也紛紛進入物流裝備行業。 形成獨特的景觀。

新興企業的崛起，一方面是資本驅動發展的結果。 另一方面，也可以看出物流倉儲配送設備領域潛力巨大。 隨著大量高素質人才的涌入，整個物流裝備行業呈現出前所未有的新面貌。 這是非常令人欣慰的。

6 差距及未來發展趨勢

?差距

經過40年的發展，我國物流倉儲技術取得了巨大成就。 尤其是近10年來，呈現出前所未有的發展態勢。 物流倉儲配送設備行業從一個很小的行業發展到今天產品門類齊全、技術全面、參與者眾多的局面。 可以與歐美、日本企業競爭，具有一定的優勢。

但與全球主要供應商相比，我們應該更清楚地看到自己的不足。 這些缺點主要體現在四個方面。

一是基礎研究。 目前，物流裝備所用的關鍵基礎件，如電機減速機、PLC、激光器、掃描儀等基本依賴進口。 國產設備距離替代進口設備還有很長的路要走。 這讓人們想起了“芯片”技術的關鍵作用。

二是產品創新能力。 目前物流領域還沒有重大創新是中國人發明的。 這是一個令人尷尬的記錄。 只有我們一代又一代繼續努力，改變才有可能。 創新是未來發展的根本出路。 我們不僅缺乏創新成果，也缺乏創新精神和創新環境。 盡管政府一方面鼓勵創新，但支持政策往往背道而馳、抓不到重點。 比如“首套”認定和推廣政策、市場準入和保護政策、重大創新的風險補償政策等。 此外，高校教育體制的改革也直接關系到創新精神的培養，但這更是遙不可及。

三是產品質量和多樣性還存在較大差距。 雖然國產設備在性能上取得了長足進步，但仍有很大的提升空間。 尤其是在交叉帶分揀機、多層穿梭機等關鍵設備上，我們的差距還非常明顯。 系統能力和軟件能力的差距也很明顯。

四是企業規模和企業核心競爭力。 與全球最大的系統集成商相比，中國企業的規模普遍較小。 雖然我們在中低端市場優勢明顯，但在國際市場特別是高端市場的競爭力明顯不如國外。 中國產品走向世界還有很長的路要走。

另外，我們的方法論和市場環境也需要改進。 急功近利、低價競爭、不重視基礎研究，對培育市場十分不利。 希望引起有關部門的重視。 雖然我們制定了很多標準，但標準的執行力度還不夠，標準缺乏系統性、科學性和嚴肅性。

? 技術發展趨勢

物流技術發展到今天，已經進入了高度自動化、高信息化的階段，并正在快速向智能化的目標邁進。

從技術上看，具體可以表現為網絡化、自動化、無人化，速度化、高效化、定制化、單元化趨勢明顯。

在網絡化方面，各種信息技術的快速應用，信息的互聯互通，物聯網技術和云計算技術的應用等，從根本上改變了物流運作的現狀。 數據的共享、流程的透明、決策的速度，不僅使物流更加高效，還能提高產品質量，從而提高服務水平。

自動化方面，一方面，自動化系統的應用，如自動化立體倉庫、自動分揀系統、自動揀貨系統等越來越普及。 另一方面，新的自動化技術，如貨到人揀選、自動揀選、自動碼垛卸垛、AGV應用等技術升級越來越快，自動化成本越來越低。 隨著人力資源日益緊張，選擇自動化已成為未來的必然趨勢。

在無人駕駛技術方面，不少企業都在進行嘗試。 它與自動化有著千絲萬縷的聯系。 高度自動化從根本上是通過無人化、少人化作業來實現的。 比如自動碼垛、自動倉儲、自動運輸、自動配送等。特別是無人機送貨將成為未來發展的重要方向，雖然現在看來頗有爭議。

密集存儲將是未來的重點，特別是冷鏈應用將成為標準。 單元化物流的優勢將逐漸被認識到。

本文所代表的“件”存儲和操作方式是解決定制化問題的有力武器，將是未來發展的趨勢。 雖然品牌的誕生已有至少30年的歷史，但它的春天才剛剛到來。 尤其是面對B2C業務，“件化”存儲非常有必要。

信息化：計算機技術發展進入新時代。 大數據、云計算、區塊鏈技術將進一步改變物流的基本模式，對新零售業務產生重要影響。 移動互聯網和物聯網技術將對物流產生重要影響。 物流的影響將遠大于以往任何技術的影響，特別是隨著5G時代的到來，物流系統的遠程診斷和遠程控制將進入一個新的時代。 隨著計算機技術的深入，人工智能將對物流技術產生革命性的影響。 從目前來看，人工智能首先會在一些點、線上得到應用，最終會得到全面部署。 以機器人、人工智能為代表的未來技術將徹底改變物流技術的方向。

市場方面：電子商務的發展遠未達到極限。 2018年包裹數量已經超過500億，未來達到1000億甚至更多的可能性是大概率事件。 冷鏈在市場接受度方面尚未取得重要突破。 隨著用工困難問題的持續存在以及對農產品質量的要求，冷鏈將擁有廣闊的市場前景。 工業4.0升級正如火如荼地進行。 生產和物流本質上是一體化的。 工業4.0目標的實現本身就是一個巨大的機遇。 此外，醫藥、食品、煙草、服裝、軍事應用等都是長盛不衰的領域，值得期待。

參考：

[1]中國重型機械工業年鑒，2017，機械工業出版社。