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循环托盘浅谈智能托盘解决方案

托盘的智能化,或者说智能托盘,是近些年来新出现的一个概念。很多人都认为,智能托盘是未来的大趋势。但是,智能托盘的技术路线是什么、会发展成什么样子,都还没有一个清晰的认知。传智物联作为智能托盘领域的先行者,也在不断探索适应市场、适应用户的解决方案

托盘要不要智能化,需要根据用户对托盘的需求来分析和决定。这里大致做一个分析:

1. 对托盘的基本需求是,目前托盘的使用寿命较短,消耗大,希望能通过采用使用寿命较长的托盘,同时对托盘进行循环复用,达到降低生产和物流成本的目的;

2. 使用寿命长的托盘,采购成本通常较高;又因为需要循环回收,所以衍生出对托盘进行管理和对循环进行运作的需求;

3. 由于托盘和货物(包括原材料和成品)在运输和储存环节结合紧密,如果对托盘的管理得以实现,可进一步借由托盘而对货物进行管理。

智能托盘

为满足上述对托盘的需求,我们总结了以下一些不同的解决方案:

1. 采用使用寿命较长的托盘,如塑料、铝、铁等其他材料制的托盘来替代一次性木制托盘。这个问题比较简单,不涉及到托盘智能化的问题,就是选型和采购的事情。如果不考虑采购,还有租赁的方案可以选择,由出租方负责托盘的循环回收。另外,目前也有一些公司正在尝试“运包一体化”业务,即在托盘动态租赁的基础上再加上货物的带板运输服务。

2. 如果托盘用户考虑自行采购托盘,并且自行运作托盘的循环回收,那么就面临托盘管理的问题。托盘管理分为两个方面,一是通过制度管理,二是通过技术手段管理。两者相辅相成,才能发挥非常好的功效。

3. 在技术手段管理方面,根据管理的深度和广度,有不同的技术方案可供选择:

1) 托盘编码:

这是托盘管理的基础,如果要把托盘当作企业的一项资产进行管理,编码是必须的。方法也很简单,只要做到托盘编码可视即可,同时将编码信息纳入企业的经营管理系统。

托盘有编码后,即可通过扫码、读码,对托盘进行一系列管理作业,包括出库、入库、盘存、与货物进行绑定和解绑(需要同时扫描读取货物编码)等。

扫码方案技术可行、成本极低,缺点是作业效率低,数据来源和可靠性依赖于操作的人员。

所有其他的方案,都需要以编码为前提。它们解决的是数据来源由人工操作变为自动获取的问题。

托盘有了编码,可以说是实现了数字化,还不能叫做智能化。

智能托盘

2) RFID标签方案:

RFID方案需要在托盘上安装RFID标签。无源RFID标签不能主动发出信息,需要通过专门的阅读器,去扫描标签,读取标签内储存的信息。阅读器通常有两种形态,手持机和通道式检测门。检测门用于在仓库门口或者其他有需要的节点,通过扫描读取标签信息,来进行出库、入库、上货架定位等操作。手持机还可以用于盘存。

如果同时在装原材料的料箱上安装RFID标签,以及在成品包装上安装RFID标签,那么可以通过检测门自动对托盘和货物进行绑定,无需反复扫码。

如果需要对托盘上货架进行定位,在没有堆垛机的情况下,RFID方案是可行的方案,但是需要对叉车进行改造,在叉车上安装阅读器并进行调试。

RFID标签不适合在有金属的环境中使用,因此如果在货架上安装,需要使用抗金属标签。托盘上装载的货物如果有金属成分,标签读取效果会显著下降,因此这种情况下仍然建议使用抗金属标签。抗金属标签的成本较高。

RFID方案的优点在于成本低(抗金属标签除外),因此可以替代条码安装在一次性包装(主要是货物包装)上。

RFID方案的缺陷在于,需要管理的托盘和货物必须近距离(一般在3米左右)通过阅读器所在位置,否则无法进行管理。

3) 有源近距离方案:

有源近距离方案包括蓝牙和2.4G方案,是将一个包含蓝牙/2.4G芯片的智能终端植入托盘内部。终端自带电池供电。

终端主动发射信息,且发射功率可以调节。配合专用的监控机(蓝牙方案还可以用手机代替监控机),即可以替代RFID方案中的手持机和通道式检测门。

监控机的接收范围可以调节。因此同样的监控机,通过调节性能参数,既可以安装在仓库门口进行自动化的出库和入库操作,也可以安装在仓库内部用于持续盘存。

此外,每个厂区或库区还需要配备一台或数台网关(视面积大小而定),用于汇集监控机接收到的信息并传送到后台。

有源近距离方案可以用于门禁防盗,需要在货运车辆进出的大门口安装一台门禁防盗机。

有源近距离方案的优点是,终端功耗低,因此可以在不牺牲性能的情况下使用多年而不更换电池。另外,因为通讯距离适中,远近可调,所以可以兼顾出入库这样的操作而不产生误读,也能进行盘存这样的大范围远距离操作。

有源近距离方案终端,可以搭载各种传感器,因此丰富了托盘采集的数据。另外也可以向终端芯片中写入数据,相比较RFID方案灵活性增强很多。

配合专用的车载监控机,有源近距离方案还可以实现对运输过程中托盘状态的监控。

有源近距离方案的监控机和网关的安装非常简单,不像RFID方案那样需要复杂的调试和固定位置。

有源近距离方案不能进行托盘上货架的定位操作。另外,也不能进行托盘与货物的自动绑定(因货物包装多为一次性,从成本考虑无法安装智能终端)。

4) 有源远距离方案:

我们目前主要在推的是LoRa方案。

LoRa方案的智能终端,通讯距离达到公里级,因此一般在一个厂区或库区,只需要部署一台网关即可。

LoRa方案主要用于监控托盘是否在某个厂区或库区,可进一步统计托盘在各地的分布情况。

LoRa方案同样可以搭载多种传感器,包括可以用来判断托盘是否空置。

LoRa方案不能用来进行出入库操作和门禁防盗。

5) 移动网络方案:

移动网络方案的终端内集成了GPS定位芯片和2G/4G通讯模组,并可根据需要集成有源近距离方案或远距离方案中所采用的芯片。

移动网络方案的优点是每一个托盘个体都可以直接和后台通讯,将数据发送至后台,同时每一个托盘个体都可以获得定位,而无需依赖网关或者车载监控机。

移动网络方案的缺点是成本高昂,一台终端的成本甚至高于一片托盘的成本。同时由于功耗的考虑,数据发送的频率设定得较低,因而不适合对实时性要求较高的使用场景。

上面介绍的几种智能托盘方案,严格来说还不算真正的智能。各种方案解决的是托盘相关数据自动采集的问题。要做到真正的智能化,还有赖于在数据收集上来以后,进行智能化的分析和决策。因此,我们认为智能托盘不是只在托盘上加装一个智能终端这么简单,更有挑战也更有价值的是在托盘的数据智能上。


(传智物联原创,转载请声明)




时间:2020-05-15
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