自动化流程和机器人技术助力航空货运效率提升

陈济桁

在世界经济和国际贸易持续增长的大环境下，同时也伴随着在中国、印度等主要经济体中产阶级人群日常消费和电子商务的增长驱动，对于空中货运的需求正处于持续增长中。根据国际航空运输协会发布的针对未来五年的市场预测，航空货运需要更加精细、迅捷，以保证约4.9%的平均货运增长量。为了满足这一需求，很多公司都在尝试激发自动化流程和机器人作业的潜能，进一步提高工作效率，最大化地利用它们的货运供应链。

包括瑞士邮政、亚马逊等企业在无人机货运领域的高调尝试，仅仅是一个开端，很多公司在自动化流程和机器人作业领域做出的尝试并没有那么夺人眼球，却更有可能在短期内产生实质性的影响。

业内共识：自动化和机器人技术将成为大势所趋

慧咨环球公司航空货运首席自动控制项目主管，同时也是开发基于云端的物流业软件系统的工程师斯科特·麦克科克戴尔认为，航空货运业在整个行业内具有众所周知的问题和复杂性，但与此同时，面对这些复杂问题，整个行业改变现状的意愿不强烈，工作作风趋于保守，这也侧面导致了其改善进度迟缓。在整个物流系统中，广泛使用机器人和自主运行的设备，可以显著提高工作效率。抗拒改变会成为行业进步的障碍。随着时间的推移和需求的增加，物流行业增长趋势明显，势必会取得明显的进步，在这个过程中，阻碍与之前相比也会随之减少。

维克那机器人公司的联合创始人兼首席创新官丹尼尔·希奥巴尔德对上述观点表示赞同，他的公司的在仓库运营方面的技术获得了越来越多的关注。希奥巴尔德认为，随着越来越多的新兴企业后来居上，加入到了这一业务领域，竞争也变的日趋激烈。这些后来者们更加熟悉计算机技术，这将成为整个行业动态变革的一部分，因为它们已经意识到，如果不实现自动化作业，就无法在激烈的竞争中存活下来，取得竞争优势。

麦克科克戴尔表示，鉴于技术发展的速度很快，目前很难评估这些自动化技术的潜力。不过，越来越多后端自动化技术也为整个物流行业增加了巨大的价值。通过将现有的需要人工作业的流程实现自动化，并引入新的解决方案，可最大限度的利用可在全球航空和航空货运发挥巨大作用的大量数据和信息。

拥有俄罗斯空中之桥航空货运公司的伏尔加一第聂伯集团销售和营销副总裁罗伯特·范·德·维格认为，电子商务的兴起以及其比常规货运更具自动化的潜力，正在帮助航空货运业摆脱不与时俱进的印象。他表示，虽然这个行业总以适应环境缓慢的形象示人，但他本人并不同意这一观点，因为常规货运并不是标准化的作业，这使得其实现自动化非常困难，因此人工作业仍然是主要采用的方式，与有没有采用自动化的意愿无关。只要货物的尺寸是标准化的，在电子商务领域就可大面积的实现自动化。

研发应用：众多企业已研发部署自动化和机器人技术

（1） lAG货运公司探索提升货运效率新形式

IAG货运公司与Oxbotica公司在今年早些时候合作，在英国首个自主飞机装卸货区试验平台中使用一种名为CargoPod的自动化运输车。这种运输车在立体摄像系统和激光设计的行驶路线上，在三周左右的时间内行驶超过200km，Selenium软件控制其行动路径和速度。于此同时，软件还会实时生成可帮助合作伙伴评估这种运输车在机场环境下潜在运力的数据。

IAG货运公司表示，公司目前没有将这种自动化运输车组建车队投入运营的计划，但正在寻找其他方式提升效率。这些方式包括正在进行中的在仓库中的3D扫描设备试验，该设备可精确测量货物的尺寸，从而可帮助改善飞行计划流程以及所有货运的效率和安全性。

（2） DHL公司已将自动化流程和机器人技术实用化

DHL公司目前已经对小件货物进行自动分拣——例如提供快递、包裹和邮政服务的部门DHL快递——其在自动化信息收集和管理方面发现了巨大的市场机遇。DHL公司表示，使用移动设备获取货物的讯息和状态，包括图片、快递员核实信息及GPS坐标等，可大大提高了客户的货运透明度。此外，DHL全球货运物流公司将在今年晚些时候推出“空中监视”和“空运安全”两项全新的空运产品服务功能，这将最大程度上利用这种自动化服务，为客户提供更好的可视性和安全性。”

DHL公司还在仓库物流中看到了机器人的应用潜力。它们已经开始在仓库中使用机器人来帮助员工完成拾取和包装方面的工作。例如，无人机可用于仓库监视和清点库存等用途。此外，DHL已经在自己的供应链体系中逐步运用了机器人技术。来自马萨诸塞州威尔明顿的洛克斯机器人（Locus Robotics）公司生产了数百个重约100lb的移动机器人，目前正在DHL供应链所在的孟菲斯工厂中部署。这些机器人主要用于医疗相关产品和设备在供应链中的自动化工作。例如，当人类员工下班后，机器人可在工厂中继续开展工作。客户在夜间订购的医疗物品可由机器人迅速完成取件并运送到飞机上，最后通过空运方式次日送往医院。DHL供应链的负责人注意到，自该计划实施以来，已经实现了生产率的翻倍。由于机器人可灵活拆卸，未来，DHL公司还可不断租用这类机器人，进一步提升生产效率。

DHL公司认为，软件技术的进步可以简化操作流程、降低运营成本，而硬件技术的进步可以带来最有成效的解决方案，显著加快运营速度。未来DHL公司将追求软件与硬件相结合的智能解决方案。

（3）伏尔加一第聂伯航空集团公司发展自动化技术

在重要的空运枢纽莫斯科及其他欧洲枢纽中，伏尔加一第聂伯航空集团公司还与其他运输伙伴合作，为人站和出站包裹提供自动条码分拣技术。

正如使用无人机货运的先驱者们正在做的事情一样，范·德·维格认为无人机的使用最终将彻底改变消费者接收货物的方式，考慮到目前城市拥堵的程度，无人机的运用将在解决最后一英里的交付过程中发挥越来越大的作用。无人机交付和自动驾驶车辆都有可能为运输和物流行业创造更多的价值。

以波音公司研发的自主货运无人机为例，该款无人机的原型机就拥有约容量约500磅的载重量。随着研发进程的推进，载重量还有可能进一步增加。但目前的程度本身就已经是一项非凡的壮举。

目前，大部分组成空中之桥航空货运公司机队的11架波音747-8飞机拥有的数字化能力，使航空公司能够实现自动化技术，可以使得托运药品和易腐货物的客户受益，对环境敏感且比较昂贵的药物或海鲜可在环球运输旅途中保持适当的温度，获得实时的保障。

（4）维克那机器人公司开发辅助机器人系统

在整个行业中，拾取仓库中重物的机器人工具，可在不替换人类员工的情况下，减轻人类身体负担辅助完成相关工作。虽然整个行业流程上“幕后”自动化 例如，智能软件实现了更为先进的货物追踪、运输计划检索以及实时查询功能——对行业的整体效率的影响最大，但基于同样的道理，机器人技术也将占据一席之地。

总的来看，在仓库运营管理中引入机器人技术具有很大的优势。而这一领域在未来几乎肯定会逐步发展起来，因为技术的进步将有助于降低机器人的准入成本。此外，在仓库运营中持续引入机器人技术，很可能是一个比在其他领域引入相同技术更快发展的领域，因为这件事情目前已经发生了。

维克那机器人公司开发了一种灵活、可扩展且可实现互操作的机器人系列，它能够识别周围环境，可以使人类员工和机器人能够在仓库的运营过程中并肩工作。这一最新的机器人系列名为托特拾取系统（TRS）。根据维克那机器人公司首席执行官丹·帕特的介绍，托特拾取系统作为公司最新的技术结晶，其灵活性是它最与众不同特点。这一系统可以从货架上拾取或放置箱子或架子等重物，可与人类一起工作，也可與其他机器人一起工作，实现最高效率。TRS实际上是行业领先的一种机器人自动堆栈系统经过小幅度修改实现的再利用。维克那公司拥有相关的专利技术，即使在动态场景环境中也能使我们的机器人实现长时间的正常运行，而这一点通常是其他机器人的绊脚石。

维克那机器人公司看好这些技术在未来将会产生的巨大影响。公司的首席创新官希奥巴尔德表示：“人类往往在短期内大大高估了技术所能带来的影响，却又经常低估了技术在更长期可能产生的影响。”根据他的预测，未来在分拣中心进行的大量与航空货运相关的工作，将逐渐由机器人处理。目前维克那公司已与诸如联邦快递公司等主流客户合作。同时还在DHL举办的2017年机器人挑战赛中创新日比赛中获胜，获得了参与DHL公司概念验证的机会。

维克那机器人公司采取的是相对保守的开发策略，即等到其技术确保可无瑕疵的运行时，才会逐步将其推向市场。这样做的目的是打破市场对机器人系统的怀疑，其他一些公司生产的类似机器人系统由于过早的商业化导致其并不可靠。维克那公司希望当它们公司的机器人系统工作时，客户能够获得明确的投资回报。从商业角度看，这是一个更加明智的选择。

推广创新：自动化货运集装箱

亚马逊、UPS大型物流公司还在探索使用无人机向客户住址派送快递包裹。但一些更激进的公司已经开始考虑更“大”的解决方案——开发一种与小型飞机体量相当的自动货运无人机来运送大型集装箱。

来自旧金山的创业公司Elroy Air正在开展这一项目的研究工作。它们的设想是开发一种可无人驾驶货运无人机，从而与短途卡车和小型货运飞机竞争。Elroy Air公司在加利福尼亚中部国民警卫队营地罗伯茨营的受控空域进行了为期四天相关测试，主要进行了小型原型机的试飞，其中还包括一个可拆卸的集装箱货舱。该公司研发的固定翼无人机可垂直起降，就像直升机一样，所以它不需要跑道。进入高空后，可由混合动力发动机驱动，它就像小型飞机一样进行巡航飞行。

Elroy Air公司将这款无人机定位为未来高负荷物流系统的一部分，其货舱可以在仓库中提前装满。无人机可自行滑行到停机坪的侧面并自动装载货舱。它可以自主起飞、巡航飞行和降落。最后，它将滑行到货运区域并自动卸载货舱，供人类卸货，然后移动到另一地点装载下一个货舱。

虽然这种设想还需要克服诸多的障碍——包括通信、航空电子设备和传感器技术必须改进，同时还必须解决网络和安全的问题——但这一初出茅庐的领域正在吸引像FedEx，UPS等多家大型主流快递公司的兴趣。他们认为货运无人机有可能在重塑航空货运业务方面发挥重要作用。

小结

无论是自动化流程、机器人技术还是更加激进的无人机集装箱货运概念，都从客观上表明了人类想要改变航空货运业的意愿和决心。

从现有的技术上看，自动化流程和机器人技术，将显著提升货运、物流等方面的工作效率，对于这一长期陷入人工作业重压的行业将产生积极的影响。软件与硬件相结合的智能化作业，可充当数字化劳动力，通过机器自动执行那些重复性、低端性的工作，人类可以从数千个繁杂的事务性工作中解放出来，去进行更具有创造性的工作，从而创造更大的生产力和灵活性。

对于客户而言，这种新技术带来的效率，提高了对服务的基本期望，促使服务商更快、更智能，并且与供应链中利益相关者的日常需求更加同步。对于第三方物流服务商而言，可通过这种技术的改进，为更多的客户提供更加高级、高附加值的实施服务，进一步提升服务质量，同时消除人类对物流计划和快递追踪过程中的干预，一遍更好的服务于用户和市场。