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堆垛起重机——物流的无声引擎:为什么存储和检索机械市场正朝着20亿美元迈进

堆垛起重机——物流的无声引擎:为什么存储和检索机械市场正朝着20亿美元迈进

堆垛起重机——物流的无声引擎:存储和检索机械市场为何正朝着20亿美元迈进——图片来源:Xpert.Digital

全球堆垛起重机市场:技术、市场动态和竞争策略的深入分析

### 电子商务蓬勃发展与技能短缺:这些大趋势如何革新仓库自动化 ### 智能取代钢铁:人工智能和超级电容器如何重塑现代高架仓库 ### 仓库中的百万美元决策:投资存储和检索机器何时才能真正带来回报 ### 系统之战:存储和检索机器 vs. 穿梭车——哪种技术将在未来仓库的竞争中胜出? ###

德国工程技术处于领先地位:谁主导着全球仓储自动化竞争?

在蓬勃发展的在线零售和全球供应链背后,一场技术革命正在悄然发生,而推动这场革命的幕后英雄正是自动化存储和检索系统(AS/RS)。这些高度自动化的系统是现代高层仓库的支柱,也是应对当今时代最大挑战的关键。一方面,势不可挡的电子商务趋势迫使企业追求极致的速度、精准的精度和完美的空间利用率。另一方面,仓储成本的飙升和熟练工人的严重短缺使得人工操作越来越不经济。.

在如此复杂的市场环境下,全球存储和检索设备(SRM)市场已发展成为一个充满活力、价值数十亿美元的产业。预计到2024年,该市场规模将达到11.5亿美元,年增长率预计超过7%,该行业正蓄势待发,即将迎来一段显著扩张期。然而,竞争不再仅仅取决于机械性能。未来属于智能化、节能化和软件控制的系统。诸如超级电容器能量回收、人工智能优化的驱动策略以及预测性维护等创新技术,正在重新定义性能,并将SRM转变为数字化仓库中的智能枢纽。.

这份全面的分析报告深入探讨了自动化存储和检索系统 (AS/RS) 市场。它阐明了基础技术,量化了全球和欧洲市场趋势,并分析了 SSI Schäfer、Jungheinrich 和 Dematic 等领先制造商的战略定位。此外,它还探讨了一个核心战略问题:企业如何应对高昂的初始投资以及 AS/RS 无与伦比的效率与穿梭车系统等替代技术的灵活性之间的固有冲突,从而为未来的仓库做出正确的、面向未来的决策?

适合:

价值数十亿美元的内部物流市场:悄无声息的技术繁荣

本文对全球自动化存储和检索系统(AS/RS)市场进行了全面分析,旨在为内部物流行业的战略决策者、投资者和产品经理提供参考。该分析综合考虑了技术规格、市场动态、竞争格局和未来趋势,以提供具有战略意义的洞见。.

2024年全球存储和检索设备市场规模估计约为11.5亿美元,预计将以6.5%至7.5%的综合复合年增长率(CAGR)增长,到2030年市场规模预计将超过16.5亿美元。欧洲是增长最快的地区,预计复合年增长率将达到8%,这主要得益于德国和英国的强劲需求。.

主要增长动力源于不可逆转的宏观经济趋势。电子商务的迅猛发展给仓库和配送中心带来了巨大压力,它们必须保证高存储密度、最高拣货准确率和极快的订单履行速度。与此同时,仓库空间和合格人员成本的不断上涨,以及熟练工人的普遍短缺,迫使企业投资于自动化解决方案,以最大限度地利用空间并减少对人工的依赖。存储和检索系统是满足这些需求的关键技术,它能够全天候运行,实现高精度拣货,并优化利用高达46米的垂直存储容量。.

从技术层面来看,市场受三大关键要素驱动:能源效率、轻量化结构和智能软件集成。领先的制造商通过创新脱颖而出,例如能量回收系统和超级电容器(超级电容)的应用,以降低峰值负载;使用更轻的材料来减少运动部件的质量;以及集成先进的控制软件,通过优化驱动策略(例如联合循环)来提高机械效率。.

竞争格局主要由大福、SSI Schäfer、凯傲集团(旗下拥有德马泰克)和村田机械等全球巨头,以及永恒力、卡迪斯·姆洛格和美卡乐克斯等实力雄厚的欧洲企业主导。这些公司不再仅仅依靠机械性能数据展开竞争,而是越来越注重软件的智能性、集成技术以及提供交钥匙系统的能力。.

对于潜在用户而言,最大的战略挑战仍然是高昂的初始投资(资本支出)和复杂的系统集成。这些因素必须与长期投资回报率(ROI)进行权衡,后者是通过大幅节省运营、人员和空间成本来实现的。此外,选择自动导引车(AGV)系统是一项战略决策,它需要在结构化环境中AGV所能提供的最高效率与穿梭车系统等其他技术所代表的灵活性之间取得平衡。未来在于能够整合不同技术优势的混合型软件控制系统。.

存储和检索设备:基础技术和系统架构

要全面了解市场动态和竞争对手的战略定位,对存储和检索系统的技术有深入的理解至关重要。本节将分析自动化仓储中这项关键技术的运行原理、核心组成部分和系统分类。.

工作原理和核心部件

堆垛起重机(STC),又称存储和检索机械(S/R机械),是一种轨道导向的单轨车辆,专为高层仓库中的货物自动化搬运而设计。其基本用途是存储、检索和转移托盘、集装箱或纸箱等货物单元。.

RGB 的移动沿三个正交轴非常精确:

  • X 轴:货架沿安装在地板上的轨道纵向移动。.
  • Y 轴:沿桅杆垂直提升运动,以到达不同的货架层。.
  • Z 轴:负载搬运装置的横向移动,用于将负载单元移入或移出货架隔间。.

典型工作循环的操作顺序由高级软件控制。在存储过程中,传送系统将货物单元运送到巷道的起始位置。堆垛机移动到转运点,抓取货物,并沿X轴和Y轴同步移动和提升至仓库管理系统指定的存储位置。到达存储位置后,货物搬运装置伸出(Z轴),将托盘放下。提高效率的关键在于所谓的组合循环或双循环。在此过程中,堆垛机放下一个托盘后,会在返回途中抓取另一个托盘。与两个独立的单循环相比,这种软件控制的流程可减少一半的空运次数,并使机器的吞吐量几乎翻倍。.

RGB的机械结构由几个精确协调的主要组件构成:

底盘(底座):这种箱形结构构成了 RBG 的基础。它包含驱动轮和非驱动轮,这些轮子在地板导轨上导向,并实现 X 轴方向的运动。.

桅杆(立柱):桅杆是RBG的主要垂直轴,由高强度钢制成。它连接底盘和上导轨,并作为升降小车的导轨。桅杆内通常还设有主控柜和维护作业辅助设备。.

升降小车(升降平台):该部件沿桅杆(Y轴)上下移动,并承载实际的负载搬运装置。升降运动通常由电动机驱动的钢索或链条传动实现。.

横梁(头部):横梁安装在桅杆顶部,内部设有导向滚轮,这些滚轮在齿条上的上导轨内运行。它确保了RBG的稳定性,尤其是在高空高速运行时,并能抑制振动。.

装卸设备(LHD):装卸设备是装卸单元的关键接口,显著决定了存储系统的灵活性和密度。最常见的类型是伸缩式叉车,它可以一次搬运一个或两个托盘(单深位或双深位存储)。对于存储密度极高的通道式存储系统,通常使用托盘穿梭车作为装卸设备。这种自主车辆从堆垛机驶入货架通道,进行托盘的放置或提取。对于流利式货架,则使用集成式滚筒输送机或链式输送机将托盘输送到货架系统。.

存储和检索机器系统的分类

存储和检索设备市场成分复杂,提供各种满足特定需求的系统。系统化的分类有助于梳理这种多样性。.

桅杆建造后

单桅杆式存储和检索设备:这类设备由一根垂直立柱组成。它们通常更轻便、更经济,因此对于负载和高度较低或中等的应用场景来说,是一个极具吸引力的选择。对于寻求高效自动化解决方案且追求最佳性价比的企业而言,它们是理想之选。.

双桅杆式仓储设备:这种设备采用框架结构,由两根桅杆组成,升降小车在两根桅杆之间运行。这种设计提供了更高的稳定性、刚性和承载能力。它们是层高较高(最高可达 46 米)、承载重物(超过 1500 公斤)且对速度和吞吐量要求较高的仓库的理想选择。.

充电单元

托盘堆垛机(单元装载机):这些机器设计用于搬运标准化的大型负载,例如欧标托盘或工业托盘。它们是配送中心和生产仓库自动化物流的支柱,通常可以搬运 1,000 公斤到在特殊应用中超过 10,000 公斤的负载。.

小型零件堆垛起重机(迷你型):这些体积更小、重量更轻的堆垛起重机专为快速搬运装在容器、箱子或托盘中的小型零件而优化设计。它们是自动化小型零件仓库 (AS/RS) 的核心组件,用于生产供应或电子商务订单拣选。.

泳道绑定后

巷道式堆垛机:这是最常见且最高效的配置,每台堆垛机始终在一条巷道内运行。由于所有巷道可以同时作业,因此能够实现最大的吞吐量。.

曲线行驶式堆垛起重机/通道切换系统:这类车辆可以切换通道,从而减少所需的堆垛起重机数量,降低初始投资。通道切换可通过两种方式实现:一是通过转换桥将整个堆垛起重机垂直移动至通道方向;二是通过轨道系统中的曲线道岔。然而,这种灵活性是以牺牲整体性能为代价的,因为通道切换需要时间,而且单辆车必须服务于多个通道。.

专业设计

三面式存储和检索设备:这类设备配备旋转头,可以从前方、左侧和右侧抓取托盘。它们是一种特殊的解决方案,尤其适用于现有人工窄巷道仓库的逐步自动化改造,因为它们的工作原理类似于三向叉车,而且通常不需要上导轨。.

低温冷冻应用:许多 RBG 型号专为在低至 -30 °C 的低温冷冻仓库中连续使用而设计。这需要特殊的材料、润滑剂和封装电子元件,以确保在极端条件下的可靠性。.

软件和控制的作用

存储和检索设备 (SRM) 的机械性能只是其性能的一个方面。其在仓库运营中的实际效率很大程度上取决于其软件和控制系统的智能化和集成度。因此,SRM 不仅仅是一台机器,而是一个集成的机电一体化和控制论系统。其性能源于高性能硬件和智能软件的协同作用。机械部件定义了物理潜能,而软件则负责访问、协调和优化这种潜能。纯粹由软件驱动的优化,例如组合循环,可以在不改变硬件的情况下使效率翻倍。同样,由上级系统进行的智能存储位置分配可以最大限度地减少 SRM 的移动距离,从而提高仓库的整体吞吐量。因此,SRM 系统的真正性能只有在整个软件层级内部无缝交互的情况下才能体现出来。.

控制架构通常是分层的:

仓库管理系统(WMS):在最高层面上,WMS 管理整个库存,计划入库和取货策略(例如 ABC 分析、先进先出法),并生成运输订单。.

物料流计算机 (MFC) / 仓库控制系统 (WCS):该中间层接收来自仓库管理系统 (WMS) 的指令,并将其转化为具体、优化的移动指令,供下级控制系统使用。MFC 协调堆垛机与连接输送机的运动,以确保物料流顺畅高效。.

可编程逻辑控制器(PLC):PLC是RGB上的“大脑”。它接收来自MFR的行驶指令,并控制各个电机进行行驶、升降和横向移动。它监控机器上的所有传感器和安全装置。.

中央控制系统与移动 RGB 之间的通信通过各种技术进行,包括导轨、非接触式数据光栅(红外线)或日益强大的工业 WLAN(IWLAN),从而实现灵活且低维护的数据传输。.

该系统提供多种操作模式:全自动操作是标准模式,在此模式下,RBG 可自主处理 MFR 发送的指令。为了便于维护、设置或故障排除,还提供半自动模式(例如,按下按钮即可移动到特定隔间)以及通过紧急控制面板进行的纯手动操作,该控制面板通常直接安装在设备上。.

 

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数字化转型:为什么企业现在都在投资仓库自动化

全球及欧洲市场分析与预测

量化存储和检索设备的市场规模,并识别区域和细分市场的增长趋势,对于制定业务战略至关重要。本节基于对现有市场研究报告的整合,对全球和欧洲市场进行数据驱动的分析。.

适合:

全球市场规模和增长预测

全球存储和检索系统 (SRS) 市场呈现强劲稳定的增长态势。尽管不同来源对 2020 年代初期的市场规模预测有所差异,但总体范围基本一致。2021 年,该市场规模约为 9.77 亿美元,而其他分析则预测 2022 年市场规模将达到 11 亿美元。最新的预测显示,2023 年市场规模将达到 10.9 亿美元,并预计 2024 年市场规模将达到 11.5 亿美元。.

由于方法和时间跨度不同,对未来增长率(复合年增长率,CAGR)的预测差异显著。这些预测范围从6.2%到6.6%、6.7%,甚至还有更为乐观的12.2%。综合且务实的评估表明,平均年增长率在6.5%到7.5%之间。基于此范围,全球市场预计将从2024年的约11.5亿美元增长到2030年的超过16.5亿美元,并有可能在2032年超过20亿美元。这一增长的主要驱动力将是物流自动化程度的提高和电子商务行业需求的增长。.

欧洲作为增长中心

虽然以中国和印度为首的亚太地区目前占据最大的市场份额,但预计欧洲将成为存储和检索设备市场增长最快的地区。到2024年,欧洲预计将占全球市场收入的约17.7%,相当于2.041亿美元。.

欧洲市场的预测前景极为乐观。预计2025年至2030年间,复合年增长率将达到8.0%,到2030年市场规模将达到3.215亿美元。这一高于平均水平的增长主要得益于智能制造领域的巨额投资、供应链自动化程度的不断提高,以及该地区工业和物流企业的高度集中。在欧洲内部,德国(拥有众多制造商和系统集成商,是传统的内部物流中心)和英国(预计复合年增长率最高)被认为是推动市场增长的主要国家市场。.

市场细分分析

对市场细分进行详细分析,可以揭示整个市场的具体驱动因素和动态。.

按类型

单桅杆堆垛起重机在2023年占据市场主导地位,销量占比超过49%。其成本效益高、占地面积小、用途广泛,使其成为寻求进入自动化市场的中小型企业(SME)的首选。相比之下,双桅杆堆垛起重机预计将实现最快增长。其卓越的稳定性、更高的负载能力和性能对于满足大型、高动态配送中心和生产仓库的需求至关重要。.

根据自动化程度

全自动系统是规模最大且增长最快的细分市场。实施自动导引车 (AGV) 的主要目的是最大限度地提高效率并减少人为干预,因此全自动系统是理想之选。它们根据仓库管理系统/移动物流系统 (WMS/MFR) 发送的指令自主运行,并可实现全天候 (24/7) 运行。.

半自动系统结合了自动化循环和人工干预,在细分市场中仍然具有重要意义,尤其是在现有系统的改造或需要与拣货人员密切互动的流程中。.

根据终端用户行业的说法

消费品行业历来是堆垛起重机系统的最大用户,用于高效存储和配送其数量庞大、种类繁多的产品。然而,预计电子商务/零售和汽车行业将迎来最强劲的增长。电子商务需要极快且零误差的订单履行,这推动了配备小型堆垛起重机的自动化小型零件仓库 (AS/RS) 的应用。在汽车行业,诸如准时制 (JIT) 和准时顺序 (JIS) 等复杂的生产方式,推动了对高可用性、高精度堆垛起重机系统的需求,用于缓冲和供应零部件及车身。其他重要的用户行业包括制药行业(受益于在受控环境中进行精确、安全的搬运)以及食品饮料行业(尤其是在冷冻应用中)。.

全球存储和检索设备市场——按地区划分的预测(2024-2032 年,单位:百万美元)

全球存储和检索设备市场——按地区划分的预测(2024-2032 年,单位:百万美元)——图片来源:Xpert.Digital

注:这些数值是根据来源综合估算得出的。.

未来几年,全球存储和检索系统市场将呈现令人瞩目的增长势头。预计从2024年到2032年,全球所有地区的市场都将稳步增长,总市场规模预计将从11.5亿美元增长到20.3亿美元,复合年增长率(CAGR)约为7.4%。.

亚太地区引领着这一发展趋势,预计市场规模将达到9.2亿美元。这一增长主要得益于中国和印度制造业的强劲发展,以及电子商务渗透率的不断提高和物流基础设施的现代化。该地区7.6%的增长率展现出巨大的发展潜力。.

欧洲紧随其后,预计规模将达到3.85亿美元,增长率为8.0%。高自动化密度、工业4.0计划以及强劲的电子商务市场等因素在其中发挥着关键作用。北美预计将达到5.8亿美元,其增长主要受高劳动力成本、技术工人短缺以及现有设施现代化改造需求的推动。.

拉丁美洲和中东及非洲也展现出增长潜力,预计分别达到7500万美元和7000万美元。在这些地区,工业化、物流枢纽投资以及零售业的蓬勃发展是关键驱动因素。.

总体而言,全球存储和检索设备市场受到电子商务繁荣、仓储和人员成本上升以及对供应链效率和韧性的追求的推动。.

欧洲存储和检索设备市场——按终端用户行业划分的预测(2024-2030 年,单位:百万美元)

欧洲存储和检索设备市场——按终端用户行业划分的预测(2024-2030 年,单位:百万美元)——图片来源:Xpert.Digital

注:这些数值是根据资料来源得出的估算值。.

欧洲存储和检索设备市场在未来几年展现出良好的发展前景。2024年至2030年的预测显示,各终端用户行业将稳步增长。.

电子商务/零售和汽车行业发展尤为迅猛,预计增长率分别为9.2%和9.8%。整体市场预计将从2024年的2.041亿美元增长到2030年的3.215亿美元,复合年增长率(CAGR)约为8%。.

每个行业都根据具体应用使用存储和检索机器:消费品行业将其用于高密度存储,电子商务行业将其用于自动化小零件仓库,汽车行业将其用于即时物流,制药行业将其用于温控和可追溯存储。.

推动这一增长的因素是自动化、效率提升和技术创新,这些因素有助于企业优化仓储流程并保持竞争力。.

主要市场驱动因素和战略挑战

存储和检索系统市场受多种强大且相互促进的因素影响。深入了解这些驱动因素及其相关挑战,对于评估当前和未来的市场发展趋势以及制定战略定位至关重要。.

初级生长催化剂

三大宏观基本趋势是推动对 RBG 系统需求不断增长的主要催化剂。.

电子商务的势不可挡的崛起

在线零售的指数级增长从根本上改变了物流需求。消费者对极短配送时间(“当日达”)和高质量服务的期望,给配送中心带来了巨大的效率提升压力。电子商务的特点是“商品流动混乱”:大量小型定制订单、种类繁多的商品(SKU)以及高退货率。人工流程已无法应对这种复杂性和速度。自动化仓库系统,尤其是配备快速小型堆垛机的自动化立体仓库系统(AS/RS),是最大限度缩短拣货包装时间、确保高拣货准确率以及最大限度提高各类商品存储密度的关键技术。因此,电子商务直接推动了对仓库自动化的投资。.

成本上升带来的经济压力

自动化解决方案的经济可行性日益受到两大成本因素的积极影响:空间成本和人员成本。物流地产的价格,尤其是在靠近城市中心的战略要地,持续上涨。与此同时,物流行业熟练工人的短缺导致工资上涨和人员配备困难。堆垛机系统能够直接解决这两个问题。通过利用建筑物的全部高度(最高可达 46 米),在非常狭窄的通道(约 1.5 米)内作业,堆垛机系统能够最大限度地提高存储密度,并显著减少所需的占地面积。同时,堆垛机系统还能减少对人工进行繁重且重复的存储和检索操作的依赖,这不仅降低了成本,还提高了工作场所的安全性。.

追求供应链的效率和韧性

除了节省成本之外,自动化存储和检索系统 (AS/RS) 还具有根本性的运营优势。它们能够实现全天候不间断运行,最大限度地提高吞吐量和资产利用率。计算机控制的精准性最大限度地减少了存储和检索错误,从而提高了库存准确性,并改善了最终客户的服务质量。这种高可靠性和透明度打造了更稳健、更具韧性的供应链,使其不易受到人为错误造成的干扰。在全球化经济中,供应链中断构成重大风险,这种可预测性和可靠性成为至关重要的竞争优势。.

投资壁垒和运营障碍

尽管 RBG 系统具有显著优势,但其广泛应用仍面临诸多障碍,需要仔细的战略考量。.

高额初始投资(资本支出)

最大的障碍在于巨额的初始投资。自动化仓储系统的成本不仅包括存储和检索设备本身,还包括高精度货架和钢结构、上下游输送技术、电气系统,以及最重要的控制和管理软件。这些高昂的总成本构成了一项重大的财务挑战,尤其对于中小企业而言,因此需要进行详细且往往是长期的摊销计算。.

复杂性和整合工作

实施仓库管理系统 (BMS) 并非“即插即用”的过程。这是一个复杂的大型项目,需要对公司现有的基础设施和 IT 环境进行重大改造。与企业资源计划 (ERP) 和仓库管理系统 (WMS) 等更高级别的系统无缝集成至关重要,但成本也可能很高。此外,公司往往会过度依赖单一系统供应商,这可能导致技术依赖(“锁定效应”),从而使未来的修改或扩展变得复杂。.

来自替代技术的竞争以及“效率与灵活性之间的权衡”

仓库自动化市场的特点在于效率最大化与灵活性最大化之间的根本权衡。在静态、高吞吐量的环境中,存储和检索机器 (SRM) 无疑是效率最高的选择。它们的优势在于最大限度地利用空间,并在固定通道中实现高吞吐量。然而,当需要高灵活性和可扩展性时,它们的优势便会显现。这时,穿梭车系统等替代技术便应运而生。在这些系统中,水平和垂直运动被解耦,从而实现更高的吞吐量。通过增加穿梭车数量,可以灵活地扩展性能,并且由于单个穿梭车的故障不会导致整个系统瘫痪,因此冗余性更高。自主移动机器人 (AMR) 提供了最高的灵活性,因为它们不受轨道限制,但它们牺牲了 SRM 所提供的垂直存储密度。因此,是否采用 SRM 的战略决策并非简单的“更好”或“更差”之分,而是在“效率-灵活性权衡”中进行深思熟虑的考量。对于流程稳定、以最大化存储密度为目标的高层仓库而言,堆垛机仍然是最佳解决方案。而对于订单波动较大的动态电商仓库,穿梭车系统可能更胜一筹。.

战略建议:应对投资悖论

投资自动化存储和检索系统 (AS/RS) 的决策需要采取全面的方法,而不仅仅考虑初始购买价格。一个完善的商业案例框架必须评估系统整个生命周期内的投资回报率 (ROI)。投资回收期通常为三到五年,但如果自动化程度高且公司发展强劲,则可以缩短至两到三年。.

计算必须量化以下因素:

  • 降低运营成本(OPEX):直接节省人员成本(工资、社会保障缴款、招聘)和因错误(拣货错误、退货、库存差异)而降低的成本。.
  • 优化空间利用:量化与人工仓库相比所避免的空间需求,从而降低租赁或建设成本。.
  • 提高吞吐量和收入:评估额外的产能和更快的订单处理速度,这可以带来更高的收入和更好的客户满意度。.
  • 无形收益:考虑难以量化的收益,例如提高职业安全、改善流程控制和增强供应链韧性。.

企业必须仔细分析自身具体需求,才能在效率和灵活性之间选择合适的技术。详细的物料流和工艺分析是避免投资失误的第一步,也是最重要的一步。.

 

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仓库高科技:行业中最令人兴奋的创新

竞争格局及制造商深度分析

全球存储和检索系统市场由一批成熟的、技术领先的公司组成。尽管该市场集中度较高,但竞争异常激烈,主要驱动力在于技术创新、系统集成专长和全球布局。本节将分析主要参与者及其战略定位。.

适合:

市场份额和竞争地位

全球市场顶端由少数几家大型跨国公司主导。这些公司尤其包括:常被誉为物料搬运领域全球领导者的日本大福株式会社;德国SSI Schäfer集团;凯傲集团(旗下包括系统集成商德马泰克);日本村田制作所;以及Swisslog AG(库卡集团旗下公司)。这些公司拥有从单个组件到交钥匙系统的全面产品组合,并建立了强大的全球销售和服务网络。.

在欧洲,尤其是在德语国家,这一领域还涌现出其他高度专业化和创新型公司。永恒力股份公司(Jungheinrich AG)、卡德克斯(Kardex,及其德国子公司卡德克斯Mlog)以及西班牙公司Mecalux, SA都是重要的竞争对手,在欧洲和全球市场都扮演着举足轻重的角色。竞争日益集中于提供完整的解决方案,其中硬件(堆垛式物料搬运系统、输送技术)和软件(仓库管理系统、仓库控制系统)的无缝集成,为客户创造了决定性的附加值。.

欧洲领先制造商概况(重点关注德国)

德国机械和设备工程历来在内部物流领域发挥着主导作用。总部设在德国的制造商被认为是技术领导者,并在性能、质量和创新方面树立了标杆。.

SSI Schäfer

作为全球领先的物流系统供应商之一,SSI Schäfer 提供 SSI Exyz 系列仓储设备,该系列设备灵活高效。其关键特性在于模块化设计。所有组件均批量生产,并可根据客户需求配置为单桅或双桅单元,以适应不同的负载和高度。这确保了高度的灵活性,同时缩短了交付和调试时间。SSI Schäfer 高度重视能源效率,并采用“绿色起重机技术”进行认证。该技术标配制动能量回收并入电网、驱动控制器采用智能直流耦合以及基于需求的运行曲线调整。全新推出的 SSI Exyz C 模块更加紧凑,专为满足现有仓库自动化需求而设计,尤其适用于层高较低(最高 13.5 米)的仓库,无需进行成本高昂的地面改造。.

永恒力股份公司

凭借自主研发的Miniload-RBG STC 2B1A,永恒力已确立了其在自动化小型零件仓库领域的技术领先地位。该设备在性能和能效两大关键领域树立了行业标杆。其行驶速度超过6米/秒,加速度超过5.3米/秒²,是同类产品中最强大的设备之一。其独特的技术特点在于采用超级电容器作为储能装置。这些超级电容器能够储存制动过程中释放的能量,并在下次加速时再次释放。这不仅降低了电网的峰值负荷,还降低了高达25%的电力需求,并显著降低了能源成本。此外,得益于集成在桅杆底座中的欧米茄驱动器的创新设计,STC还实现了同类产品中最小的进出距离,从而最大限度地利用了可用存储空间。.

德马泰克(凯昂集团)

德马泰克(Dematic)是凯傲集团(KION Group)旗下公司,其RapidStore系列产品提供种类齐全的存储和检索设备(SRM),涵盖托盘(Unit Load,UL)和小零件(Miniload,ML)的存储与检索。德马泰克的优势在于能够提供高度可配置且可扩展的系统,以满足特定的吞吐量和高度要求(最高可达46米)。Miniload系列设备以其卓越的动态性能而著称,运行速度高达6米/秒,加速度高达5.5米/秒²。德马泰克高度重视其作为总承包商和系统集成商的角色,将SRM无缝集成到包含输送技术和德马泰克自主研发的Dematic iQ软件套件(WMS/WCS)的综合系统中,从而确保优化且透明的物料流。.

Kardex Mlog

Kardex Mlog拥有悠久的历史,其历史可以追溯到1968年,当时该公司研发出了首批地面导向式堆垛起重机之一。凭借丰富的经验,Kardex Mlog专注于打造坚固耐用、高度定制化的托盘高架仓库,最高可达46米。Kardex Mlog的创新型装卸设备使其脱颖而出。其专利产品Kardex MSpacer是一种特殊的伸缩式货叉,能够实现更节省空间的双深位存储,从而显著提高每巷道的存储容量。此外,Kardex Mlog还提供自主研发的托盘穿梭车Kardex MMove,用于多深位存储。Kardex Mlog的另一项战略重点是改造升级——对现有系统(包括其他制造商的系统)进行现代化改造和性能提升——这在市场中是一个重要且不断增长的细分领域。.

全球领先竞争对手简介

大福株式会社:作为全球物料搬运领域的市场领导者,大福提供极其广泛且深入的自动导引车 (AGV) 解决方案。其应用范围涵盖生产物流(例如汽车行业的缓冲存储、工具存储)以及零售、电子商务和食品行业的大型配送中心。大福的优势在于其全球布局以及作为总承包商执行高度复杂和大规模自动化项目的能力。.

适合:

西班牙Mecalux公司已成为领先的整体式交钥匙仓储解决方案供应商。其堆垛机产品组合丰富,涵盖各种型号(例如,高性能的SCX系列和用于改造的MT0系列),可满足不同的高度、负载能力和吞吐量需求。Mecalux不仅生产堆垛机,还生产货架系统,并自主研发仓库管理软件Easy WMS,从而实现从单一来源到整个系统的无缝集成。.

主流RGB模型的技术比较(示例)

主流RGB模型的技术对比(示例)——图片来源:Xpert.Digital

注:技术规格仅供参考,可能因配置不同而有所差异。数据提取并整合自指定来源。.

在仓储技术领域,存储和检索设备(SRM)拥有众多创新解决方案,这些方案以其多样化的技术特性和性能参数而著称。SSI Schäfer、Jungheinrich、Dematic、Kardex Mlog 和 Mecalux 等领先制造商开发出针对特定物流需求量身定制的先进系统。.

例如,SSI Schäfer推出的SSI Exyz型号采用模块化设计,并配备卓越的绿色起重机技术,可将能量回馈电网。Jungheinrich的STC 2B1A利用超级电容器进行能量存储,实现了出色的加速性能。Dematic的RapidStore ML凭借其高动态性能和灵活的装卸装置脱颖而出,而Kardex Mlog则专注于定制化高层仓库。.

Mecalux 的 SCX 系列完善了本次概述,该系列提供了一套包含堆垛起重机、货架和仓库管理系统的综合解决方案。各型号在最大高度、行驶速度和负载能力等参数上有所不同,但都体现了 Mecalux 致力于优化和自动化仓库流程的决心。.

技术演进与未来展望

存储和检索设备(SRM)这项拥有60多年历史的技术,正处于新一轮演进的开端。在经济制约和技术机遇的双重驱动下,其发展重点正转向更高的效率、智能化和网络化系统。本节将分析关键的技术趋势,并概述SRM在未来仓库中的作用。.

效率的必要性:能源和材料

鉴于能源成本不断上涨以及人们可持续发展意识的日益增强,能源效率已成为一项关键的发展目标和重要的采购标准。制造商在这方面主要采取两种策略:

能源管理与恢复

现代自动导引车 (AGV) 配备了智能能量管理系统。一项关键技术是能量回收,它将驱动轴减速或升降台下降时释放的动能和势能转化为电能。这些能量可以通过直流链路直接输送给其他驱动装置,也可以回馈到电网。利用超级电容器等储能装置的系统更进一步。这些缓冲器可以存储制动能量,并在下一个加速阶段(功率需求最高)再次释放能量。这可以显著降低电网的峰值负荷,减少所需的并网负载,并可将总能耗降低高达三分之一。.

轻量化结构

提高效率的第二个关键是降低运动质量。每减少一公斤的加速和减速,就能节省能源并提升动力性能。因此,制造商越来越注重轻量化设计,采用优化的钢结构、铝材(尤其适用于小型起重桅杆),甚至在试点项目中采用碳纤维增强塑料 (CFRP) 等纤维增强复合材料。更轻的设计不仅能降低能耗,还能减少驱动和导向部件的磨损,从而降低维护成本并延长使用寿命。一些前沿研究甚至致力于用基于缆索机器人的导向系统完全取代笨重的桅杆,有望实现高达 90% 的减重。.

智能系统的兴起:人工智能、物联网和预测性维护

RBG演进的下一阶段是由传感器、数据处理和人工智能(AI)的集成所触发的。RBG正在从纯粹的执行机器转变为物流网络中智能化的数据生成节点。.

智能控制和传感器

先进的算法和人工智能可以实时优化运输策略。系统不再采用僵化的移动模式,而是能够学习并动态优化存储点和检索点之间的路径,从而最大限度地提高吞吐量。高分辨率传感器,例如视觉传感器或激光扫描仪,可以提高托盘定位的精度,检测障碍物或缺陷托盘,从而提高流程可靠性。.

状态监测和预测性维护

为轨道式处理单元 (RBG) 配备各种传感器(用于监测振动、温度、功耗等),并通过物联网 (IoT) 将它们联网,即可实现持续的状态监测。收集到的数据可用于分析异常情况,并在实际故障发生之前预测维护需求(预测性维护)。这显著提高了系统可用性(正常运行时间),并将计划外停机时间转化为计划内维护干预。.

高架自动化技术的未来

存储和检索设备将继续在自动化仓库物流中发挥核心作用,尤其是在占地面积有限且需要最大存储密度的情况下。然而,它将不再被视为孤立的独立解决方案。未来在于混合式和协同式系统。未来的仓库可能如下所示:

  • 由节能智能存储和检索机器提供服务的高密度货架核心构成了海量存储的骨干。.
  • 互联互通、高度动态的穿梭车系统,可作为订单拣选的缓冲器和排序器。.
  • 一支自主移动机器人 (AMR) 队伍,可灵活地处理高架仓库、穿梭缓冲区、拣货站和货物发货区之间的货物运输。.

此类异构系统的成功关键在于软件。借助人工智能技术增强的高级仓库执行系统 ​​(WES) 将实时协调这些不同的技术,从而优化整体物料流并动态适应不断变化的订单情况。.

战略建议:面向未来的自动化投资

对于如今投资自动化领域的公司而言,这些趋势提供了明确的战略建议。选择系统不仅应基于当前的性能数据,更重要的是未来的可行性。投资者和运营商应重点关注模块化、可扩展和开源系统。未来系统能否轻松扩展或集成新技术(例如,新型LAM、AMR)对于长期保护投资至关重要。.

选择合适的合作伙伴比以往任何时候都更加重要。供应商在软件、系统集成和服务方面的专业知识,正变得比设备的纯粹机械规格更为重要。.

这一发展预示着制造商商业模式的根本性转变。软件日益复杂、对持续的基于人工智能的优化需求,以及客户对最大可用性的关注,正在为从单纯销售硬件(资本支出模式)向服务导向型模式的转型奠定基础。客户不再仅仅购买起重机,而是获得有保障的吞吐量和可用性。未来,这可能催生“资产即服务”或“性能即服务”等商业模式,将客户的高额初始投资转化为可预测的运营成本(运营支出)。对于制造商而言,从产品提供商向解决方案和服务提供商的转变,代表着未来几年最重要的战略转型之一。.

 

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