自动化包装技术新发展

在订单处理的整个流程中,包装是极其关键且必不可少的一个环节。自动化包装技术的不断发展,对于提升运作效率、优化物流成本,以及绿色环保都有着重要意义。

自动化包装技术新发展

又是一年“618”电商促销节,在全民购物狂欢的背后,是订单量不断攀升、快递包裹激增、物流设备和员工满负荷运营的忙碌景象。近几年来,虽然自动化的存储、输送、分拣设备在物流中心内的应用越来越广泛,但在包装环节,似乎仍略慢一步。

在订单处理的整个流程中,包装是极其关键且必不可少的一个环节。并且,包装环节包含装箱、填充、封箱、贴标、校验等多个工序,流程繁琐、耗时耗力,其操作规范化和技术智能化,会在一定程度上决定整体运营的效率。针对纸箱、PE袋、气泡袋等材质,目前市场着存在着各种包装设备等,有全自动、人机半自动等不同加工方式。然而,在中小电商仓库内大多还是以半自动甚至纯手工操作为主,即便一些大型电商在包装环节的自动化水平也是参差不齐。

自动化包装技术新发展

据国家邮政局的发布数据显示,2019年我国快递业务总量累计达到635.2亿件,同比增长25.3%。即便受到新冠肺炎疫情影响,今年1至4月份全国快递服务企业业务量依然累计完成190.3亿件,同比增长11.5%。面对如此巨大的快递量,如此高的增长率,我们不得不发问,难道包装环节就不能实现效率和准确性更高的自动化,甚至无人化操作吗?

事实上,领先的电商企业和包装设备企业们正为此纷纷努力着。也许,当下一个促销季到来时,货物打包就会变得更加高效而轻松。

一、新技术

过去一年里,涌现出众多值得称道的自动化包装设备和技术。

京东智能包装系统

去年“618”,京东物流智能包装家族悉数亮相,依托智能耗材推荐系统——精卫,磁悬浮打包机、气泡膜打包机、枕式打包机、对折膜打包机等18种智能设备火力全开,实现了针对气泡膜、对折膜、纸箱等各种包装材料的统筹规划和合理使用,形成了软件硬件一体化的智能打包系统的解决方案。“精卫推荐”是京东物流在包装耗材推荐方面的一项创新,可以根据不同订单类型自动计算与商品最匹配的耗材及型号,确保纸箱、手提袋的精确使用。京东物流应用智能打包机,可以通过视觉识别、机械手抓取、3D视觉等先进技术实现自动包装操作,极大简化人工操作流程,降低员工劳动强度的同时提升了运营效率,其效率是传统打包方式的5~10倍。

自动化包装技术新发展

其中,磁悬浮打包机尤其令人瞩目。磁悬浮技术是指利用磁力克服重力使物体悬浮的一种技术,通过该技术京东物流可实现多种不同规格纸箱的快速定位,并自动选择与商品规格相匹配的包装。去年双“11”前夕,杭州中亚为京东物流打造的悬浮自动打包系统实现全面升级,引入了机器人的全自动供包,与智能打包系统实现无缝对接,完成了供件打包环节的自动化。机器人供包系统使用业内先进的3D视觉技术和更加柔性的抓取夹具,在拣选过程中最大限度地实现柔性拣选,完全不会对被拣选产品包装造成伤害;同时,机器人的夹具拥有快换功能,可以做到0.6秒内更换夹具,因此可以应用在手机、食品等多种商品的打包供货流程中。此外,全方位条码扫描技术也确保了商品可以被迅速识别。

胜沃的“消费型”纸箱技术

作为国际知名的自动化物流设备制造商和系统集成商法国Savoye公司在中国成立的中法合资公司,上海胜沃凭借其丰富的创新技术和研发实力,真正使纸箱做到了“消费型”。据介绍,胜沃的“消费型”纸箱技术,在包装过程可以根据实际内包物体积调整封箱高度,无需额外填充物,从而尽可能减小发运尺寸,运输装载率最高可提升1倍。自动封箱加盖使包裹拥有更加稳固的几何结构,减少7%的纸板耗材,且无需胶带粘贴,绿色环保的同时将运输中的破损率降至最低。值得一提的是,物品覆膜这一环节实现了热缩膜保护功能,只需在箱内放一层保护膜通过加热即可将物品固定在箱内,便省去了各种缓冲物的填充。

固尔琦智能快递打包机

针对快递和电商物流特点,固尔琦在2018年打造出国内首台无人化智能快递打包机,随后不断对产品进行升级,从而可以有效解决了产品打包的速度、效率与精准度难题。其最新的智能高速快递打包机GL70A,专为电商物流用户所打造。全机以高性能工业控制电脑为核心,提供自动扫码、自动称重、出错剔除、自动打包、自动贴面单等一体化解决方案。同时,能根据客户需求对接主流ERP系统和WMS系统,为客户提供货品的塑料膜包装发货整体解决方案。据悉,该产品的打包速度最高可达1500包/小时;并且无需人员操作,可根据产品尺寸自动调节快递袋长度,自动封切,节省耗材;面单信息在物品扫码后,由系统自动生成并打印粘贴,避免错误发生。

希悦尔I-PACKTM高度可调式封箱系统

在2019年希悦尔(中国)有限公司举行的“电商自动化包装开放日”活动上,呈现了多种针对不同应用场景的电商包装解决方案,其中I-PACKTM高度可调式封箱系统首次公开实机演示。

该系统的封箱过程为:I-Pack将瓦楞纸托盒成形后,装入货品,然后根据货品的高度折叠托盒,并采用天地盖封箱形式(天地盖可定制化设计),全程使用热熔胶进行封箱。可选充气泡膜自动填充系统,可自动切割充气气泡片材,并在封箱前将其放置到每个纸箱中保护产品,无需人工放置缓冲物。通过I-Pack系统,不仅可以减少操作的人工,而且能够减少运输体积,降低运费,并且还可以帮助企业降低碳排放。

Autobag新型宽袋装包装机

去年8月,希悦尔完成对全球领先的自动化装袋系统制造商Automated Packaging Systems (APS)公司的收购,使希悦尔保护性包装的服务范围得以拓展。后者是Autobag®制袋机和连卷袋材料的发明者,其最新推出的Autobag®600™和Autobag®650™,旨在提供大袋包装,为网购客户提供服务包装解决方案,无论产品尺寸如何。据悉,Autobag®600™的速度高达每分钟65个袋子,可以包装和密封最大400mm宽,680mm长的聚乙烯袋子。使用Autobag预先打开的袋装纸袋,还可以在不到2分钟的时间内更改包装尺寸。Autobag®650™专门针对电商市场,拥有一个完全集成的下袋打印机,这在打印带有数据频繁变化的标签(如运输标签)时特别有用。这消除了一个单独的标签操作的需要,同时防止产品排队,减少浪费,也使袋子100%可回收。

云机工业ROBOTLAB智能仓库打包机器人

云机工业设计(义乌)有限公司是一家专注于智能仓储机器人的研发、生产和销售的初创企业,其ROBOTLAB智能仓库打包机器人,是该企业自主研发的电商仓储智能机器人,可以一站式完成配货、拣选、打包、贴单、搬运等动作。只需在电脑上输入指令,机械摇臂就会从传输带上众多的包裹中准确抓取货物,有条不紊地完成打包、贴面单等一系列动作,最后准确地投进货筐。相比于人工打包、贴面单等操作,机器人可无休高效作业,所占用面积不大,作业和维修成本低廉,贴面单出错概率低,系统组成灵活而扩展性强,系统可靠性高且节能又环保。目前可抓取的货物包括饰品、食品、丝袜、服装、电子类产品以及日用百货,并且能够智能适应各种大小尺寸形状的SKU。据介绍,平均每台机器每天可打包2万单左右,相当于7个熟练工人一天的工作效率。

二、新探索

并非只有国内企业面临着打包环节的瓶颈,国外企业同样为此在费尽心思。以日本时尚巨头优衣库(UNIQLO)为例,通过与工业机器人初创公司mujin合作完成工厂整个生产过程的自动化改造,最大亮点是工业机器人能够熟练地折叠和包装时尚产品。

自动化包装技术新发展

机器人用于工业生产和包装生产线的情况并不少见,但通常处理的是重工业产品,服装产品需要轻量、自动化的加工,以避免损坏。因此,优衣库的母公司迅销与mujin合作,用智能件包装机器人对生产线进行全自动改造。据悉,mujin的智能机器人通过使用3D成像镜头扫描服装产品,可以精确折叠和包装。

亚马逊同样也在部分仓库内积极部署打包机器人。据外媒报道,亚马逊近年来开始在少数几个仓库中增加这项技术,扫描从传送带上下来的货物,并在几秒钟后将其装入为每件物品定制的包装盒中,每台机器至少能够替代24个员工。这种名为Cartonwrap的新机器,来自意大利的CMC Srl公司,打包速度比人工快很多。

实际上,意大利老牌公司CMC Srl从1980年的第一代食品和糖果打包机开始,就一直在探索打包系统的技术突破,2013年CMC Cartonwrap系统诞生,将智能打包系统带入了新的时代。除亚马逊外,众多企业都选择了该系统,例如2017年荷兰第三方物流供应商Active Ants选择了此解决方案,将从服装到维生素和营养品等不同产品自动进行正确尺寸的包装。为Active Ants提供的CMC Cartonwrap系统能在3.6秒内完成一个打包任务,每小时能完成1000件产品的包装,而工人手动包装在一小时内只能完成30件。而且,该系统生产的包装箱尺寸范围具有更大的灵活性,可以生产小到足以装入信箱的包装,也能大大节省运输成本。

作为一种自动纸盒包装系统,CMC Cartonwrap能够用连续的折叠式瓦楞纸板制作动态纸板箱,可以扫描从传送带下来的货物,并在几秒钟之内完成打包,远高于人工打包的效率。高效率只是吸引客户的一个方面,CMC Cartonwrap还可以通过简单便宜的波纹叠机生产盒子,通过产品识别或直接从数据库自动管理实时完成包装盒的尺寸更改,确保高度灵活的处理。另外,CMC Cartonwrap还可将商标或任何其他信息的打印系统直接添加到包装盒中,并根据运输方式需求集成标签系统。可以说,CMC Cartonwrap可变纸箱包装解决方案,打破了常规的包装方式,实现了按需个性化的包装。根据中国包装科研测试中心对该系统进行的包装效果检测,CMC Cartonwrap在防撞边、易撕开箱和无缝隙包装等方面,也都达到了优质效果。

三、新趋势

从优衣库、亚马逊的选择中,我们可以看出,更加自动化、智能化的包装设备将是未来市场的主流。作为运作流程中的重要一环,我国物流包装环节的改善是必然。

随着人工成本飙升,订单量持续增长,如何利用自动化设备部分甚至完全替代人工,将是电商、快递等企业最为关心的方面。适当的引入自动化包装设备,不仅可以帮助企业降本增效,而且能够在一定程度上避免因人工操作失误带来的发货错误等问题。

目前许多自动化包装设备除了可以完成开箱、封箱,还将自动套袋、纸箱成型、贴标、校验等打包作业中的一系列工序融合在一身。未来的包装环节,将会与拣选、输送等物流环节,与WMS、ERP等信息系统更好地融合,实现全流程的自动化和智能化。出于降本增效的考虑,未来的自动打包的速度会越来越快,占地面积会减小,从而使物流运作的效率更高,物流中心内的空间也能得到充分利用。

随着绿色环保理念和相关政策的推行,包装材料会发生变化,包装模式和技术也会同步改变。例如,今年1月国家发改委、生态环境部发布关于《进一步加强塑料污染治理的意见》,也被称为新版“限塑令”,要求到2025年底全国范围邮政快递网点禁止使用不可降解的塑料包装袋、塑料胶带、一次性塑料编织袋等包装材料。在这种背景下,许多传统包装设备也将进行适应性改进。

值得一提的是,京东的智能包装系统、胜沃的“消费型”纸箱技术、希悦尔的高度可调式封箱系统等等,其实都具有一个重要的相同点,就是能够自动选取与商品规格相匹配的包装,在一定范围内可按照商品的规格尺寸“量体裁衣”,从而解决了长期存在的大箱装小货或纸箱套装的问题,不仅可以减少瓦楞纸板用量,节约包装耗材的使用,还可以节省大量填充材料。当然,更为直接的影响是,不再需要专门的纸箱加工环节,从而对传统的纸箱加工设备构成冲击。

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