KIVA和Extricom系統(tǒng)使智能倉(cāng)儲(chǔ)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)

付海

摘 要：智能倉(cāng)儲(chǔ)在物流行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)有所應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了初步的自動(dòng)化管理，但是應(yīng)用面局限性大、應(yīng)用效果、可靠性等問(wèn)題都是目前急需解決的問(wèn)題。文章針對(duì)以上問(wèn)題展開研究，首先分析物流行業(yè)智能倉(cāng)儲(chǔ)的應(yīng)用現(xiàn)狀；然后針對(duì)現(xiàn)狀介紹KIVA和Extricom系統(tǒng)在該領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)；最后以案例形式展現(xiàn)應(yīng)用構(gòu)想及其發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：KIVA；Extricom系統(tǒng)；智能化

中圖分類號(hào)：TN929.5；TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）24-0074-02

1 物流行業(yè)智能倉(cāng)儲(chǔ)的應(yīng)用現(xiàn)狀

智能倉(cāng)儲(chǔ)極大的提高了物流行業(yè)的工作效率，它是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物。目前，智能化技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)的應(yīng)用主要體現(xiàn)有：

①自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)及庫(kù)區(qū)用機(jī)械設(shè)備；

②高速自動(dòng)分揀系統(tǒng)；

③自動(dòng)導(dǎo)引無(wú)軌運(yùn)載車-AGV；

④各類倉(cāng)儲(chǔ)物流的智能管理系統(tǒng)等。

就技術(shù)水平和應(yīng)用范圍來(lái)講還處在智能化的啟蒙階段。雖然也引入了多傳感信息耦合、導(dǎo)航和定位、無(wú)線遙控、智能控制、高級(jí)接口、視覺感應(yīng)等新技術(shù)，但在具體操作中多技術(shù)的可靠性、穩(wěn)定性、協(xié)調(diào)性仍有不足。

2 技術(shù)上的應(yīng)對(duì)策略

2.1 技術(shù)上的問(wèn)題

基于智能倉(cāng)儲(chǔ)的現(xiàn)狀分析，不難看出以下兩個(gè)問(wèn)題是智能倉(cāng)儲(chǔ)無(wú)法獲得重大突破的瓶頸：

①信息傳遞的可靠性、穩(wěn)定性；

②庫(kù)內(nèi)各類操作過(guò)程的高效銜接。

2.2 解決方案

下面以Extricom和KIVA系統(tǒng)為例介紹，這兩種系統(tǒng)如何分別解決以上兩個(gè)問(wèn)題。

2.2.1 Extricom通信系統(tǒng)

Extricom通信系統(tǒng)針對(duì)信息傳遞可靠、穩(wěn)定性提供了更先進(jìn)的解決方案。無(wú)線局域網(wǎng)是物流行業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)部常用的無(wú)線通信結(jié)局方案。但是復(fù)雜的倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境對(duì)傳統(tǒng) WLAN 部署提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。盡管倉(cāng)儲(chǔ)通常都是開放的空間，看起來(lái)很適合無(wú)線信號(hào)的傳播，但由于其構(gòu)建和布局中存在金屬結(jié)構(gòu)和走廊，因此信號(hào)很難全部覆蓋。除此之外，因貨物移動(dòng)而導(dǎo)致 RF 環(huán)境變化、漫游以及重新驗(yàn)證等問(wèn)題，都會(huì)影響移動(dòng)性員工的效率。

Extricom無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)擁有多項(xiàng)突破性發(fā)明，能夠提升無(wú)線局域網(wǎng)性能、靈活性和擁有的簡(jiǎn)單性突破性系統(tǒng)構(gòu)架的思考方式為您帶來(lái)一個(gè)完全兼容802.11abgn的解決方案，同時(shí)又能夠改變所有Wi-Fi缺點(diǎn)。通過(guò)提供更好的覆蓋，消除同信道干擾和 “TrueReuse”信道帶寬復(fù)用技術(shù)，提供很高的吞吐速率。通過(guò)行業(yè)領(lǐng)先的噪音消除和多上行鏈路技術(shù)，提供穩(wěn)定、可靠的性能，甚至能在傳統(tǒng)無(wú)線局域網(wǎng)無(wú)法有效工作的環(huán)境中部署和維護(hù)，無(wú)需復(fù)雜的無(wú)線蜂窩設(shè)計(jì)，同時(shí)通過(guò)無(wú)線信道層覆蓋技術(shù)提供無(wú)縫移動(dòng)性能為企業(yè)提供三種性能（視頻、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音），而不需要對(duì)性能進(jìn)行妥協(xié)犧牲。同時(shí)能夠支持所有的企業(yè)無(wú)線應(yīng)用。在任何環(huán)境中，為任何用戶端提供一個(gè)穩(wěn)定、強(qiáng)悍并且真正具有移動(dòng)性的Wi-Fi連接，傳遞語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻、和定位服務(wù)。Interference-FreeTM無(wú)干擾無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)能夠消減無(wú)線的復(fù)雜性。

倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境對(duì)傳統(tǒng) WLAN 部署提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。盡管倉(cāng)儲(chǔ)通常都是開放的空間，看起來(lái)很適合無(wú)線信號(hào)的傳播，但由于其構(gòu)建和布局中存在金屬結(jié)構(gòu)和走廊，因此信號(hào)很難全部覆蓋。除此之外，因貨物移動(dòng)而導(dǎo)致 RF 環(huán)境變化、漫游以及重新驗(yàn)證等問(wèn)題，都會(huì)影響高移動(dòng)性員工的效率。

Extricom WLAN 系統(tǒng)專為滿足這些嚴(yán)格的要求而設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)市場(chǎng)的其他WLAN的“Interference-Free. 架構(gòu)”相比不同的是，Extricom WLAN大大簡(jiǎn)化了 WLAN 部署的難度，降低初次以及后期成本；同時(shí)在以下幾個(gè)方面取得了跨越式的發(fā)展：比如總?cè)萘?、覆蓋范圍、漫游對(duì)接和系統(tǒng)安全性能等。因此，這種三網(wǎng)合一的服務(wù)對(duì)于大型WLAN基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)講可以在物流節(jié)點(diǎn)內(nèi)使用，同時(shí)具備有線網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

2.2.2 KIVA系統(tǒng)

作為一種倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人KIVA系統(tǒng)最大的亮點(diǎn)就是：顛覆了過(guò)去意義上的倉(cāng)儲(chǔ)搬運(yùn)作業(yè)，改變了場(chǎng)地適應(yīng)貨品的現(xiàn)狀，其倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人系統(tǒng)可以在任意時(shí)間將任意物品送達(dá)任意位置，做到讓物品來(lái)適應(yīng)場(chǎng)地。一個(gè)個(gè)獨(dú)立可以自主導(dǎo)航、通訊的貨架搬運(yùn)機(jī)器人就是KIVA倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人系統(tǒng)的基礎(chǔ)，將貨架及活物搬運(yùn)到指定地點(diǎn)每個(gè)單元的載重量最高可以負(fù)擔(dān)1.3 t的重量。系統(tǒng)與機(jī)器人之間的指令通過(guò)通過(guò)Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)傳輸，機(jī)器人的活動(dòng)路徑規(guī)劃是由系統(tǒng)通過(guò)算法計(jì)算完成的；最后導(dǎo)航裝置將機(jī)器人托舉的貨架及貨物運(yùn)送到指定地點(diǎn)。為了讀取二維碼和坐標(biāo)點(diǎn)信息，每個(gè)機(jī)器人還安裝上、下的兩個(gè)攝像頭。而每個(gè)貨架還編有一個(gè)獨(dú)立的二維碼，保證了貨架接駁的準(zhǔn)確性。為了精確的定位機(jī)器人的位置，地面坐標(biāo)信息的規(guī)劃也是必要的，它能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)地保證機(jī)器人的位置能夠反饋給系統(tǒng)。Kiva倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)在線在處理大量的信息以及進(jìn)行算法計(jì)算。

與傳統(tǒng)方式相比較 Kiva 系統(tǒng)在分揀效率、精準(zhǔn)度、噪聲等方面都有了革命性的變化；從根本上改變了人找貨、尋貨、揀貨等長(zhǎng)時(shí)間走動(dòng)的低效率勞動(dòng)、打哆嗦斷了揀貨周期，見表1。

[表1 Kiva系統(tǒng)與傳統(tǒng)方式對(duì)比] [揀貨方式

分揀效率

精準(zhǔn)率

噪聲][Kiva系統(tǒng)

貨找人

高

基本沒有][傳統(tǒng)方式

人找貨

較低

較大，環(huán)境惡劣] [Kiva系統(tǒng)是傳統(tǒng)方式的2-4倍]

3 案例分析

亞馬遜的案例就非常有力的說(shuō)明了Kiva與？Extricom系統(tǒng)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)。

2012年3月20日，亞馬遜宣布以7.75億美元現(xiàn)金收購(gòu)美國(guó)倉(cāng)庫(kù)配送中心自動(dòng)化技術(shù)供應(yīng)商Kiva systems。后獲得了3大優(yōu)勢(shì)。

3.1 提高了工作效率

Kiva采用的智能機(jī)器人，用于倉(cāng)庫(kù)導(dǎo)航有效地使系統(tǒng)性能比以前提高了8倍。

3.2 節(jié)省了人力成本

Kiva的機(jī)器人能在倉(cāng)庫(kù)中到處移動(dòng)，抓取和移動(dòng)裝滿產(chǎn)品的貨架和集裝箱。這個(gè)技術(shù)能幫助零售商以較少的人力更迅速地完成在線訂單。

3.3 加快訂單處理

Kiva systems 利用自身先進(jìn)的技術(shù)開發(fā)的倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人能夠流暢快速地在倉(cāng)庫(kù)中進(jìn)行移動(dòng)并抓取倉(cāng)庫(kù)中的貨物，同時(shí)還能夠按照訂單進(jìn)行第一時(shí)間的貨物分派，這樣亞馬遜的訂單就能夠很快地完成。

貨品擺放方式也是亞馬遜倉(cāng)庫(kù)中的突破。與傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)相比，亞馬遜上配送中心的商品并不是有序的分類擺放，而是雜亂地將各類商品擺在一起，比如小型機(jī)電產(chǎn)品旁邊放著建筑材料、日用品可能和燈具緊鄰。亞馬遜為了使這一段流程的效率最高，理貨員只需要知道貨物的長(zhǎng)、寬、高和重量等要素就可以完成對(duì)貨物的入庫(kù)安放，貨物的隨機(jī)擺放也最大限度地利用空間。理貨員們不需要判斷貨物是什么，只要依據(jù)貨物的長(zhǎng)、寬、高等要素將貨物上架即可。通過(guò)理貨員手中的手持終端設(shè)備掃描貨物的條形碼和貨架條形碼，可以準(zhǔn)確定位每件商品的位置。

通過(guò)這個(gè)案例可知：Kiva系統(tǒng)在減少貨物搬運(yùn)時(shí)間，提高效率方面徹底實(shí)現(xiàn)了“人找貨”與“貨找人”的方式的顛倒，使配送中心、倉(cāng)庫(kù)等物流節(jié)點(diǎn)徹底脫離了傳統(tǒng)的揀貨模式。同時(shí)，該系統(tǒng)能夠?qū)⒇浖茉谛枰臅r(shí)候運(yùn)送到工作人員面前，不需要擱置在周轉(zhuǎn)區(qū)域。同時(shí)也證明，新一代庫(kù)內(nèi)搬運(yùn)系統(tǒng)提高效率的基礎(chǔ)是貨物的流動(dòng)代替了人的流動(dòng)，減少了庫(kù)內(nèi)人員尋貨、搬貨、返庫(kù)等動(dòng)作，代之以貨物的準(zhǔn)確移動(dòng)，避免了人員操作的無(wú)用勞動(dòng)；另一方面，如果沒有可靠而強(qiáng)大的管理系統(tǒng)以及無(wú)線通訊系統(tǒng)的支持，這樣的高效率庫(kù)內(nèi)工作是無(wú)法進(jìn)行下去的。

4 結(jié) 語(yǔ)

總之，高效率的搬運(yùn)硬件系統(tǒng)聽命于科學(xué)縝密的管理系統(tǒng)，它們之間的溝通依靠的是強(qiáng)有力的無(wú)線系統(tǒng)。在本文中KIVA就是高效的搬運(yùn)系統(tǒng)，Extricom就是強(qiáng)有力的無(wú)線系統(tǒng)，如再輔以合適的物流管理系統(tǒng)，這便是高效物流系統(tǒng)的典范。

參考文獻(xiàn)：

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