作为实现密集存储的有效手段,窄巷道叉车技术近些年不断升级,加之随着移动机器人技术的发展成熟,窄巷道叉车解决方案日渐丰富,可帮助仓库和物流中心进一步实现密集存储,提高空间利用率、货物存储及搬运效率。
作者: 任芳
在当前复杂多变的经济环境下,如何实现降本增效,成为物流业面临的重要课题。面对居高不下的用地用工成本,能够最大化利用空间、提高存取效率且降低存储成本的密集存储解决方案,开始凸显出更大优势,并受到业界越来越广泛的关注。其中,窄巷道叉车技术便是实现密集存储的重要技术之一。
窄巷道叉车崭露头角
窄巷道叉车(Very Narrow Aisle,VNA)也被称为窄通道叉车,具有车身紧凑、门架可升降、操控性好、安全性高等特点,可以在狭窄的通道内完成托盘存取作业,实现仓库空间的最大化利用与高密度存储。相较于普通横梁式货架系统来说,窄巷道系统中的货架间距(巷道宽度)更小,大致为1600~2000mm。
据叉车行业专家介绍,窄巷道叉车主要分为人下行/型三向(堆垛)叉车、人上行/型三向(堆垛)叉车、(中高位)订单拣选车等类型。其中,三向叉车可谓“窄巷道叉车”的代名词,是最典型的窄巷道叉车,同时具有提升、堆垛、侧向移动等功能;订单拣选车用于人在货架间的拣选作业,通常具有较低的起升高度,适合在货架的不同层级上进行货物拣选。
随着移动机器人技术不断发展成熟,能够实现窄巷道作业的托盘机器人、无人叉车也在不断扩大的市场需求下应运而生。这些新的技术和解决方案,在减少通道宽度、提高空间利用率,以及提高存储密度、灵活性、安全性、成本效益等方面均有更好体现,从而受到市场欢迎。
窄巷道叉车技术与解决方案创新
中国叉车及物流机器人行业专家刘世宏表示,由于窄巷道叉车技术要求和生产制造工艺都更为复杂,被认为是叉车领域的技术高地,这一细分市场长期被国外企业所占据,如德国Magaziner,早在1975年就研发制造出窄巷道叉车,是全球窄通道三向堆垛式叉车的首创者,至今仍专注于三向叉车的研发、制造和销售;爱尔兰Combilift也拥有30多年的窄巷道叉车历史;林德叉车作为全球工业车辆领域的佼佼者,很早便开始在全球销售三向叉车,并于2004年开创模块化设计车体,2017正式发布全新K系列三向堆垛叉车。此外,还有永恒力、科朗、Raymond、HUBTEX等。这些外资品牌的窄巷道叉车,占据市场的主要份额。但是,随着最近几年中国在叉车领域的技术研发和投资强度加大,特别是门架、控制器和电机等方面水平的不断提升,我国窄巷道叉车技术不断创新升级。
1.持续发力“高密度存储”
近些年,行业领先企业不断围绕高密度存储进行突破创新。以卓一智能叉车和合肥搬易通这两大代表性企业为例,卓一智能叉车的目标理念是“让空间创造价值”,搬易通产品品牌为“MiMA米玛”,释义为“Min Space, Max Performance”(小空间实现大梦想),同样致力于“有限空间的极致存储”。
“随着土地成本的不断升高,以及土地获得难度的加大,如何充分利用现有仓库空间,增加容积率成为客户的主要诉求。要减少货架之间的通道间距自然对‘窄’提出更高的需求。”卓一智能叉车总经理潘小军在接受本刊专访时曾如此表示。该公司自成立以来便聚焦窄巷道叉车解决方案这一细分赛道,推出以三向堆垛叉车为代表的全系列智能叉车产品,以满足高位密集仓储、高位拣选、库容升级等需求。
2024年初,搬易通发布国内首辆1.2t双深位人上型三向叉车MCC12,其产品设计和功能均达到国际先进水平,独特的双深位伸缩货叉设计结合人上型三向叉车车体,使叉车能够自如地在超窄巷道中作业,完成双深位货架后排货物的精准存放与堆垛。该产品兼具传统剪刀叉前移式叉车和传统人上型三向叉车的优点,可实现仓库空间的极致利用,极大提高存储密度。产品具备取放速度快、货叉伸出切换灵活等功能特点,额定载重为1200kg,起升高度最高达15.8m(载重600kg);通过加装叉车称重系统,可实现搬运和称重的同步作业,从而提高设备管理精细化水平和作业安全性。
业内人士表示,MCC12的成功研发和应用,不仅代表着中国物料搬运设备研发领域的重大突破,也是对物流行业未来发展趋势的成功探索。在新产品类型的不断拓展下,搬易通已经形成涵盖人上型、坐驾式、站驾式、双深位人上型三向堆垛车,以及全向/四向叉车、铰链式叉车等在内的全系列窄巷道叉车品类。
2.窄巷道移动机器人创新登场
随着类KIVA机器人的推广应用,中国物流移动机器人趁势兴起,经过十来年发展升级,已经围绕存储、拣选、分拣、搬运等场景形成丰富的产品品类,针对托盘存取的窄巷道移动机器人也取得创新突破。
刘世宏表示,目前老旧仓库的库容升级改造需求较大,在仓储设备的选型上,更容易接受具有实施难度小、搬迁灵活、初始投资小等特点的窄巷道无人叉车。另外,他指出由于三向堆垛车在通道内不需要转弯,相较前移式叉车控制难度降低,对无人叉车改造和运行具有很大优势,且自身采购成本与前移式叉车的差距缩小,而成为无人叉车改装的一个更优化的新选项。
凯乐士创新研发的PTR侧叉式移动机器人,便是其中的代表性技术。2023年,该产品首次在美国ProMAT展和德国LogiMAT展会上亮相时就受到广泛关注。目前这类产品暂无标准定义,存在“窄巷道移动机器人”或“窄巷道无人叉车”等多种叫法。
凯乐士有关负责人表示,产品和场景是深度绑定的。近些年,新建项目等高标准仓库通常采用各类自动化立体库作为主要的存取技术,而大规模的楼层仓也有巨大的自动化存取需求,但现有解决方案难以真正满足其需求,如传统叉车自身体积较大,智能AGV叉车需要转弯插取货物行走,作业空间较大,空间利用率较低,无法同时满足成本、效率、空间利用率等方面的要求。因此,凯乐士专门针对楼层仓的痛点,推出既能大幅提升空间利用率和作业效率,又具有性价比优势的PTR窄巷道存储解决方案。
据介绍,PTR窄巷道存储解决方案由PTR侧叉式移动机器人(目前凯乐士主要推出了CL1QS、CL2QS两款核心产品)、货架、机器人集群调度系统构成。PTR结合了AGV/AMR与侧向叉车的优势。随着AGV技术升级,舵轮技术也不断向前发展,PTR可以实现原地旋转,旋转直径最小仅1.6m,巷道宽度为1.7~1.8m,同时无需转向,1.5s内即可完成托盘位置定位,并通过偏斜自动矫正功能精准叉取货物,帮助仓库实现更大的存储密度(约提升30%)与出入库效率(约提高80%),同时保障作业的准确性和安全性,适用于零售、鞋服、制造、冷链、能源、食品、电商、3PL等多个行业。
3.突破长物料搬运瓶颈
在聚焦高效率、高密度存储外,窄巷道叉车企业的另一技术发力点主要落脚在长物料搬运方面。由于长物料尺寸特殊,堆叠作业难度大,效率低,仓储空间利用率不高,导致仓储成本不断增加……针对诸多痛点问题,窄巷道叉车企业纷纷推出新的产品和解决方案。
有行业专家特别指出,侧面叉车、多(全)向叉车及铰接式叉车等能够在狭窄空间作业的叉车,虽不是严格意义上专门针对货架通道作业场景的典型窄巷道叉车,但也可用于窄巷道作业。以卓一智能叉车推出的“蟹力士”多向叉车为例,专门针对超长超重物料搬运场景,拥有多项创新型专利技术,具备高效率、低故障率、维护成本低等优势,起升高度可达3~10m,侧行堆垛通道≤2750mm。“蟹力士”的出现,被认为将打破欧美叉车制造企业垄断长大物料高效搬运市场的局面。这也从侧面印证了中国叉车企业正在经历技术方面的重要升级过程。
今年5月,MiMA米玛MQ系列长物料搬运全向前移式叉车也全新上市,车身尺寸更小,适合更窄巷道作业,产品额定载荷为3t,起升高度为4.6~8m,侧行堆垛通道距离为2400mm,适用于木材、铝型材、钢材、门窗幕墙、电梯配件等长物料搬运。
国内企业崛起,加速海外发展
除以上几家聚焦VNA和长物料搬运的代表性企业外,宇锋智能等企业也推出了可以匹配窄巷道货架的窄巷道三向叉AGV(无人叉车)等产品,合力、杭叉、诺力、中力等都有三向车产品销售。在窄巷道领域,还有诸多有实力的设备商和解决方案提供商,在此不一一详述。正如搬易通相关负责人在一次行业论坛中所言:“能成功跻身行业的每家企业都有各自优势,但是我们努力的方向是一致的,那就是如何专注于客户需求,为客户提供最适合的解决方案,为其创造价值。”
正是在行业的共同努力下,目前整个窄巷道托盘存取技术取得长足进步。行业专家张民生表示,随着国产窄通道叉车技术的升级,以搬易通和卓一智能叉车为代表的窄巷道叉车有逐渐取代进口品牌的趋势。除在技术上不断发力,围绕密集存储打造品类更加齐全的产品线,窄巷道叉车领域代表企业也在不断拓展全球销售网络,加速国际化发展。
在美国、德国、墨西哥、澳大利亚、泰国等国家和地区的专业物流装备展会上,参展的中国企业日渐增多,其展示的能适应复杂场景下高位密集存储需求的窄巷道解决方案不仅丰富,而且产品性能也毫不逊色。更为可喜的是,目前多家国产窄巷道叉车企业已经实现批量出口,开始在全球迎来较为广泛的应用。
例如,近期卓一智能叉车批量出口海外的RRE双伸位剪叉车,最大起升高度达11.225m,载重为1.5t,剪叉前移行程为1030mm,可在单个通道内实现两侧共四排货架的纵深存取作业,进一步节省人工、时间和土地。目前,卓一智能叉车正在全力打造国际化窄巷道叉车生产基地,以更好地服务全球市场对窄巷道解决方案的需求。
搬易通继今年4月将30余台MiMA座驾前移式叉车批量出货至海外不久,又实现了20余台人上型三向叉车的海外交付。据悉,MiMA人上型三向叉车凭借出色的性能、高效的作业效率以及稳固的质量保障,成功在海外市场上赢得广泛赞誉。搬易通也表示,未来将进一步开拓海外市场,为客户提供优质的产品和服务。
智能化趋势凸显,市场前景向好
基于产品特点及技术创新发展,窄巷道叉车广泛适用于食品、医药、纺织、电子、电力、家居等诸多行业的物料仓储、拣选以及线边运输等场景,尤其是货物量大、进出频率较高,且对货物有较高拣选要求的场景,从而帮助企业充分利用空间,有效提高存储密度。
综合多位叉车领域专家的观点来看,窄巷道托盘存取设备将呈现出以下发展趋势:
1.朝向智能化&无人化方向发展。伴随导航和传感器技术发展,窄巷道叉车的智能化、无人化趋势愈发凸显。2024年至今,业内已推出包括平衡重AGV、全向AGV、Mini AGV等在内的多款智能叉车。张民生指出,窄巷道叉车的技术发展方向必然是逐步向AGV过渡,最终实现智能化、无人化。具备全向行驶能力、智能导航和自动化操作等特点的全向窄巷道无人叉车,被认为是未来仓储智能化的重要方向。
2.产品成本将逐渐降低。刘世宏认为,工业车辆市场需求正在分层,一方面向高端、高精密度发展;另一方面则是向经济型发展,又好又便宜的叉车成为市场普遍的需求共识。他进一步解释说,三向堆垛车一直是叉车产品中的“贵族”,仅具有特殊需求的大型、高密度存储场景才能用得起,而随着价格逐步亲民,正形成新的巨大增量市场,小型高密度存储的场景也可以选用,这是可以快速复制的新应用。搬易通有关负责人也表示,窄巷道叉车的时代已经来临,基于中国强大的制造能力和成本优势,此前昂贵的窄巷道叉车产品将逐渐普及化,最终让大家都用得起、用得好。
与此同时,也有观点认为,随着中国窄巷道叉车崛起,尽管产品整体销售价格有所降低,但并不一定是最经济的选择。不过,窄巷道叉车的未来发展前景仍被行业所普遍看好。刘世宏的解读便颇具代表性:
一是市场需求扩大。目前仓储行业正在不断发展变革,电商仓储和制造业仓储都需要建立在城市中心或者制造工厂周边,微型履约仓和小型仓正在全球范围内兴起,这也意味着更高的存储密度、更柔性化的建造和运营、更短周期的建设正成为新的需求,为窄巷道存取设备提供了巨大的市场空间。
二是技术不断提升,成本大幅下降。窄巷道叉车有许多技术是从AGV控制中转移而来,目前的新车技术更加先进,如加入了无人机的一键返航、电控系统、电比例阀、微动技术、陀轮技术等;而价格却几乎“腰斩”,将原有的利基市场下拉到大众市场。
此外,刘世宏还强调,窄巷道叉车是整个叉车大品类中最贴近系统集成的设备,同时又是独立于大系统的解决方案。相对于造价昂贵,动辄近百万级的高端化、精密化自动化装备,窄巷道叉车有更快的实施周期和更灵活的搬迁能力,因此具有更宽的受众面,是具有提升空间的新品类。
从全球范围来看,发展趋势也是如此。根据《Modem Material Handling》(MMH)的报道,由于空间成本不断增长,美国市场窄巷道作业需求也在扩大,从今年美国Modex展会上参观者对高存储密度的重视就可见一斑。由于需要提升的负载越大,为保持稳定性,叉车车体就越大,因此需要高度专业化的窄巷道叉车。对于如何选择窄巷道叉车,该报道也引用美国某知名叉车公司相关负责人的回答给出建议:首先应根据SKU数量、订单概况、货物进出要求等因素制定适当的存储策略;同时需要考虑货架细节,例如货架梁长度和货架高度,以及是否为双深位货架等;此外,地面平整度等因素也需要充分考虑。总之,规划和准备越多,窄巷道技术落地就会越顺利。
编辑、排版:罗丹
本文内容源自《物流技术与应用》2024年10期(点击查看掌上电子刊),有删改。
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