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本文重點(diǎn)分享德國(guó)KASTO在重載物流數(shù)智化技術(shù)與解決方案領(lǐng)域的探索，系統(tǒng)闡述KASTO如何通過(guò)智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)、智能分揀機(jī)器人、排序塔、能源回收系統(tǒng)、立體庫(kù)系統(tǒng)等一系列智能解決方案，將重載物流的各個(gè)環(huán)節(jié)無(wú)縫銜接，實(shí)現(xiàn)從原材料入庫(kù)到成品出庫(kù)的全流程無(wú)人化、柔性化與綠色化運(yùn)營(yíng)。文章旨在揭示，重載物流的未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力，將日益取決于企業(yè)是否具備將物理系統(tǒng)與數(shù)字智能深度融合，并構(gòu)建一個(gè)自適應(yīng)、可持續(xù)的物流生態(tài)系統(tǒng)能力。

作者：卡斯托機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)（太倉(cāng)）有限公司

當(dāng)前，中國(guó)重工業(yè)物流的數(shù)智化轉(zhuǎn)型已經(jīng)進(jìn)入深水區(qū)，正在面臨從“單一環(huán)節(jié)自動(dòng)化”向“全流程系統(tǒng)協(xié)同”的關(guān)鍵跨越。然而，傳統(tǒng)的自動(dòng)化改造往往局限于硬件層面的簡(jiǎn)單連接，導(dǎo)致立體庫(kù)、物料搬運(yùn)設(shè)備、加工設(shè)備各自為政，相互之間形成“數(shù)據(jù)孤島”，調(diào)度僵化，無(wú)法響應(yīng)動(dòng)態(tài)的生產(chǎn)訂單和工藝變化，也無(wú)法有效支撐能效優(yōu)化與碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

在此背景下，如何通過(guò)軟硬件深度融合，構(gòu)建高效、自適應(yīng)的物流生態(tài)系統(tǒng)，成為行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心議題。作為鋸切與倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＜?，KASTO成立于1844年，總部位于德國(guó)阿赫恩，憑借180余年的歷史積淀與170余項(xiàng)專利技術(shù)，已發(fā)展成為該領(lǐng)域的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。KASTO不僅是行業(yè)內(nèi)唯一同時(shí)提供弓鋸、帶鋸與圓鋸三種工藝的制造商，更擁有從車間手動(dòng)設(shè)備到全自動(dòng)高架蜂窩倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的全系列產(chǎn)品線，在全球范圍內(nèi)交付了超14萬(wàn)臺(tái)鋸切設(shè)備及2200多套倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。

KASTOsort tower

依托KASTO太倉(cāng)公司自2018年以來(lái)的本地化深耕，企業(yè)將這一涵蓋“存儲(chǔ)、搬運(yùn)、鋸切、分揀”的一站式體系引入中國(guó)。面對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)，KASTO帶來(lái)的不僅僅是多樣化的重載立體庫(kù)與高性能鋸床等硬件，更引入以算法和數(shù)據(jù)為核心的系統(tǒng)集成理念。其構(gòu)建的以KASTOlogic數(shù)字平臺(tái)為核心的解決方案體系，將物料的智能識(shí)別、自適應(yīng)加工、機(jī)器人分揀以及能源管理等環(huán)節(jié)都轉(zhuǎn)化為可感知、可分析、可優(yōu)化的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，并通過(guò)算法實(shí)現(xiàn)全局協(xié)同，有效推動(dòng)重載物流從“機(jī)械自動(dòng)化”向“算法驅(qū)動(dòng)”的智能化階段邁進(jìn)。

核心突破：智能技術(shù)集群賦能關(guān)鍵物流節(jié)點(diǎn)

針對(duì)重工業(yè)物料重、規(guī)格雜、流程長(zhǎng)的特點(diǎn)，智能化的首要任務(wù)是通過(guò)技術(shù)集群突破傳統(tǒng)場(chǎng)景中的痛點(diǎn)。

1.智能識(shí)別與無(wú)序抓取

在傳統(tǒng)的重型棒材存儲(chǔ)環(huán)節(jié)，從雜亂堆放的貨箱中分揀出單根重型棒材高度依賴人工，不僅效率低、危險(xiǎn)性高，而且無(wú)法適應(yīng)小批量、多品種的柔性訂單需求。

對(duì)此，KASTO推出基于3D視覺技術(shù)的智能分揀系統(tǒng)——KASTOpick bar。該系統(tǒng)通過(guò)3D傳感器掃描整個(gè)貨箱，生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)。其核心算法能自動(dòng)分析所有棒材的可能抓取點(diǎn)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)，為機(jī)器人規(guī)劃出最優(yōu)的無(wú)碰撞抓取路徑。這意味著，即使貨箱內(nèi)物料堆放無(wú)序，系統(tǒng)也能像人手一樣智能地識(shí)別并抓取目標(biāo)物料，單根棒材處理重量可達(dá)500公斤以上。這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從“整箱搬運(yùn)”到“單根精準(zhǔn)揀選”的躍升，為小批量、多品種的柔性訂單配送（如鋼材貿(mào)易中心）提供了全自動(dòng)、無(wú)人化的解決方案，是連接自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)與下游加工設(shè)備的關(guān)鍵橋梁。

KASTOcenter + KASTOsort

2.加工后智能分揀與緩存

針對(duì)加工后的工件需要按訂單分揀、暫存和包裝的難題，傳統(tǒng)方式往往依賴人工或占地面積巨大的旋轉(zhuǎn)料架，效率瓶頸明顯。

對(duì)此，KASTO推出高度集成的“排序塔”——KASTOsort tower，該系統(tǒng)將KASTO鋸床、KASTOsort機(jī)器人，與緊湊的KASTO塔式存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)合。鋸切后的工件由機(jī)器人按訂單分揀，并自動(dòng)存入垂直排列的存儲(chǔ)格口中。整個(gè)系統(tǒng)占地僅約11平方米，可實(shí)現(xiàn)加工與分揀環(huán)節(jié)的緊湊型閉環(huán)，支持7×24小時(shí)無(wú)人化生產(chǎn)，生產(chǎn)可以完全不依賴人工干預(yù)持續(xù)進(jìn)行，成品訂單在塔內(nèi)自動(dòng)緩存，可由AGV或人工在方便時(shí)取走，為真正的“黑燈工廠”提供了關(guān)鍵模塊。

3.全流程數(shù)字大腦

面對(duì)信息孤島、庫(kù)存不準(zhǔn)、生產(chǎn)與物流計(jì)劃脫節(jié)、依賴人工經(jīng)驗(yàn)調(diào)度等問(wèn)題，單純的WMS系統(tǒng)已無(wú)法滿足需求。對(duì)此，KASTO推出全流程數(shù)字化大腦——KASTOlogic，這是一個(gè)模塊化的智能物流指揮平臺(tái)，其集成的KASTOoptisaw模塊，運(yùn)用先進(jìn)算法對(duì)直線和斜切訂單進(jìn)行優(yōu)化排樣，最大化材料利用率，減少余料。KASTOlogic mobile app則實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)化、無(wú)紙化作業(yè)。該平臺(tái)通過(guò)接口與客戶ERP及各類加工設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)從訂單到生產(chǎn)的無(wú)縫數(shù)據(jù)流，將倉(cāng)儲(chǔ)管理從“記錄位置”升級(jí)為“優(yōu)化整個(gè)價(jià)值流”，讓系統(tǒng)具備自適應(yīng)和學(xué)習(xí)能力。

4.能源回收系統(tǒng)

重型物流設(shè)備啟停頻繁，制動(dòng)能量以熱量形式浪費(fèi)，系統(tǒng)能耗居高不下。對(duì)此，KASTO推出能源回收系統(tǒng)——KASTOenergysave，該系統(tǒng)通過(guò)回收制動(dòng)時(shí)的再生電能，可節(jié)約高達(dá)40%的能耗，峰值功率需求降低50%，將物流系統(tǒng)從“能耗單元”轉(zhuǎn)變?yōu)椤澳茉凑{(diào)節(jié)單元”，直接響應(yīng)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)的戰(zhàn)略需求。

硬件基石：覆蓋全場(chǎng)景的模塊化重載立庫(kù)體系

為了能夠精準(zhǔn)匹配從經(jīng)濟(jì)型半自動(dòng)化到全自動(dòng)高密度存儲(chǔ)的各種復(fù)雜需求，實(shí)現(xiàn)“一地一策”的定制化，KASTO打造了多樣化的重載立體庫(kù)系統(tǒng)。

1.經(jīng)濟(jì)入門與靈活擴(kuò)展場(chǎng)景

對(duì)于場(chǎng)地空間緊張或無(wú)需獨(dú)立廠房的工況，緊湊型塔式倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)是典型代表。對(duì)此，德國(guó)KASTO推出塔式倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)——UNITOWER，適用于棒材、型材、托盤和貨箱。其自支撐建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可加裝墻板和屋頂，適合場(chǎng)地受限或戶外部署。通過(guò)單塔或雙塔設(shè)計(jì)，高度可達(dá)24米，具備優(yōu)異的擴(kuò)展靈活性。

KASTOunitop

2.高效率與高柔性場(chǎng)景

在對(duì)存取速度和廠房兼容性要求較高的場(chǎng)景中，通常采用頂部行走式起重機(jī)系統(tǒng)。對(duì)此，德國(guó)KASTO推出高空倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)——UNITOP，該系統(tǒng)的運(yùn)行起重機(jī)運(yùn)行于貨架頂部，結(jié)構(gòu)緊湊，存取速度快，可作為高效揀選系統(tǒng)。支持自支撐建筑，高度可達(dá)25米，能“穿透”屋頂建造，直接對(duì)接現(xiàn)有廠房，是低成本擴(kuò)容的優(yōu)選。此外，對(duì)于追求高性價(jià)比的“物料到人”作業(yè)，蜂窩式倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)——UNIGRIP在15米高度及3噸負(fù)載范圍內(nèi)，配合隨機(jī)存取算法，可實(shí)現(xiàn)高性能的存儲(chǔ)與訂單履行。

3.大規(guī)模、高流量、高密度場(chǎng)景

針對(duì)鋼鐵服務(wù)中心等海量物料、高吞吐量的極端工況，KASTO推出蜂窩倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)——UNICOMPACT，通過(guò)雙料箱牽引裝置和隨機(jī)存取料箱原則，極大提升空間利用率。系統(tǒng)高度可達(dá)26米，單箱負(fù)載達(dá)8噸，能滿足鋼鐵服務(wù)中心等海物流場(chǎng)景下對(duì)極致存儲(chǔ)密度與重載作業(yè)剛性的雙重技術(shù)要求。

系統(tǒng)進(jìn)化：從靜態(tài)倉(cāng)儲(chǔ)到動(dòng)態(tài)、自適應(yīng)的智能料流網(wǎng)絡(luò)

傳統(tǒng)重載立庫(kù)往往被設(shè)計(jì)為固定的存儲(chǔ)設(shè)施，其功能局限于“存”與“取”，邏輯相對(duì)靜態(tài)。KASTO的智能解決方案集群推動(dòng)著立體庫(kù)系統(tǒng)本身發(fā)生根本性進(jìn)化：從一個(gè)被動(dòng)的存儲(chǔ)容器，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)能夠感知環(huán)境、動(dòng)態(tài)響應(yīng)并持續(xù)優(yōu)化內(nèi)部物流的動(dòng)態(tài)智能節(jié)點(diǎn)。

KASTOunitower

1.倉(cāng)儲(chǔ)邏輯進(jìn)化：從“固定貨位”到“動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取”

在傳統(tǒng)的固定貨位管理模式下，空間利用不均衡，且熱門物料存取路徑容易產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致系統(tǒng)吞吐量受限于最慢環(huán)節(jié)。

KASTO通過(guò)引入基于KASTOlogic的“隨機(jī)存取原則”算法，系統(tǒng)不再為物料分配固定貨位。算法會(huì)根據(jù)物料的尺寸、重量、出入庫(kù)頻率以及實(shí)時(shí)貨架空間狀態(tài)，動(dòng)態(tài)計(jì)算并分配最優(yōu)存儲(chǔ)位置。這使得倉(cāng)儲(chǔ)空間利用率持續(xù)保持在高位，同時(shí)通過(guò)智能路徑規(guī)劃，減少堆垛機(jī)或龍門吊的行程沖突與等待時(shí)間，全面提升系統(tǒng)吞吐能力。

2.協(xié)作模式進(jìn)化：從“獨(dú)立孤島”到“網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作”

傳統(tǒng)立庫(kù)系統(tǒng)的容量和吞吐能力在建設(shè)時(shí)即被固定，難以適應(yīng)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)或生產(chǎn)模式變化。

KASTO模塊化設(shè)計(jì)的立庫(kù)（如UNITOWER、UNICOMPACT）本身就支持從單塔到雙塔、從低層到高層的靈活擴(kuò)展。更重要的是，通過(guò)KASTOlogic平臺(tái)的統(tǒng)一調(diào)度，多個(gè)物理上獨(dú)立的立庫(kù)單元可以被虛擬化為一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)資源池。系統(tǒng)能夠跨庫(kù)區(qū)協(xié)調(diào)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。例如，當(dāng)某個(gè)立庫(kù)的出入庫(kù)工作站繁忙時(shí)，任務(wù)可被智能調(diào)度至其他空閑庫(kù)區(qū)的工作站執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的柔性抗波動(dòng)能力。

3.決策機(jī)制進(jìn)化：從“經(jīng)驗(yàn)調(diào)度”到“算法優(yōu)化”

過(guò)去，物料出庫(kù)順序、余料回庫(kù)策略、設(shè)備維護(hù)計(jì)劃等多依賴人工經(jīng)驗(yàn)，難以實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)。而在KASTO的算法驅(qū)動(dòng)的智能體系中，KASTOlogic中的高級(jí)算法能夠持續(xù)學(xué)習(xí)并優(yōu)化。例如，在出庫(kù)策略上，系統(tǒng)可結(jié)合生產(chǎn)訂單優(yōu)先級(jí)、物料齊套性，以及后續(xù)工序的忙閑狀態(tài)，動(dòng)態(tài)優(yōu)化出庫(kù)序列，減少生產(chǎn)線待料時(shí)間；在庫(kù)存結(jié)構(gòu)優(yōu)化上，系統(tǒng)可自動(dòng)分析物料周轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，將低周轉(zhuǎn)率的物料移至存儲(chǔ)密度更高但存取稍慢的區(qū)域，將高周轉(zhuǎn)率物料放置在最佳存取位置，使庫(kù)存結(jié)構(gòu)自適應(yīng)業(yè)務(wù)變化；在設(shè)備維護(hù)上，基于對(duì)電機(jī)電流、振動(dòng)、啟停次數(shù)等設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的持續(xù)監(jiān)測(cè)與分析，算法能夠預(yù)測(cè)關(guān)鍵部件的潛在故障，在計(jì)劃性停機(jī)期間提前維護(hù)，避免非計(jì)劃停機(jī)對(duì)連續(xù)生產(chǎn)造成的沖擊。

KASTOuniline

對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的啟示與未來(lái)展望

對(duì)于正處在高端化、綠色化轉(zhuǎn)型關(guān)鍵階段的中國(guó)重工業(yè)企業(yè)而言，KASTO的完整實(shí)踐路徑提供了兼具戰(zhàn)略指導(dǎo)與戰(zhàn)術(shù)落地的深刻啟示：

1.頂層規(guī)劃先行，系統(tǒng)集成能力是成敗關(guān)鍵

數(shù)智化物流的本質(zhì)是流程再造與價(jià)值重塑，而非單點(diǎn)設(shè)備的簡(jiǎn)單疊加。企業(yè)應(yīng)在規(guī)劃階段就明確數(shù)據(jù)流與物料流的協(xié)同架構(gòu)，選擇具備整體規(guī)劃能力與開放平臺(tái)基因的合作伙伴，避免陷入“自動(dòng)化孤島”與“供應(yīng)商鎖定”的雙重困境。

KASTOunicompact + KASTOcenter 集成

2.投資重心從“硬裝備”轉(zhuǎn)向“軟智慧”

未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)差異，將越來(lái)越多地沉淀于軟件算法與數(shù)據(jù)資產(chǎn)。企業(yè)應(yīng)關(guān)注解決方案是否具備持續(xù)進(jìn)化能力，能否將實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為優(yōu)化策略，從而在效率、彈性與成本之間獲得動(dòng)態(tài)最優(yōu)解。

3.以全生命周期視角重構(gòu)投資回報(bào)模型

評(píng)估系統(tǒng)價(jià)值時(shí)，必須從初始采購(gòu)成本轉(zhuǎn)向總擁有成本（TCO） 分析，并主動(dòng)量化節(jié)能降耗、碳減排、空間節(jié)約、人力優(yōu)化等綠色與運(yùn)營(yíng)效益。

4.構(gòu)建人機(jī)協(xié)同的新型運(yùn)營(yíng)體系

自動(dòng)化并非取代人力，而是將人從重復(fù)、高危勞動(dòng)中釋放，轉(zhuǎn)向更高價(jià)值的監(jiān)控、調(diào)度、優(yōu)化與異常處理。因此，供應(yīng)商能否提供體系化的知識(shí)轉(zhuǎn)移、持續(xù)培訓(xùn)與敏捷遠(yuǎn)程支持，是保障系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)人才結(jié)構(gòu)升級(jí)的重要依托。

未來(lái)展望：邁向可持續(xù)、自學(xué)習(xí)的物流生態(tài)系統(tǒng)

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生與人工智能技術(shù)的深度融合，重載物流系統(tǒng)正從“自動(dòng)化”走向“自主化”。KASTO已展現(xiàn)出將物流系統(tǒng)打造為可感知、可決策、可進(jìn)化的工廠智慧節(jié)點(diǎn)的能力。對(duì)于中國(guó)企業(yè)而言，抓住這一輪技術(shù)融合與范式變革的機(jī)遇，不僅能夠提升自身競(jìng)爭(zhēng)力，更可在全球產(chǎn)業(yè)鏈向綠色、韌性、智能化演進(jìn)的過(guò)程中，占據(jù)有利生態(tài)位，實(shí)現(xiàn)從“制造大國(guó)”到“智造強(qiáng)國(guó)”的跨越。

結(jié)語(yǔ)

KASTO的智能解決方案勾勒出重載物流的未來(lái)圖景：一個(gè)深度融合虛擬與現(xiàn)實(shí)、兼顧效率與可持續(xù)、強(qiáng)調(diào)人機(jī)協(xié)作的工業(yè)5.0范式。在這個(gè)體系中，物流成為驅(qū)動(dòng)制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)資源高效利用和零碳運(yùn)營(yíng)的主動(dòng)引擎。對(duì)于中國(guó)制造業(yè)而言，擁抱這一變革意味著不僅引進(jìn)先進(jìn)硬件，更要構(gòu)建駕馭數(shù)據(jù)與算法的“軟實(shí)力”，從而在全球產(chǎn)業(yè)鏈重塑中，建立以智能、綠色、韌性為核心的新型競(jìng)爭(zhēng)力。

專題目錄

主持人/本刊記者 王玉 江宏

• 從硬件到算法：KASTO如何以數(shù)字智能重塑重載物流全價(jià)值鏈（卡斯托機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)（太倉(cāng)）有限公司）

———— 物流技術(shù)與應(yīng)用融媒 ————

編輯、排版：王茜

本文內(nèi)容源自，有刪改。

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