热文回顾 | 即插即用的物流自动化技术在关注中探索前行

近年来，随着物流自动化技术不断发展和普及，越来越多的物流自动化设备逐渐进入仓储和生产相关领域的各环节作业场景。在这一过程中，设备及系统的柔性化、易实施、易维护，正在成为应用企业的关注焦点。基于此类需求，即插即用技术开始受到越来越多物流装备企业的重视。

“即插即用”的概念来源于计算机行业，是一种计算机硬件的一般术语，指在计算机上加上一个新的外部设备时，能自动侦测与配置系统的资源，而不需要重新配置或手动安装驱动程序。现代的“即插即用”又增加了热插拔的含义，是指允许用户在电源打开的状态下直接新增或移除硬件设备，其特点是具有高度的可扩展性和兼容性。

在物流自动化系统中，采用即插即用技术或即插即用设计思路的目标，是实现在实际项目上线或运行过程中，单机设备可以像积木搭建一样，在不影响整个系统运行的情况下做到快速加入或移除。

物流自动化系统中的设备类型众多，其中常见的自动化设备有堆垛机、AGV、输送机、分拣机、穿梭车等。虽然这些设备具有一定的通用性，但由于不同用户对尺寸、承载能力、结构型式、材质、安全性、速度与加速度、作业能力、故障处理能力等要求不同，导致了其定制化的特征非常突出。一方面，这给物流设备生产企业带来了生产成本高、生产效率低下等问题；另一方面，在复杂的集成项目中需要厂商派驻专门的技术人员进行单机调试和联机调试，项目上线和实施周期长，人力成本高。

近几年，物流装备行业的市场竞争加剧、行业利润下降、专业人才稀缺等情况日趋普遍，物流装备企业为了能够在保证质量的前提下降本增效，纷纷开始寻求产品及系统的模块化、标准化。

2018年，朱力博士带领创始团队创建福玻斯（上海）物联网科技有限公司（简称“福玻斯”），致力于应用物联网IoT和云端控制技术实现物流设备的“即插即用”。在开创了IoT自动化物流技术新途径的同时，福玻斯提出的“即插即用”理念，也给物流装备行业带来了一种新的思路。

经过5年的发展，目前福玻斯已形成即插即用i-Conveyor IoT 输送系统、i-Flexshuttle重型空中穿梭车、i-Shuttle system多层穿梭车系统等三个系列的产品，在零售、服装、食品饮料、零售电商、制造等多个行业成功落地了近百个项目。

i-Conveyor IoT 输送系统

i-Flexshuttle重型空中穿梭车

据福玻斯高级技术中心经理王青一介绍，传统的物流设备接口众多，一个物流自动化系统项目的单机调试和联机调试往往需要几个月的时间；而且设备运行中的故障查询费时费力，需要求助专业厂商来解决，既要等待上门服务人员，成本也不低。针对这些问题，福玻斯通过将自主研发的IoT控制技术应用在物流设备上，实现设备的模块化和标准化，从而使物流设备可以不再需要专业的工程师上门进行设备调试。同时，也能够对设备运行状态信息进行监测，让整个物流系统运营状态更加透明化，实现更高的效率。

“所有项目的接口都是统一的，就像搭建乐高积木一样。我们希望通过这项技术的研发推广，实现现场实施的简单化，消除那些实施过程中容易导致出错的盲区和难点。”王青一说。

福玻斯对“即插即用”理念的推广，不仅得到了客户高度认可，也正吸引越来越多物流技术装备企业的关注，不少物流系统集成商和设备厂商开始尝试推出带有“即插即用”概念的产品及解决方案，比如近年来市场上十分热门的AGV/AMR、四向穿梭车等设备。

对于目前即插即用在物流自动化领域的发展情况，王青一表示：“越来越多的物流设备厂商都在往即插即用这个方向发展，只是大家的落脚点不太一样。”

据介绍，目前福玻斯已经在各类输送设备方面实现了成熟的即插即用应用，包括转弯、摆轮、合流分流、移载等设备。具体实现方式，是在每一段输送机上分别插入一个IoT控制器，通过i-Conveyor IoT控制器代替传统PLC控制，控制代码作为独立个体存储于设备芯片中，无需控制程序配置，自动识别上下游设备，快速蔓延；并可完美兼容各厂商产品，实现设备的即插即用，使设备的改造优化、维护调试更加灵活。

在应用场景方面，福玻斯基于柔性化、简单化的系统规划和设备应用思路，在零售领域打造了盒马鲜生的标杆项目。该项目采用多层穿梭车存储、环线交叉带分拣、桁架自动码垛等自动化设备，实现商品从收货、质检，到存储、拣选、集货、发货为一体的高度自动化、信息化。其安装调试简单、追加设备和布局变更灵活的特点，帮助客户轻松应对多样化商品品类、消费端需求多变等带来的物流挑战。

随后，福玻斯还将这类应用拓展至3C、新能源等制造业场景中，在应对带有节拍生产性质的场景中充分发挥即插即用、快速实施、云端控制、状态可视的优势。

不仅是福玻斯，针对“柔性化”、“设备布局易变更”这类应用需求，部分AGV/AMR、穿梭车类的设备厂商也在探索。据了解，AGV/AMR和穿梭车类设备实现即插即用的共同特点包括：一是可根据需要灵活改变线路或作业巷道，二是可根据作业量柔性增减车辆数量调节系统能力，三是所有车辆都是基于模块化、标准化设计，当其中某个车辆出现故障时可由其他车辆来完成作业。

有些设备本身就具有可快速部署和灵活适应性高的特点

以AGV/AMR设备为例，这类设备本身就具有可快速部署和灵活适应性高的特点，具体体现在：1.具备即插即用的能力，无需繁琐的安装和调试过程。它们可以通过简单的配置和设置，快速接入物流系统，并开始执行任务，这种快速部署能够大幅缩短机器人投入使用的时间周期；2.可以根据实际情况进行导航、路径规划和动作控制，以适应不同的仓库布局和货物存储方式。同时，还可以灵活应对各种运输任务，如搬运、分类、包装等。

毫无疑问，物流设备厂商对于在物流自动化系统中实现即插即用的价值已经普遍达成共识。但从实现情况来看，现阶段物流自动化系统中的即插即用仍处于尝试和探索阶段，不同类型的设备实现程度各异，实现方式也十分多样化，阻碍发展的因素有些来自硬件层面，有些则来自软件层面。

对于即插即用的进一步落地，不少业内人士认为难度不小。对于硬件设备而言，首先是每个单元的运行逻辑固化，这就要求其机械设计一定要做到标准化，但目前很多物流设备都是非标的；其次，设备功能要相对封闭，路线要单一；第三，必须要实现不同品牌、不同类型设备接口设计的标准化。

在软件层面，如果是同一类型或同一种设备的即插即用是相对比较容易实现的，但如果要进行多种设备之间的即插即用，所受的限制就会比较多。比如，接口要非常灵活，允许使用多种编程语言的开放式控制系统，可兼容性调度多种类型的设备等。

而要实现上述这些内容，就会给物流系统集成商或设备厂商带来许多额外的成本和工作量，并且难以在不同的项目间复制，因此目前能真正落地的、具有即插即用性质的物流自动化技术还非常有限。

这样的市场“真空地带”，也催生了一些新兴的科技公司。比如杭州壹悟科技有限公司就看准了柔性物流自动化解决方案这一方向，推出了柔性物流调度系统，依托于软件和多种机器人设备的有机组合，向客户提供机器人兼容性调度、智能物流仿真、自动化流程编排等高效率、高柔性的解决方案，其核心逻辑是打破设备种类与品牌的边界，实现不同设备的信息互通与调度管理，适应客户现场多样化、复杂化的业务需求。目前，该类解决方案已经成功落地美妆、医药、鞋服、3C、快消等多个行业。

物流自动化涵盖的软硬件设备、系统种类众多，因此该领域的即插即用不一定要追求整体实现，能够实现一部分也是有价值的。正如王青一所说：“推广即插即用的目标，并不是把整个物流自动化系统都变成即插即用，而是在一些更宽泛、更通用的领域去融入这一理念和技术，从而实现更加快速、灵活的布局和拓展。”

受益于中国智慧物流的发展，物流自动化在硬件方面的技术发展速度迅猛，包括机器人产品在内的各类型自动化设备不断涌现，并且与以往不同的是，这些设备在设计时就十分注重实现系统柔性化的运作和随机的拓展。这无疑为物流自动化的即插即用探索提供了更有利的环境。

工业场景的柔性化需求大量出现

同时，随着工业生产物流数智化升级加快，工业场景的柔性化需求大量出现，从而也给以应对柔性化、简单化的物流自动化需求为核心的即插即用技术带来了更广阔的市场。

事实上，“开放自动化”是近来工业界非常热门的话题，其关注点主要是针对传统工业自动化系统采用的硬件和软件捆绑的做法，因为这会导致系统兼容性差、缺乏互操作性、难以升级迭代等问题，阻碍企业享受数字化红利。对此，施耐德电气提出了开放的、以软件为中心的工业自动化方向，并面向中国市场发布EcoStruxure开放自动化平台V23.0版，推动工业自动化领域的“即插即用”。相信这类技术的发展，也将对物流自动化即插即用的实现带来新的支撑。

沿着这一方向，未来的物流自动化技术将有更多的即插即用实现方式，而这也将给物流自动化技术带来更广阔的应用空间。

编辑、排版：罗丹

本文源自《物流技术与应用》2023年08期

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