集装箱仓储物流转型：通过自动化和高架技术实现根本性变革

### 港口革命：集装箱为何很快将达到 60 米高 ### 司机正在变得多余：机器人和人工智能如何接管全球物流 ### 智能港口：人工智能、物联网和区块链如何永远改变集装箱运输 ### 从钢架到超级大脑：展望未来的全自动集装箱仓库 ###

速度快三倍，空间大三倍：一项巧妙的技术如何拯救供应链

在创新型高架仓库技术和全面自动化解决方案的推动下，集装箱仓储物流正面临根本性的变革。这一发展不仅彻底改变了集装箱的存储和运输方式，也重新定义了港口和物流中心的效率标准。

集装箱高架仓库：垂直革命

集装箱高架仓库代表着现代港口物流领域最具革命性的进展之一。集装箱不再只是水平堆叠，而是垂直存放在多层钢制货架结构中。这项创新技术不仅能够大幅提升相同空间内的存储容量，还彻底改变了集装箱码头的整个流程。

首个大型高架仓库系统由迪拜环球港务集团 (DP World) 和西马克集团 (SMS Group) 的合资公司 BOXBAY 在迪拜杰贝阿里 4 号航站楼成功测试。经过两年、20 万个集装箱运输的试验，首个大型设施目前正在韩国釜山建造。该技术使集装箱堆垛高度可达 60 米，处理速度提高三倍。

这些系统的功能基于成熟的钢铁和金属加工高架货架技术。集装箱并非放置在实体地板上，而是放置在角落的钢制螺栓上，类似于模块化货架系统。计算机系统会检测重载的箱子并将其放置在较低的位置，而较轻的集装箱则移至顶部。自动化起重机货架系统可直接访问每个集装箱。

在一公顷的港口空间内，这样一个拥有3,000个集装箱的高架仓库，可以容纳的集装箱数量是相同面积上传统设施通常容纳数量的三倍。堆垛不是沿宽度扩展，而是垂直扩展，这是一个巨大的优势，尤其是在人口密集、几乎无法扩展空间的港口区域。

仓库物流自动化：司机将被淘汰

集装箱仓库和港口码头的自动化远不止单纯的高架货架。现代仓库物流越来越依赖于自动导引车 (AGV)，它们完全取代了集装箱和其他货物的人工运输。

自动导引车是一种自动化机器人，无需人工驾驶，即可在仓库两点之间运输货物。这些车辆通过持续重复的运动来加速重型货物的流通。2020年，全球自动导引车市场规模已达3390亿美元，预计到2028年将增长13.8%。

该系统通过传感器引导技术和可集成到仓库管理软件中的专用软件进行操作。运输系统始终以受控的速度沿着预定路线行驶，并配备额外的安全组件，例如安全保险杠、扫描仪或智能传感器，以检测周围区域的移动。

数字化和智能仓储

集装箱仓库物流的数字化体现在各种创新方法上，统称为智能仓储。这些技术为所有利益相关者创造了前所未有的透明度，并优化了整个仓库流程和物料流。

配备物联网技术的智能集装箱能够实时传输集装箱位置和货物状况数据，例如温度、湿度和其他关键参数。这些数据会被发送到一个安全平台，该平台使用机器学习算法来检测关键事件并管理流程。

实施物联网解决方案可以使用传感器监测湿度、温度和其他环境因素，从而保护库存。该系统收集车辆、设备和库存的数据，以减少因盗窃、损坏和其他因素造成的损耗。

人工智能和预测分析

人工智能与集装箱存储系统的集成，可以实现更精准的库存预测和优化的资源配置。数据分析可以实时监控库存水平，并及早发现瓶颈。这可以减少库存积压和损失，因为仓储可以更好地适应实际需求。

基于人工智能的系统能够实时分析大量的移动、库存和订单数据。它们能够识别模式，预测瓶颈或需求峰值，并自动优化仓库策略、物料流或拣选流程。一个特别相关的应用领域是自动导引车系统的动态路线规划，其中人工智能能够灵活地响应仓库环境的变化。

集装箱高架仓库和集装箱码头：物流相互作用 – 专家建议和解决方案 – 创意图片：Xpert.Digital

这项创新技术有望从根本上改变集装箱物流。集装箱不再像以前那样水平堆放，而是垂直存放在多层钢制货架结构中。这不仅能够大幅提升相同空间内的存储容量，还能彻底改变集装箱码头的整个流程。

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机器人技术和自主系统

机器人技术的应用已不再局限于大型企业。协作机器人、无人驾驶运输系统和自主仓储机器人也正在中型企业中逐渐普及。这些系统可以与人类紧密合作，或完全自动化地执行某些任务。

自动拣选由机器人执行，它们从货架上取回货物并将其运送到包装站。这些自动拣选系统比人工操作更快、更准确。自主移动机器人用于在仓库内运输货物。这些机器人配备了传感器和摄像头，可以检测障碍物并避免碰撞。

区块链技术实现透明度

区块链技术正在引发人们对集装箱运输行业未来的关注。区块链技术有望通过提高供应链的安全性和透明度而获得普及。区块链的去中心化账本提供了一种革命性的方式，可以追踪、交换数据并以几乎不可追踪的方式记录交易。

每条链上分配的唯一编号可以弥补货物分配和存储过程中的安全漏洞。这将使供应链运营更加安全高效。区块链技术可以成为防止产品假冒和确保合规的有效工具。

可持续性和能源效率

新的集装箱存储系统对可持续发展做出了重要贡献。这些设施利用屋顶的太阳能电池板自行发电，为起重机供电。能源效率是可持续物流不可或缺的一部分，虽然新能源技术能够提供更佳的性能，但通过降低现有系统的能耗，也能取得显著进展。

远程信息处理解决方案和物联网设备有助于实时分析和管理能源消耗。此外，软件解决方案可确保路线优化、负载平衡和系统流程优化。节能照明和本地能源使用等措施完善了可持续发展战略。

人工智能与集装箱物流：成本、陷阱、机遇

尽管机器人和人工智能技术在集装箱仓储系统中应用具有诸多优势，但也面临诸多挑战。购置和部署机器人和人工智能系统需要大量投资。企业必须权衡成本与长期节省和收益。

将新技术集成到现有的IT和物流系统中可能非常复杂。公司必须确保所有系统无缝协作，以实现预期的效率提升。员工必须接受新技术使用的培训，这需要时间和资源。

技术进步并非没有后果。由于货物装卸所需的码头工人减少，失业是可以预见的。然而，自动化将在其他领域创造新的就业岗位，尤其是在自动化系统的维护、监控和协调方面。

国际发展和市场领导者

众多国际公司正在推动集装箱高架仓库的发展。隶属于西马克集团的AMOVA公司是全球首家成功将重载高架仓库技术应用于集装箱码头的公司。该系统可在11层存储集装箱，与传统解决方案相比，在相同空间内可提供三倍以上的存储容量。

汉堡港口和物流股份公司正在其码头设施的现代化改造中树立新的标杆。自2002年投入使用以来，阿尔滕韦德集装箱码头一直被认为是世界上最现代化、最高效的海港码头之一，自动化程度极高。

数字化试验场和5G技术

联邦数字事务和交通部“港口数字化试验场”资助项目正在推动港口基础设施的数字化进程。该项目的总体目标是以试验场的形式开发数字化基础设施，以便在实际条件下测试物流创新。

其中一个关键组成部分是在港口引入5G园区网络。这些网络提供专属带宽和高可用性，并能够进一步实现装卸流程的数字化，以及装卸设备与控制和过程监控系统的更紧密集成。

集装箱仓储物流的未来

集装箱仓库物流的未来由先进的机器人和人工智能系统塑造，它们将彻底改变仓库的效率、准确性和安全性。未来的机器人将更加灵活和自主，能够处理更复杂的任务并适应多样化的仓库环境。

与人类工人协同工作的协作机器人将发挥更大的作用。这些机器人旨在补充人类劳动力，并通过协作提高生产力。自动化仓库流程还可以通过优化能源消耗和减少浪费来促进可持续发展。

集装箱仓储物流正在经历一场深刻的变革，其特点是高架仓库技术、自动化、数字化和人工智能的融合。这些发展不仅有望显著提高效率、节省成本，还能带来更具可持续性和韧性的全球供应链设计。愿意投资这些技术的企业可以提升竞争力，并为物流行业的未来需求做好准备。

马库斯·贝克尔

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