引入300臺(tái)Picking機(jī)器人，史泰博紐約倉(cāng)實(shí)現(xiàn)物流智能化升級(jí)

供稿/國(guó)自機(jī)器人

史泰博（Staples）公司于1986年在美國(guó)波士頓成立，創(chuàng)辦10年便躋身《財(cái)富》世界500強(qiáng)，目前是全球最大的辦公用品零售商之一。為了進(jìn)一步應(yīng)對(duì)快速增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)規(guī)模，打造全新的物流系統(tǒng)，史泰博在2016年和2021年兩度與國(guó)自機(jī)器人牽手，成為戰(zhàn)略合作伙伴，累計(jì)部署超過(guò)2000臺(tái)料箱揀選機(jī)器人Picking，為其北美多個(gè)大型倉(cāng)庫(kù)打造了穩(wěn)定、可靠的智能物流系統(tǒng)。

一、項(xiàng)目背景與簡(jiǎn)介

史泰博對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)有著十分深刻的理解。從2017年正式投運(yùn)的奧蘭多倉(cāng)庫(kù)到2021年順利投運(yùn)的紐約倉(cāng)庫(kù)，國(guó)自機(jī)器人已經(jīng)為史泰博的多個(gè)倉(cāng)庫(kù)完成了物流自動(dòng)化項(xiàng)目實(shí)施。

其中，史泰博紐約倉(cāng)的業(yè)務(wù)范圍，覆蓋紐約州以及紐約州附近地區(qū)，其庫(kù)區(qū)面積超過(guò)12000平方米，庫(kù)位總數(shù)超過(guò)40000個(gè)，庫(kù)內(nèi)活躍的SKU數(shù)超過(guò)15000個(gè)，日均單量超2萬(wàn)單。該倉(cāng)作為2021年新倉(cāng)改造升級(jí)項(xiàng)目，在設(shè)計(jì)伊始，國(guó)自機(jī)器人便與客戶一起基于倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)狀，同時(shí)結(jié)合未來(lái)預(yù)期，對(duì)全倉(cāng)物流進(jìn)行了重新規(guī)劃，主要攻克的難點(diǎn)包括：

● 多而雜的SKU；

● 差異較大的商品體積；

● 較大的倉(cāng)庫(kù)面積，導(dǎo)致過(guò)長(zhǎng)的揀選路徑；

● 長(zhǎng)路徑導(dǎo)致的揀選效率低下；

8）安裝風(fēng)機(jī)。易發(fā)生凍害的果園，可在園內(nèi)安裝風(fēng)機(jī)防凍，在寒流到來(lái)時(shí)開(kāi)動(dòng)風(fēng)機(jī)，加速園內(nèi)空氣對(duì)流，減輕冷空氣積聚。

● 關(guān)注商品的熱度管理。

最終，國(guó)自機(jī)器人在3個(gè)月內(nèi)即完成近300臺(tái)Picking的交付投產(chǎn)，是現(xiàn)場(chǎng)第三方設(shè)備供應(yīng)商中第一個(gè)完成交付任務(wù)的廠商。后期配合客戶建設(shè)進(jìn)度，順利完成為期2個(gè)月滿負(fù)荷運(yùn)作的產(chǎn)能爬坡任務(wù)，達(dá)成整倉(cāng)物流系統(tǒng)升級(jí)的目標(biāo)。

二、解決方案

在史泰博紐約倉(cāng)內(nèi)，機(jī)器人的作業(yè)模式基本流程為：訂單通過(guò)WMS進(jìn)行任務(wù)分解，調(diào)度系統(tǒng)指派Picking前往貨架區(qū)將目標(biāo)SKU托盤(pán)搬運(yùn)至人工揀選站臺(tái)，由人工完成揀選，揀選完成后的包裹通過(guò)輸送線流轉(zhuǎn)至下一個(gè)人工揀選站，直至貨物揀選完畢，再通過(guò)輸送線流轉(zhuǎn)到二層打包區(qū)域，完成出庫(kù)。

該倉(cāng)庫(kù)采用料箱揀選機(jī)器人Picking，結(jié)合高密度存儲(chǔ)貨架以及全場(chǎng)智能分揀輸送線，可實(shí)現(xiàn)揀貨與補(bǔ)貨的無(wú)人化。

針對(duì)該倉(cāng)庫(kù)容率低、出入庫(kù)效率低、單據(jù)出錯(cuò)率高這三個(gè)急需解決的問(wèn)題，國(guó)自機(jī)器人主要為其規(guī)劃設(shè)計(jì)了如下解決方案：

1.采用基于高位貨架存儲(chǔ)的Picking機(jī)器人。當(dāng)前傳統(tǒng)貨架倉(cāng)庫(kù)和Kiva機(jī)器人的平面利用率約為40%，貨架高度基本在2米以下。國(guó)自機(jī)器人于2017年創(chuàng)新推出自身帶儲(chǔ)位的Picking機(jī)器人，其形式就像是可自由移動(dòng)的巷道堆垛機(jī)（Miniload），高度達(dá)到

3.1米，能夠大幅提升倉(cāng)庫(kù)庫(kù)容。

Picking不僅可以在巷道中穿行，還可以將巷道兩邊貨架上的托盤(pán)搬運(yùn)至人工揀選的工作站臺(tái)，方便人工揀選。Picking屬于“貨到人”方式的一種，而與Kiva的“貨架到人”相比，Picking的“料箱到人”揀選模式則更為精準(zhǔn)。

在本項(xiàng)目中，單個(gè)揀選站臺(tái)設(shè)計(jì)為3面，每面3層，每層4個(gè)料箱位，一次可緩存36個(gè)托盤(pán)，且3臺(tái)Picking可以同時(shí)存取料箱，大幅減少人等料箱的時(shí)間。

Picking可根據(jù)客戶的需求，適應(yīng)不同高度的貨架及存儲(chǔ)位，使用不同高度的料箱或托盤(pán)，以便不同大小的SKU存儲(chǔ)。本項(xiàng)目中，主要使用了20英寸和12英寸兩種高度的料箱。

2.創(chuàng)新設(shè)計(jì)基于冷熱區(qū)分開(kāi)揀選再合單的模式。傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)的揀選模式是“人到貨”，Kiva系統(tǒng)的揀貨模式是“貨架到人”，而國(guó)自基于機(jī)器人的倉(cāng)儲(chǔ)物流分揀與補(bǔ)貨系統(tǒng)STAR SYSTEM，創(chuàng)新性地將“貨到人”與“人到貨”結(jié)合起來(lái)，既實(shí)現(xiàn)了小體積的揀選頻率低的“冷物料”快速揀選，又解決了大體積揀選頻率高的“熱物料”需要機(jī)器人多次搬運(yùn)的問(wèn)題，真正達(dá)到了更高效的出入庫(kù)作業(yè)。

本項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)流程先把“冷物料”區(qū)小而散的商品，通過(guò)Picking揀選出來(lái)，裝在一個(gè)料箱里，通過(guò)輸送線傳輸?shù)蕉恰盁嵛锪稀眳^(qū)，然后集中合單再打包復(fù)核，用輸送線連接兩個(gè)樓層，進(jìn)一步提高了倉(cāng)庫(kù)空間利用率和揀選效率。

3.訂單通過(guò)WMS進(jìn)行分解，調(diào)度系統(tǒng)指派Picking前往貨架區(qū)，將目標(biāo)SKU托盤(pán)搬運(yùn)至人工揀選站臺(tái)，并通過(guò)掃碼校驗(yàn)，極大減少了人員對(duì)商品識(shí)別的依賴(lài)度，提升訂單準(zhǔn)確率到近100%，可減少退單、補(bǔ)單的額外流程。

三、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

經(jīng)過(guò)雙方5年多的緊密合作，國(guó)自機(jī)器人在滿足客戶需求的基礎(chǔ)上，用創(chuàng)新技術(shù)助力客戶物流自動(dòng)化提升效率，新的作業(yè)模式為史泰博公司前端銷(xiāo)售業(yè)務(wù)，提供了強(qiáng)有力的供應(yīng)鏈保障。在該項(xiàng)目中，其創(chuàng)新點(diǎn)主要包括：

項(xiàng)目建設(shè)時(shí)的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部鳥(niǎo)瞰圖

揀選站

采用基于高位貨架存儲(chǔ)的Picking機(jī)器人

通過(guò)應(yīng)用Picking解決方案實(shí)現(xiàn)整倉(cāng)物流系統(tǒng)升級(jí)

● 軟件、調(diào)度系統(tǒng)維護(hù)更新實(shí)現(xiàn)不停車(chē)在線更新，即更即用，系統(tǒng)升級(jí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)無(wú)任何影響。

● 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的效率，將直接影響到客戶的投運(yùn)時(shí)間。國(guó)自機(jī)器人經(jīng)過(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)積累，擁有完善的仿真策略，通過(guò)軟件即能在項(xiàng)目實(shí)施前做到80%以上完成線上仿真，而智能庫(kù)位標(biāo)定功能，將人工處理標(biāo)定數(shù)據(jù)變?yōu)檐浖悄苡?jì)算，使現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效率大幅提升。

● 根據(jù)業(yè)務(wù)情況動(dòng)態(tài)調(diào)整庫(kù)位布局，實(shí)現(xiàn)熱銷(xiāo)品和冷銷(xiāo)品動(dòng)態(tài)分布，縮短揀選距離，提高揀貨效率，實(shí)現(xiàn)SKU分配與SKU庫(kù)存優(yōu)化提效。

● 創(chuàng)新采用移動(dòng)機(jī)器人與機(jī)械臂相結(jié)合的揀選模式，實(shí)現(xiàn)站臺(tái)揀貨完全無(wú)人化，進(jìn)一步提高了揀選站臺(tái)的智能化程度與揀選效率。

● 設(shè)置二層打包區(qū)域，通過(guò)輸送線將一、二層兩個(gè)區(qū)域連接，進(jìn)一步提高作業(yè)效率及倉(cāng)庫(kù)空間利用率。

● 創(chuàng)新火警避讓模式，觸發(fā)火警警報(bào)后機(jī)器人將自動(dòng)行駛至指定位置，讓現(xiàn)場(chǎng)在緊急情況下全面保證人、車(chē)、貨的安全。

四、項(xiàng)目效益及未來(lái)方向

在該項(xiàng)目交付后的第一個(gè)北美全年促銷(xiāo)高峰“黑色星期五”期間，史泰博紐約倉(cāng)完成日均出入庫(kù)超70000訂單行的破紀(jì)錄任務(wù)量，整體揀選效率較傳統(tǒng)人工揀選提高50%以上，同時(shí)揀選準(zhǔn)確率、庫(kù)存準(zhǔn)確率等運(yùn)營(yíng)指標(biāo)也大幅提升。

在疫情肆虐、人工緊缺的大背景下，企業(yè)“機(jī)器換人”的步伐進(jìn)一步加速。未來(lái)，史泰博公司還將在美國(guó)多個(gè)倉(cāng)庫(kù)部署國(guó)自機(jī)器人為其打造的物流系統(tǒng)，同時(shí)會(huì)將其復(fù)制應(yīng)用到加拿大、歐洲等更多海外倉(cāng)，為其全球業(yè)務(wù)拓展進(jìn)行強(qiáng)有力的支撐。另外，史泰博與國(guó)自機(jī)器人正在共同推進(jìn)和探索下一代物流優(yōu)化方案，以全面實(shí)現(xiàn)無(wú)人化為目標(biāo)，在分揀等環(huán)節(jié)中使用機(jī)械臂替代人工揀貨，該技術(shù)在現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)中已經(jīng)上線測(cè)試，并會(huì)在后面的規(guī)劃中部署使用。