蘇州金峰在物流智能柔性分揀上的探索——訪蘇州金峰物流設(shè)備有限公司總工程師兼研發(fā)中心總監(jiān)劉洪峰

文/本刊記者 喜崇彬

蘇州金峰物流設(shè)備有限公司（簡稱“蘇州金峰”）是一家專注于物流分揀、倉儲(chǔ)和智能工廠自動(dòng)化領(lǐng)域的系統(tǒng)集成商，自主研發(fā)了各式智能、高效、柔性的分揀系統(tǒng)和倉儲(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)，已形成了豐富的物流分揀、倉儲(chǔ)設(shè)備系列產(chǎn)品及解決方案，為國內(nèi)外眾多客戶提供了高質(zhì)量的服務(wù)。如今，物流輸送分揀技術(shù)不斷進(jìn)步，正在向智能、柔性化的方向發(fā)展。金峰公司作為這個(gè)領(lǐng)域的知名企業(yè)，怎么看待這樣的技術(shù)發(fā)展潮流？又在這個(gè)方向有怎樣的布局？近期，本刊記者有幸采訪到該公司總工程師兼研發(fā)中心總監(jiān)劉洪峰先生，請他分享金峰在物流智能柔性分揀上的探索。

金峰集團(tuán)總工程師兼研發(fā)總監(jiān)劉洪峰，大阪大學(xué) 碩士，在日本和中國有多年從事軟件、物聯(lián)網(wǎng)及物流自動(dòng)化行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，后到金峰集團(tuán)任研發(fā)中心總監(jiān)和總工

記者：作為金峰集團(tuán)負(fù)責(zé)技術(shù)研發(fā)工作的一把手，您是如何看待物流輸送分揀技術(shù)發(fā)展的？

劉洪峰：首先，我們作為物流技術(shù)與系統(tǒng)工程解決方案的提供商是為客戶服務(wù)的。推動(dòng)物流技術(shù)發(fā)展最根本的動(dòng)力是市場的需求變化。金峰公司創(chuàng)始人兼CEO蔡熙先生一直倡導(dǎo)“以客戶價(jià)值為導(dǎo)向，以提高客戶的效率為目標(biāo)”，這已成為我們?nèi)镜膬r(jià)值理念。以我們公司的發(fā)展為例，金峰公司最早以服務(wù)電商、快遞行業(yè)客戶為主。由于電商、快遞的井噴式發(fā)展，促使行業(yè)物流系統(tǒng)的智能發(fā)展，主要是大型分撥中心對(duì)物流自動(dòng)分揀系統(tǒng)的需求大增。在電商快遞行業(yè)發(fā)展過程中，物流自動(dòng)化設(shè)備解決了客戶很多問題，如業(yè)務(wù)包裹的快速增長帶來的問題，尤其在前些年電商行業(yè)大促的時(shí)候，快遞分撥中心和網(wǎng)點(diǎn)經(jīng)常出現(xiàn)爆倉的現(xiàn)象。隨著這幾年對(duì)物流自動(dòng)化設(shè)備的持續(xù)建設(shè)，自動(dòng)化輸送分揀設(shè)備在業(yè)內(nèi)的大規(guī)模普及和應(yīng)用，我們已經(jīng)很少再看到爆倉這種現(xiàn)象。

但是我們也要客觀的認(rèn)清，對(duì)于電商和快遞企業(yè)來說，現(xiàn)有的解決方案還存在持續(xù)優(yōu)化空間。比如在快遞行業(yè)應(yīng)用非常廣泛的交叉帶分揀機(jī)系統(tǒng)，目前在供包、集包環(huán)節(jié)還依賴人工操作：一套標(biāo)準(zhǔn)的交叉帶設(shè)備一般有12個(gè)供包口，需要12名供包操作人員；在集包口，一般還需要10～20名集包操作人員。有人工參與的環(huán)節(jié)，必然有人工的操作規(guī)則。但是，操作人員也存在失誤和疲勞的時(shí)刻，會(huì)增加設(shè)備分揀差錯(cuò)概率，導(dǎo)致影響客戶服務(wù)體驗(yàn)。此外，隨著人力成本的不斷提升，尤其是電商大促期間以及近年疫情的影響人力不足，電商和快遞客戶也有強(qiáng)烈的用設(shè)備替代人工的持續(xù)提升自動(dòng)化率的需求。因此，在系統(tǒng)進(jìn)一步自動(dòng)化的發(fā)展過程中，如何在相應(yīng)的環(huán)節(jié)替代和減少人工是物流技術(shù)和方案提供商要考慮和解決的。

對(duì)于電商和快遞企業(yè)來說，他們對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性的需求是放在首位的。其次，對(duì)設(shè)備成本也十分關(guān)注。因?yàn)榭爝f單票成本逐年降低，面臨很大的運(yùn)營壓力。這種壓力延伸到物流系統(tǒng)建設(shè)和設(shè)備采購的時(shí)候，往往反映在對(duì)設(shè)備運(yùn)行效率要求的持續(xù)提升，通過多層設(shè)備對(duì)空間利用率的提升，對(duì)設(shè)備的綜合能耗以及節(jié)能方案也很關(guān)注。

此外，快遞以及快運(yùn)企業(yè)的業(yè)務(wù)拓展，也使得企業(yè)在選擇設(shè)備和解決方案時(shí)產(chǎn)生新的需求，如近些年快遞行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，快遞快運(yùn)融合發(fā)展。但是在物流作業(yè)上面，很多企業(yè)快遞和快運(yùn)業(yè)務(wù)仍然是兩套體系獨(dú)立運(yùn)作，不僅讓運(yùn)營成本高企，同時(shí)快運(yùn)業(yè)以人工作業(yè)為主的方式也無法提升效率。因此，融合大件物品自動(dòng)化輸送分揀以及超大超重不規(guī)則件的分揀處理的需求增高。

從行業(yè)技術(shù)發(fā)展的角度看，輸送分揀行業(yè)本身就是一個(gè)技術(shù)應(yīng)用型行業(yè)。近年來，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新興技術(shù)的發(fā)展極大促進(jìn)了物流技術(shù)和產(chǎn)品系統(tǒng)向著智能化、自動(dòng)化、柔性化的方向加快推進(jìn)。如電子面單使用率的提升，視覺識(shí)別技術(shù)的進(jìn)步等，都促進(jìn)了智能、柔性分揀技術(shù)和方案的產(chǎn)生，業(yè)內(nèi)廠家相繼開發(fā)出快遞包裹高速單列排序的單件分離系統(tǒng)，大件擺輪柔性分揀技術(shù)設(shè)備，交叉帶自動(dòng)供包/集包系統(tǒng)，末端分揀系統(tǒng)（單件分離+六面掃+分揀）等新技術(shù)裝備的創(chuàng)新與應(yīng)用。全新的輸送分揀系統(tǒng)運(yùn)行效率、準(zhǔn)確率、穩(wěn)定性、柔性分揀等能力更高更強(qiáng)，進(jìn)一步促進(jìn)了市場需求的釋放和發(fā)展，使得行業(yè)發(fā)展進(jìn)入良性循環(huán)。

金峰倉儲(chǔ)及生產(chǎn)車間

金峰研發(fā)的動(dòng)態(tài)自動(dòng)稱重掃碼測體積一體機(jī)

記者：物流輸送分揀技術(shù)朝著智能和柔性方向發(fā)展，具體體現(xiàn)在哪些方面？

劉洪峰：首先，近期以3D視覺為代表的檢測技術(shù)高速發(fā)展，成本快速降低，成為促進(jìn)輸送分揀柔性化發(fā)展的重要因素之一。通過視覺識(shí)別判斷被輸送分揀的貨物位置信息、體積信息等空間信息。另外，可以通過大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)對(duì)紛雜的貨物形態(tài)和種類進(jìn)行識(shí)別。利用貨物的空間信息，可以根據(jù)貨物的長度、寬度、高度、重心等參數(shù)，優(yōu)化控制貨物分揀時(shí)的運(yùn)行軌跡，減小貨物分揀時(shí)的加速度、角加速度，防止貨物運(yùn)行中傾倒，避免被分揀貨物錯(cuò)分或者產(chǎn)生破損，實(shí)現(xiàn)柔性分揀。利用貨物形態(tài)識(shí)別，可以根據(jù)貨物是紙箱類剛體，還是可能產(chǎn)生形變的軟包貨物，采用不同的控制算法，改善分揀效果。這樣的技術(shù)在大件分揀中是很有應(yīng)用價(jià)值的。

其次，通過對(duì)自動(dòng)化輸送分揀設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及各個(gè)環(huán)節(jié)的貨物吞吐量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，結(jié)合業(yè)務(wù)運(yùn)營系統(tǒng)人員布局以及人效監(jiān)控，可以優(yōu)化改善人機(jī)配合，提升系統(tǒng)的綜合效能。在設(shè)備運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)作業(yè)負(fù)載不平衡或者超負(fù)荷，可以通過系統(tǒng)向現(xiàn)場管理者或者操作人員進(jìn)行報(bào)警提示，對(duì)人員安排進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，保證整個(gè)系統(tǒng)處于順暢、高效的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的柔性。

另外，物流自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)系統(tǒng)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云端技術(shù)、大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)的綜合運(yùn)用，可以使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物流設(shè)備自身健康狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控和診斷，對(duì)設(shè)備可能產(chǎn)生的故障進(jìn)行預(yù)警，運(yùn)維人員可以進(jìn)行針對(duì)性維護(hù)和預(yù)防，提升運(yùn)維人效，減少設(shè)備故障停機(jī)對(duì)生產(chǎn)造成的不利影響，這個(gè)也是目前物流智能分揀系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)。

金峰研發(fā)的雙層交叉帶分揀機(jī)系統(tǒng)

記者：金峰集團(tuán)在智能柔性分揀技術(shù)方面有哪些技術(shù)攻堅(jiān)和探索？能給客戶帶來什么樣的價(jià)值？

劉洪峰：前面我們提到了一些目前快遞物流分撥中心還需要人工的環(huán)節(jié)。但是，隨著視覺以及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，以及成本的持續(xù)降低，相關(guān)作業(yè)環(huán)節(jié)的進(jìn)一步自動(dòng)化替代在向前推進(jìn)。以交叉帶自動(dòng)供包為例，目前是人工從供包滑槽或者供包輸送環(huán)線取件放到半自動(dòng)供包臺(tái)進(jìn)行供件。不論是供包滑槽還是供包輸送環(huán)線中，貨物都處于堆疊狀態(tài)。為了解決全自動(dòng)供件，需要實(shí)現(xiàn)堆疊貨物到單件離散貨物的自動(dòng)化提取過程。目前有兩種解決方案：一種是基于3D視覺的單件分離系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)貨物從3維堆疊到2維平面的降維，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)從2維并排到1維單列的排序功能，然后對(duì)接全自動(dòng)供包臺(tái)實(shí)現(xiàn)無人自動(dòng)供件。另一種方案是利用機(jī)械手抓取解決包裹堆疊問題，通過視覺識(shí)別，機(jī)械手抓取單件貨物并穩(wěn)定的放置于供包臺(tái)實(shí)現(xiàn)無人自動(dòng)供件。由于包裹形態(tài)、材質(zhì)的復(fù)雜性，機(jī)械手的抓取準(zhǔn)確性以及綜合效率的提升還在進(jìn)一步完善。隨著這些技術(shù)探索的持續(xù)推進(jìn)和設(shè)備成本的持續(xù)降低，相關(guān)方案已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。

金峰測試研發(fā)中心

相較于其他行業(yè)，快遞行業(yè)自動(dòng)化一個(gè)最大的難點(diǎn)就是包裹的紛雜性。一些其他行業(yè)物流自動(dòng)化操作的對(duì)象是外在包裝比較規(guī)范統(tǒng)一的，而快遞行業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)要面對(duì)的貨物可能包裝形狀、大小、材質(zhì)很紛雜，由此給自動(dòng)化設(shè)備的操作帶來很大困難。分揀操作時(shí)要考慮分得準(zhǔn)確，還要避免對(duì)分揀貨物的損傷，實(shí)現(xiàn)柔性分揀。在前幾年金峰推出大件智能擺臂系統(tǒng)時(shí)，一直的理念都是要實(shí)現(xiàn)把貨物“推”下去，而不是“打”下去。不論是通過前置靠邊機(jī)，改善貨物的運(yùn)行軌跡，還是通過視覺等檢測裝置判斷貨物位置，系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)控制降低擺臂和貨物接觸時(shí)的相對(duì)速度，減少?zèng)_擊，輕柔地把貨物推出去，降低對(duì)分揀貨物的損傷。近期，在推出大件智能偏轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)時(shí)，通過利用3D視覺檢測技術(shù)獲取貨物的三維空間信息，以及通過稱重獲取重量信息等，結(jié)合對(duì)貨物形態(tài)和種別的識(shí)別，系統(tǒng)采用不同的控制算法，優(yōu)化分揀控制細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)柔性分揀。這些技術(shù)應(yīng)用充分體現(xiàn)了我們追求的智能柔性分揀理念。

還有，金峰已經(jīng)開發(fā)了金峰云服務(wù)平臺(tái)，通過IOT-PLC-SCADA-CLOUD-BigData-Mobile數(shù)據(jù)鏈，構(gòu)建設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、智能數(shù)據(jù)分析和預(yù)警系統(tǒng)；為客戶提供實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)警設(shè)置、全盤調(diào)節(jié)的功能和服務(wù)。金峰云系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控顯示各場地分揀設(shè)備的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)指導(dǎo)，可進(jìn)行設(shè)備的全生命周期管理。

附表 金峰的技術(shù)研發(fā)方向及新技術(shù)應(yīng)用情況

記者：請你介紹一下金峰公司技術(shù)研發(fā)的思路、研發(fā)工作的流程以及取得的成績。

劉洪峰：我們金峰的定位是基于核心產(chǎn)品的系統(tǒng)集成商。所以，除了系統(tǒng)規(guī)劃集成能力之外，核心產(chǎn)品的競爭力也是公司長期發(fā)展的基本保證。從公司成立之初，公司就在技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)方面投入了大量資源。從早期的國產(chǎn)替代，再到順應(yīng)國內(nèi)高速發(fā)展的行業(yè)需求的“定制優(yōu)化”，金峰一直站在客戶使用的角度，本著協(xié)助客戶持續(xù)降本增效，為客戶創(chuàng)造價(jià)值的理念，提供能夠幫助客戶解決實(shí)際問題的產(chǎn)品和解決方案。

金峰的產(chǎn)品研發(fā)流程主要分為商品企劃、產(chǎn)品企劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、樣機(jī)打樣測試、現(xiàn)場測試這五個(gè)階段。整個(gè)流程中我們從多個(gè)維度收集分析市場和客戶的需求，確定商品研發(fā)方向。然后，會(huì)根據(jù)客戶需求及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀設(shè)定產(chǎn)品研發(fā)的目標(biāo)，確定關(guān)鍵指標(biāo)規(guī)格。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中會(huì)充分論證各種方案并制定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。然后，通過對(duì)樣機(jī)的充分測試及優(yōu)化迭代定型產(chǎn)品。最后，會(huì)在真實(shí)生產(chǎn)場景中測試復(fù)雜工況和各種異常情況下的系統(tǒng)處理完備性。

金峰研發(fā)的雙列交叉帶分揀機(jī)系統(tǒng)

在此之后進(jìn)入產(chǎn)品批量生產(chǎn)階段。在產(chǎn)品生產(chǎn)以及現(xiàn)場安裝調(diào)試中我們會(huì)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管控。后續(xù)，在客戶使用中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)的問題，我們會(huì)做持續(xù)優(yōu)化，定期進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)。

前些年，我們工作的重點(diǎn)還是給快遞大型分撥中心提供自動(dòng)化物流解決方案。在2015年我們推出了擺臂分揀系統(tǒng)；2016年推出交叉帶分揀系統(tǒng)；2017年我們對(duì)交叉帶分揀系統(tǒng)開始做系列化產(chǎn)品，推出了雙層交叉帶系統(tǒng)，同年我們還推出偏轉(zhuǎn)輪系列產(chǎn)品；2018年推出4層交叉帶系統(tǒng)以及雙列交叉帶系統(tǒng)；我們還推出了全自動(dòng)稱重掃碼一體機(jī)，配合大件分揀系統(tǒng)一起使用；2019年推出雙層直線交叉帶產(chǎn)品以及機(jī)械式單件分離系統(tǒng)；2020年推出直線翻盤機(jī)、視覺單件分離系統(tǒng)以及機(jī)械手自動(dòng)供包解決方案。今年我們研發(fā)和技術(shù)攻關(guān)的主要方向是解決卸貨口的提速問題，提升卸貨的效率，以便更好地充分地利用主線的產(chǎn)能和擺輪的效率。在交叉帶分揀系統(tǒng)的提升方面，我們也在做全自動(dòng)化供包和自動(dòng)化集包等方面的研發(fā)工作。