倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人在菜鳥(niǎo)惠陽(yáng)智慧倉(cāng)的應(yīng)用

本刊記者 張穎川 /文

倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人在菜鳥(niǎo)惠陽(yáng)智慧倉(cāng)的應(yīng)用

本刊記者 張穎川 /文

菜鳥(niǎo)惠陽(yáng)倉(cāng)是我國(guó)目前建成的機(jī)器人應(yīng)用規(guī)模最大的智慧倉(cāng)庫(kù)，所采用的移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行穩(wěn)定，系統(tǒng)柔性較強(qiáng)。該項(xiàng)目自6月份正式運(yùn)營(yíng)以來(lái)在較短時(shí)間內(nèi)取得顯著成效，為提高天貓物流時(shí)效做出重要貢獻(xiàn)，成為移動(dòng)機(jī)器人在倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域成功應(yīng)用的典范。本期專題以案例形式對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了報(bào)道，以饗讀者。

近年來(lái)，物流機(jī)器人公司大量涌現(xiàn)，機(jī)器人在物流倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。日前，由菜鳥(niǎo)網(wǎng)絡(luò)攜手上?？靷}(cāng)智能科技有限公司（簡(jiǎn)稱“快倉(cāng)”）、深圳市北領(lǐng)科技物流有限公司（簡(jiǎn)稱“北領(lǐng)”）共同打造的廣東惠陽(yáng)智慧倉(cāng)正式上線投入使用，一時(shí)間引起業(yè)界高度關(guān)注。該倉(cāng)庫(kù)內(nèi)運(yùn)行著近百臺(tái)移動(dòng)機(jī)器人，可謂目前國(guó)內(nèi)機(jī)器人應(yīng)用規(guī)模最大的智慧倉(cāng)庫(kù)；這些移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)先進(jìn)、系統(tǒng)穩(wěn)定、柔性較強(qiáng)，幾乎代表著中國(guó)智慧倉(cāng)庫(kù)的最高水平，在助力天貓超市高效送達(dá)同時(shí)的，也為消費(fèi)者帶來(lái)極佳的購(gòu)物體驗(yàn)。

日前，本刊記者在惠陽(yáng)智慧倉(cāng)現(xiàn)場(chǎng)采訪了項(xiàng)目經(jīng)理李希迎，請(qǐng)他就該項(xiàng)目的建設(shè)運(yùn)營(yíng)情況以及移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用特點(diǎn)等做了深入介紹，以為業(yè)內(nèi)同行提供一定的參考。

項(xiàng)目概況

當(dāng)前，隨著國(guó)內(nèi)土地、人口紅利逐漸消失，電商倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)面臨成本越來(lái)越高的挑戰(zhàn)；與此同時(shí)，電商之間競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，迫切需要從勞動(dòng)密集型向自動(dòng)化、智能化方向轉(zhuǎn)型，以提升核心競(jìng)爭(zhēng)力；另外，消費(fèi)者越來(lái)越重視購(gòu)物體驗(yàn)，希望更快收到商品，這要求電商提高物流時(shí)效以更好地滿足消費(fèi)者需求。

在多方因素驅(qū)動(dòng)下，2017年，天貓?jiān)谌珖?guó)多地實(shí)現(xiàn)“當(dāng)日達(dá)”、“次日達(dá)”，這無(wú)疑對(duì)整個(gè)物流環(huán)節(jié)提出了更高要求。為此，今年3月，菜鳥(niǎo)攜手快倉(cāng)、北領(lǐng)，對(duì)菜鳥(niǎo)惠陽(yáng)倉(cāng)庫(kù)（建于去年6月份，建筑面積96000平方米）進(jìn)行升級(jí)改造，引入移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)打造國(guó)內(nèi)頂級(jí)智慧物流倉(cāng)庫(kù)，為天貓極速送貨保駕護(hù)航。在本項(xiàng)目中，快倉(cāng)是機(jī)器人系統(tǒng)提供商，北領(lǐng)主要承擔(dān)物流中心運(yùn)營(yíng)商的角色。

據(jù)介紹，菜鳥(niǎo)之所以選擇在廣東惠陽(yáng)建設(shè)智慧倉(cāng)，是因?yàn)榛蓐?yáng)的地理位置優(yōu)越，距離上海、廣州、深圳、香港等一線城市較近，能夠很好地保障天貓的物流時(shí)效，給消費(fèi)者最快捷的購(gòu)物體驗(yàn)；另外，菜鳥(niǎo)惠陽(yáng)倉(cāng)庫(kù)自去年建設(shè)運(yùn)營(yíng)以來(lái)，運(yùn)作質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)效率都提升非?？?，這為智慧倉(cāng)的打造奠定了有利基礎(chǔ)。

而本項(xiàng)目之所以選擇機(jī)器人系統(tǒng)而非其他自動(dòng)化物流裝備，主要在于：一方面，本項(xiàng)目的建設(shè)初衷主要是為了減少揀貨、上下架、盤點(diǎn)等環(huán)節(jié)的人力，提升倉(cāng)庫(kù)運(yùn)營(yíng)效率，提高天貓物流時(shí)效。通過(guò)移動(dòng)機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)的“貨到人”模式在本項(xiàng)目中更加適用；另一方面，機(jī)器人系統(tǒng)更具柔性化，可以根據(jù)不同時(shí)段訂單量的多少隨時(shí)增減設(shè)備數(shù)量，在提高運(yùn)營(yíng)效率的同時(shí)，還可以減少冗余成本。

經(jīng)過(guò)三個(gè)月的系統(tǒng)建設(shè)、測(cè)試與磨合，惠陽(yáng)智慧倉(cāng)一期項(xiàng)目終于在6月5日正式亮相。該倉(cāng)庫(kù)面積為數(shù)千平方米，商品種類上萬(wàn)個(gè)，主要是進(jìn)口食品、居家商品等。倉(cāng)庫(kù)內(nèi)采用了近百臺(tái)物流機(jī)器人，每個(gè)揀選工作站揀選效率達(dá)到400件/每小時(shí)，是人工作業(yè)效率的3倍以上。據(jù)悉，項(xiàng)目二期正在建設(shè)中，將于9月底正式上線，智慧倉(cāng)進(jìn)一步擴(kuò)容。

系統(tǒng)構(gòu)成與銜接

在惠陽(yáng)智慧倉(cāng)里，菜鳥(niǎo)的大寶WMS系統(tǒng)和快倉(cāng)智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)分工合作并緊密銜接，實(shí)現(xiàn)了訂單快速處理。

1. 大寶WMS系統(tǒng)

大寶WMS系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理收貨入庫(kù)、貨物上架、補(bǔ)貨下架、補(bǔ)貨上架、制單打單、訂單分揀、質(zhì)檢包裝、交接出庫(kù)等所有物流環(huán)節(jié)，不僅對(duì)作業(yè)結(jié)果進(jìn)行記錄、核對(duì)，更對(duì)作業(yè)過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)和規(guī)范，以提高倉(cāng)庫(kù)管理運(yùn)作效率和透明度，從而降低成本。

李希迎介紹，大寶系統(tǒng)有兩大特點(diǎn):一是高度的穩(wěn)定性。當(dāng)應(yīng)對(duì)高峰訂單流量時(shí)，一般的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)容易出現(xiàn)卡頓、延遲等問(wèn)題，對(duì)作業(yè)流程影響很大。但大寶WMS系統(tǒng)能很好地滿足類似“雙11”這樣的高峰流量需求，保障流程穩(wěn)定運(yùn)行；另一個(gè)特點(diǎn)就是能夠智能地滿足各種訂單處理需求。大寶WMS系統(tǒng)可以精準(zhǔn)匹配訂單和預(yù)包裝商品，針對(duì)爆款商品進(jìn)行智能化的訂單合單處理，秒殺單品訂單、一單秒殺多品進(jìn)行合單批量生產(chǎn)，揀選、包裝后快速出庫(kù)。

2. 快倉(cāng)智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)

快倉(cāng)智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)側(cè)重于移動(dòng)機(jī)器人（AGV）的智能調(diào)度，以移動(dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)“貨到人”作業(yè)方式，以集成眾多人工智能算法的軟件系統(tǒng)為核心，達(dá)到硬件和軟件的高度整合。整個(gè)系統(tǒng)由近百臺(tái)移動(dòng)機(jī)器人、可移動(dòng)貨架、工作站等硬件設(shè)備組成，通過(guò)自主研發(fā)的WMS系統(tǒng)進(jìn)行管控，使用WCS調(diào)度系統(tǒng)對(duì)各種物流設(shè)備進(jìn)行最合理的調(diào)度，快速安全地完成商品上架、揀選、補(bǔ)貨、退貨、盤點(diǎn)等作業(yè)流程。

大寶系統(tǒng)與快倉(cāng)系統(tǒng)連接。當(dāng)智慧倉(cāng)的工作站接到任務(wù)指令后，由大寶系統(tǒng)將指令傳達(dá)給快倉(cāng)系統(tǒng)，快倉(cāng)系統(tǒng)再將指令下發(fā)給AGV小車，小車接收指令后將裝有相應(yīng)商品的貨架搬運(yùn)到工作站，員工只需在工作站里根據(jù)訂單完成上下架、揀選等工作，物流效率大幅提升。

主要工作流程

惠陽(yáng)智慧物流倉(cāng)內(nèi)主要完成上架、下架、揀貨、盤點(diǎn)四個(gè)物流環(huán)節(jié)。

1.上架

AGV工作站主要完成補(bǔ)貨上架、收貨上架、移庫(kù)上架，主要路徑是“庫(kù)內(nèi)”—“移位”。該工作由補(bǔ)貨上架員完成。

操作步驟：打開(kāi)WMS系統(tǒng)上架界面，掃描上架單據(jù)，可選擇推薦和自主類型進(jìn)行系統(tǒng)操作；大寶系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)分析推送指令集至關(guān)聯(lián)LPN貨柜，貨柜依據(jù)最優(yōu)路徑運(yùn)行至工作站，上架員依據(jù)系統(tǒng)顯示界面指示，掃描條碼和件數(shù)放至對(duì)應(yīng)貨位，按貨位標(biāo)識(shí)附近觸摸屏按鈕完成數(shù)據(jù)上架動(dòng)作；貨柜對(duì)應(yīng)的貨位SKU上架完成后，貨柜會(huì)自動(dòng)離開(kāi)該工作站，下一貨柜進(jìn)駐繼續(xù)上架操作；貨柜組完成上架后系統(tǒng)點(diǎn)擊“上架確認(rèn)”完成，上架單據(jù)完成系統(tǒng)操作；收集托盤放至一旁，繼續(xù)開(kāi)始另一張上架單，商家收貨單據(jù)全部完成后打開(kāi)“入庫(kù)”—“到貨通知”界面，輸入查詢條件，完成收貨。

2.下架

該模塊下架單來(lái)源主要包括補(bǔ)貨下架、移庫(kù)下架、退供下架、加工下架等。如退供下架，當(dāng)天貓超市上一些商家的商品不打算售賣準(zhǔn)備下架時(shí)，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的商品也要相應(yīng)下架。引入移動(dòng)機(jī)器人，通過(guò)“貨到人”模式，可以大大提升下架效率。

下架的具體路徑是“庫(kù)內(nèi)”—“移位”—“下架單管理”。該工作由下架員完成。具體操作步驟：打開(kāi)系統(tǒng)操作界面，輸入查詢條件，打印下架指引；下架人員根據(jù)系統(tǒng)指引進(jìn)行下架作業(yè)；隨后，下架人員需要在PC端或者RF端輸入實(shí)際下架數(shù)量，完成下架。

3.揀貨

揀選工作站模式為先揀貨后分播，采用“貨到人”揀貨模式，路徑是“出庫(kù)”—“訂單處理”。該工作由揀選人員完成。

操作步驟：揀貨人員在工作站打開(kāi)大寶系統(tǒng)界面“出庫(kù)”—“訂單處理”，生成系統(tǒng)虛擬揀選單；AGV系統(tǒng)衍生虛擬AGV揀貨單并創(chuàng)建調(diào)度指令，貨架依據(jù)指令由AGV以最短路徑送到目標(biāo)工作站。

在揀貨工作站，打開(kāi)大寶系統(tǒng)“出庫(kù)”—“播種”界面，掃描揀選單號(hào)、容器號(hào)，找出對(duì)應(yīng)貨位拿出正確商品并掃描商品條碼，通過(guò)燈光按鈕的指引，放入系統(tǒng)指定的分播箱（容器）內(nèi)，數(shù)碼管提示數(shù)量；當(dāng)前貨柜內(nèi)商品完成揀貨后，貨柜自動(dòng)出站，下一貨柜自動(dòng)進(jìn)站，繼續(xù)循環(huán)完成上序動(dòng)作直至當(dāng)前揀選單完成作業(yè)；分播箱（容器）內(nèi)商品達(dá)到訂單預(yù)計(jì)存放值，點(diǎn)擊燈光按鈕操作流到下一站，并生成紙質(zhì)揀選單。

在分播工作站，掃描分播箱號(hào)（容器號(hào)）或者揀選單號(hào)，并依次掃描箱內(nèi)商品條碼放入揀選車標(biāo)識(shí)的天貓配送箱內(nèi)，同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)生成裝箱清單，將其放入箱內(nèi)，等容器內(nèi)商品播種完畢后釋放容器號(hào)。整張揀選單或者容器號(hào)內(nèi)的商品分播完成，揀貨工作結(jié)束。

工作站接收任務(wù)指令后，由大寶系統(tǒng)將指令傳達(dá)給快倉(cāng)系統(tǒng)，快倉(cāng)系統(tǒng)再將指令下發(fā)給機(jī)器人

機(jī)器人單獨(dú)或者共同執(zhí)行任務(wù)

4.盤點(diǎn)

盤點(diǎn)是倉(cāng)庫(kù)內(nèi)一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，通過(guò)盤點(diǎn)可以更好地了解庫(kù)存狀況，為采購(gòu)提供參考數(shù)據(jù)，有利于物流成本的控制，進(jìn)而保證整個(gè)供應(yīng)鏈的通暢。將機(jī)器人應(yīng)用到盤點(diǎn)環(huán)節(jié)，同樣是出于提高工作效率、降低運(yùn)營(yíng)成本的考慮。

在本項(xiàng)目中，盤點(diǎn)單來(lái)源主要有盤點(diǎn)計(jì)劃、 RF隨機(jī)盤點(diǎn)、上架和揀貨差異與下架和質(zhì)檢差異匯總、手工錄入等。RF隨機(jī)盤點(diǎn)和手工錄入的盤點(diǎn)單采用三盤確認(rèn)，其它的盤點(diǎn)單需要初盤、復(fù)盤、差異復(fù)盤（系統(tǒng)配置）；盤點(diǎn)分為明盤（顯示數(shù)量）和暗盤（不顯示數(shù)量），采用RF盤點(diǎn)和紙質(zhì)盤點(diǎn)，根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。

項(xiàng)目亮點(diǎn)

1.專業(yè)項(xiàng)目實(shí)施

快倉(cāng)作為本項(xiàng)目的解決方案和主要設(shè)備供應(yīng)商，提供的搬運(yùn)機(jī)器人全部是自主研發(fā)、生產(chǎn)，混合導(dǎo)航性能強(qiáng)大，有自己的控制系統(tǒng)、決策系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng)，能夠自主地運(yùn)行。機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)800小時(shí)無(wú)故障運(yùn)營(yíng)，電力不足時(shí)也會(huì)自動(dòng)歸巢充電。每一臺(tái)機(jī)器人能頂起的重量可達(dá)到500公斤，同時(shí)還能靈活旋轉(zhuǎn)，將貨架的四面均調(diào)配到揀貨員的跟前，方便揀貨員工作。

而北領(lǐng)是菜鳥(niǎo)網(wǎng)絡(luò)的戰(zhàn)略合作者。目前，北領(lǐng)在華南、華北、華東、華中、西南、西北、東北、中南八大區(qū)域的倉(cāng)儲(chǔ)面積已達(dá)到70萬(wàn)平方米，擁有超過(guò)4000余名服務(wù)人員，經(jīng)驗(yàn)豐富，實(shí)力雄厚。

因此，三方優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可以保證惠陽(yáng)智慧倉(cāng)項(xiàng)目做到專業(yè)高效。

2.持續(xù)優(yōu)化升級(jí)

對(duì)于倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，沒(méi)有最優(yōu)只有更優(yōu)。自惠陽(yáng)智慧倉(cāng)啟動(dòng)以來(lái)，北領(lǐng)針對(duì)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，從硬件、軟件、服務(wù)等多方面不斷提出建議，優(yōu)化流程。據(jù)李希迎介紹，他所在團(tuán)隊(duì)曾針對(duì)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)提出過(guò)50多條建議，如今已有80%左右得以解決，大大優(yōu)化了物流運(yùn)作流程。

作為機(jī)器人系統(tǒng)提供商，快倉(cāng)也根據(jù)本項(xiàng)目中出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)機(jī)器人產(chǎn)品以及快倉(cāng)智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)不斷優(yōu)化升級(jí)，以更好地與菜鳥(niǎo)的大寶系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接，保障整個(gè)項(xiàng)目的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.各方高效協(xié)同

電商企業(yè)的前置倉(cāng)有著共同的痛點(diǎn)：業(yè)務(wù)流程復(fù)雜，客戶比較分散，管理難度較大。這意味著倉(cāng)庫(kù)要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)有序運(yùn)轉(zhuǎn)，就需要參與各方做到無(wú)縫對(duì)接，高效協(xié)同。在這方面，菜鳥(niǎo)惠陽(yáng)智慧倉(cāng)的做法值得借鑒。

據(jù)介紹，5-6月期間，快倉(cāng)投入了7位軟件工程師進(jìn)行大寶WMS系統(tǒng)接口開(kāi)發(fā)，其中在杭州和惠陽(yáng)出差近一個(gè)月進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，最終確保6月3日完成現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，6月4日完成項(xiàng)目初驗(yàn)，達(dá)到交付運(yùn)營(yíng)要求，保障項(xiàng)目按時(shí)完成，并交付給客戶。

北領(lǐng)方面，在項(xiàng)目正式上線前期，為保障硬件的順利實(shí)施以及系統(tǒng)的有效對(duì)接，與菜鳥(niǎo)、快倉(cāng)多次開(kāi)會(huì)溝通協(xié)調(diào)，不斷地對(duì)項(xiàng)目各環(huán)節(jié)做數(shù)據(jù)演算，不斷地做系統(tǒng)測(cè)試并及時(shí)反饋，經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的緊張奮戰(zhàn)，最終確保項(xiàng)目順利上線運(yùn)行。

同時(shí)，菜鳥(niǎo)網(wǎng)絡(luò)高級(jí)算法團(tuán)隊(duì)也對(duì)整個(gè)項(xiàng)目給予了大力支持和幫助。因?yàn)楦嗟臋C(jī)器人意味著分配任務(wù)難度大大增加，要合理地將每個(gè)任務(wù)分配給對(duì)應(yīng)的機(jī)器人，從而實(shí)現(xiàn)整體任務(wù)完成效率的最優(yōu)，還要防止機(jī)器人之間可能的碰撞，防止部分區(qū)域出現(xiàn)機(jī)器人擁堵、死鎖等，最大程度上保證了倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的運(yùn)作效率。

機(jī)器人將貨架載到揀貨工人面前，省去揀貨工人滿倉(cāng)庫(kù)找貨的煩惱

分播工作站

機(jī)器人完成任務(wù)后會(huì)自動(dòng)歸巢

機(jī)器人電力不足時(shí)自動(dòng)找到充電樁充電

實(shí)施效果與未來(lái)挑戰(zhàn)

惠陽(yáng)智慧倉(cāng)正式上線雖然不足兩個(gè)月，但已取得明顯成效。

一是相比傳統(tǒng)人工倉(cāng)，智慧倉(cāng)運(yùn)作效率提升2倍?？靷}(cāng)系統(tǒng)單臺(tái)工作站揀選效率可達(dá)400件/小時(shí)，以應(yīng)對(duì)“雙11”期間訂單。

二是相比傳統(tǒng)貨架，空間利用率明顯提升。在智慧倉(cāng)內(nèi)，一個(gè)貨架四個(gè)面都能存儲(chǔ)商品，空間利用率提升12%，倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)量提升了1倍多。

三是大大解放了人力，員工流失率降低15%。據(jù)調(diào)研，在傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)工作的揀貨員最多時(shí)一天要走六七萬(wàn)步，相當(dāng)于跑了一個(gè)馬拉松。而在智能倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，移動(dòng)機(jī)器人代替人行走，揀貨員只需要在揀貨臺(tái)作業(yè)，一天下來(lái)步數(shù)只在2000步左右。

四是客戶體驗(yàn)大大提升。目前惠陽(yáng)智慧倉(cāng)實(shí)現(xiàn)了配送時(shí)效大幅提升，做到“當(dāng)日達(dá)”、“次日達(dá)”、“深圳達(dá)”（夜間配送）、“香港達(dá)” （出海訂單）。據(jù)了解，香港市內(nèi)的配送效率較低，而惠陽(yáng)智慧倉(cāng)能夠助力香港市民體驗(yàn)到天貓購(gòu)物當(dāng)日達(dá)的高效。

成績(jī)值得肯定，挑戰(zhàn)更需直視。在李希迎看來(lái)，惠陽(yáng)智慧倉(cāng)未來(lái)的運(yùn)營(yíng)工作中仍有很多問(wèn)題需要面對(duì)：系統(tǒng)仍有優(yōu)化的空間，需要不斷升級(jí)。

李希迎表示，隨著電商的飛速發(fā)展，機(jī)器人在電商倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用有著巨大的發(fā)展空間。未來(lái)，在倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人的應(yīng)用方面，北領(lǐng)將與菜鳥(niǎo)、快倉(cāng)及其他合作伙伴有著更深入的合作，不局限于“貨到人”揀選，將在質(zhì)檢包裝、貨物輸送、交接出庫(kù)等環(huán)節(jié)都會(huì)應(yīng)用到機(jī)器人，全面提高倉(cāng)庫(kù)智能化程度。