電商行業(yè)物流機(jī)器人系統(tǒng)解決方案探析

文 / 本刊記者 任芳

電商行業(yè)具有SKU多、訂單波動(dòng)性大、時(shí)效要求高等特點(diǎn)，物流機(jī)器人系統(tǒng)因其突出的柔性，同時(shí)兼具效率與成本優(yōu)勢而適配于電商行業(yè)的需求。而電商行業(yè)市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及豐富的作業(yè)場景，也為物流機(jī)器人品類的進(jìn)一步多樣化和解決方案的不斷完善提供了空間。

1083億件！這是2021年全年我國的快遞業(yè)務(wù)量規(guī)模，同比增長29.9%，包裹數(shù)量占全球一半以上，已連續(xù)8年穩(wěn)居世界第一位。2022年，預(yù)計(jì)快遞業(yè)務(wù)量將完成1225億件，同比增長約13%。這些數(shù)字在凸顯我國快遞業(yè)迅猛發(fā)展的同時(shí)，也意味著電商物流需求的持續(xù)增加和對物流效率要求的進(jìn)一步提高，需要更加適應(yīng)電商業(yè)務(wù)特點(diǎn)的自動(dòng)化物流支撐。

電商行業(yè)龐大的業(yè)務(wù)體量，豐富的作業(yè)場景，促進(jìn)了自動(dòng)化物流技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，特別是基于其商品品規(guī)數(shù)量多、訂單波動(dòng)性大、時(shí)效要求高等特點(diǎn)，對柔性自動(dòng)化解決方案的需求愈發(fā)強(qiáng)烈。正因?yàn)榇耍?015年前后，一大批物流機(jī)器人企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，以創(chuàng)新的揀選解決方案切入電商行業(yè)。

針對物流機(jī)器人系統(tǒng)解決方案在電商行業(yè)的應(yīng)用，極智嘉流通行業(yè)總監(jiān)程曉鑫、快倉智能行業(yè)資深顧問專家秦星、Syrius炬星COO 翁放接受本刊記者采訪并進(jìn)行了深入分享。

電商行業(yè)物流特點(diǎn)及物流自動(dòng)化需求

近十幾年來，我國電商行業(yè)蓬勃發(fā)展，同時(shí)也充滿了變化。而在不同的發(fā)展階段，電商企業(yè)對自動(dòng)化解決方案的關(guān)注點(diǎn)也會(huì)有所不同。在程曉鑫看來，電商行業(yè)對物流自動(dòng)化的需求變化可以分為三個(gè)階段：

第一階段：隨著電商市場新藍(lán)海的開拓，很多企業(yè)開始發(fā)力線上從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的大幅增長。在此過程中，原有的“單倉發(fā)全國”模式在時(shí)效和客戶體驗(yàn)方案顯示出不足，企業(yè)紛紛開始在全國范圍內(nèi)布局分倉。這一階段電商倉庫以租賃為主，較少考慮投入自動(dòng)化物流系統(tǒng)。

第二階段：隨著線上業(yè)務(wù)規(guī)模的擴(kuò)大，運(yùn)營成本的上升，利潤的降低，以及場景的不斷迭代，企業(yè)不再通過單一的倉儲布局來支持業(yè)務(wù)的增長，而是開始更加追求精細(xì)化的運(yùn)作。企業(yè)開始在不同環(huán)節(jié)投入不同類型的自動(dòng)化解決方案，如多穿系統(tǒng)、分揀機(jī)、分撥墻解決方案等等。但是，依據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)模的增長進(jìn)行物流自動(dòng)化投入往往面臨一些問題，若業(yè)務(wù)增長不及預(yù)期便會(huì)帶來系統(tǒng)能力的浪費(fèi)，若增長過快，系統(tǒng)能力又無法滿足需求，并且經(jīng)營品類以及熱門商品時(shí)常發(fā)生變化，這就對柔性化自動(dòng)化解決方案的需求越來越凸顯。

第三階段：隨著美團(tuán)、微商、直播等新的場景的出現(xiàn)，企業(yè)的業(yè)態(tài)也在不斷迭代，線上業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)開始調(diào)整，從大型平臺分流到新的銷售渠道，O2O、C2M等模式不斷凸顯，電商業(yè)務(wù)的波動(dòng)性進(jìn)一步促進(jìn)了物流系統(tǒng)柔性自動(dòng)化發(fā)展和技術(shù)迭代升級。

從電商物流自身的特點(diǎn)來看，也對柔性自動(dòng)化提出了更大的需求。綜合三位專家的分享，電商物流特點(diǎn)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是SKU數(shù)量和組合非常多，同時(shí)SKU深度較淺，即商品種類多，但數(shù)量相對較少；二是時(shí)效性要求高，電商平臺通常對于發(fā)貨時(shí)間都有明確的規(guī)定；三是訂單波動(dòng)性大，電商促銷活動(dòng)非常多，導(dǎo)致單量短時(shí)間內(nèi)劇增。

極智嘉流通行業(yè)總監(jiān)程曉鑫

快倉智能行業(yè)資深顧問專家秦星

Syrius炬星COO翁放

這些特點(diǎn)進(jìn)一步對倉儲運(yùn)營管理帶來巨大挑戰(zhàn)，突出表現(xiàn)在人力成本高及管理難度大等方面。例如，在“雙11”、“618”等大促期間，倉庫需要聘請大量的臨時(shí)工以應(yīng)對市場需求，但隨著人口結(jié)構(gòu)和就業(yè)觀念的變化，招工難問題凸顯，人力成本不斷上升，且臨時(shí)工需要一定的培訓(xùn)，其作業(yè)準(zhǔn)確率卻難以保障，使得管理難度也進(jìn)一步增加。因此，無論從波動(dòng)業(yè)務(wù)的滿足，還是從管理水平的提升角度來看， 電商行業(yè)對柔性自動(dòng)化解決方案的需求越來越迫切。不僅可以實(shí)現(xiàn)分步部署，同時(shí)可以適應(yīng)更多商品類型需求，實(shí)現(xiàn)高效率、高準(zhǔn)確率作業(yè)的物流機(jī)器人系統(tǒng)解決方案在電商行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

“越來越高的履約要求和越來越難的運(yùn)營情況，倒逼電商行業(yè)尋求物流自動(dòng)化、數(shù)智化的手段，實(shí)現(xiàn)降本增效?！蔽谭疟硎?，他進(jìn)一步用數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)：“Syrius炬星曾做過調(diào)查，僅有2%的倉庫從未主動(dòng)了解和接觸過自動(dòng)化解決方案，倉庫轉(zhuǎn)型升級的需求是迫切且旺盛的。與此同時(shí)，電商行業(yè)對物流機(jī)器人系統(tǒng)的信任逐漸加深，很多大規(guī)模的電商企業(yè)為了保持未來長期的領(lǐng)先優(yōu)勢，也樂于嘗試更新的技術(shù)和設(shè)備，以抵御可見的諸多風(fēng)險(xiǎn)。”

選擇物流機(jī)器人系統(tǒng)的主要考量因素

綜合電商行業(yè)的發(fā)展變化、電商物流特點(diǎn)，以及其面臨的運(yùn)營挑戰(zhàn)等因素，秦星表示，電商行業(yè)客戶在選擇物流機(jī)器人系統(tǒng)解決方案時(shí)，ROI是其首要考量因素，在衡量ROI的影響因素時(shí)，人效、坪效、管理水平是其重點(diǎn)關(guān)注的三個(gè)方面。如，在人效方面，首先是提高作業(yè)人員的作業(yè)效率，降低用人成本，其次是需要系統(tǒng)能夠幫助實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理，使人員通過簡單的培訓(xùn)就能快速上崗，將人的影響因素降至最低；三是幫助人員提高揀貨的準(zhǔn)確率，根據(jù)快倉的案例經(jīng)驗(yàn)，揀選準(zhǔn)確率可以提高到99.99%以上；四是針對退貨商品，可以進(jìn)行快速的分揀，二次上架處理，降低拋貨風(fēng)險(xiǎn)。在坪效方面，需要物流機(jī)器人系統(tǒng)能夠盡可能利用倉庫空間，同時(shí)基于信息化處理和數(shù)據(jù)的快速反饋，提高庫存周轉(zhuǎn)率，降低庫存積壓，柔性應(yīng)對業(yè)務(wù)變化。在運(yùn)營管理方面，需要通過系統(tǒng)自動(dòng)生成各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和報(bào)表，從而提升整個(gè)倉庫的管理水平，降低管理難度。

翁放進(jìn)一步補(bǔ)充表示，能夠精準(zhǔn)解決問題，擁有投入成本低、風(fēng)險(xiǎn)可控、合理的ROI，并保證長期穩(wěn)定運(yùn)行，也是電商行業(yè)客戶關(guān)注的核心。其中，精準(zhǔn)解決問題已經(jīng)不能簡單的被概括為“降本增效、高效履約”，而是根據(jù)不同的場景，解決不同的個(gè)性化需求。這就要求服務(wù)商不僅有深入的行業(yè)洞察，還需要其解決方案有很強(qiáng)的靈活性和定制能力；ROI也是客戶極為關(guān)注的，大部分客戶希望在1-2年內(nèi)收回物流自動(dòng)化的投入成本，尤其是目前更多是存量倉庫需要轉(zhuǎn)型，還要求做到盡量減小自動(dòng)化解決方案對現(xiàn)有業(yè)務(wù)的影響。

程曉鑫也表示，由于電商行業(yè)商品利潤率比較低，因此物流機(jī)器人系統(tǒng)是否具有高性價(jià)比便顯得尤其重要。他進(jìn)一步聚焦到物流機(jī)器人系統(tǒng)，從三個(gè)層面對客戶的需求進(jìn)行了總結(jié)。一是硬件層面，需要進(jìn)一步提高機(jī)器人的質(zhì)量從而降低綜合成本，因?yàn)殚L遠(yuǎn)來看，高質(zhì)量的硬件不僅可以降低后期維護(hù)保養(yǎng)的成本，還可以避免因設(shè)備損壞帶來的時(shí)間浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。二是系統(tǒng)層面，不單要求系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，還要求系統(tǒng)綜合效率更優(yōu)。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前物流機(jī)器人企業(yè)已經(jīng)很難在硬件方面拉開非常明顯的差距，因此軟件（包括算法）的能力便很大程度上決定了系統(tǒng)的效率。三是解決方案層面，要求對客戶流程進(jìn)行整體梳理，對解決方案做整體的布局設(shè)計(jì)。由于一種機(jī)器人產(chǎn)品和方案很難實(shí)現(xiàn)一招通用全行業(yè)、全場景，特別在復(fù)雜的揀選場景下，多品類機(jī)器人組合比單品類機(jī)器人更能滿足客戶需求，實(shí)現(xiàn)更高ROI，這也是極智嘉堅(jiān)持做全品類機(jī)器人解決方案的原因。

行業(yè)主要解決方案

電商物流細(xì)分場景眾多，針對其行業(yè)特點(diǎn)及不同要求，催生出了多種類型的物流機(jī)器人解決方案。

1.貨架到人解決方案

由移動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人+貨架+揀選工作站組成，這也是目前電商行業(yè)揀選作業(yè)場景最為成熟的物流機(jī)器人解決方案，其最大價(jià)值在于節(jié)省了揀貨人員大量的行走，可以顯著提高揀貨效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.貨箱（料箱）到人解決方案

通常由料箱機(jī)器人+貨架+揀選工作站組成，一次實(shí)現(xiàn)多個(gè)料箱的搬運(yùn)?；蛘哂刹煌愋偷奈锪鳈C(jī)器人進(jìn)行組合，如采用大小機(jī)器人配合的極智嘉RoboShuttle全柔性貨箱方案、快倉QuickBin解決方案，料箱式機(jī)器人取放料箱到緩存區(qū)，潛伏式機(jī)器人運(yùn)送到揀貨工作站。此外還有一種組合模式，即料箱存儲于可移動(dòng)貨架上，由潛伏式機(jī)器人搬運(yùn)可移動(dòng)貨架至工作站，如極智嘉PopPick新一代貨到人揀選方案。

3.訂單到人解決方案

物流機(jī)器人負(fù)責(zé)行走和搬運(yùn)貨物，作業(yè)人員參與揀選，雙方不需要被動(dòng)等待，而是實(shí)現(xiàn)一種動(dòng)態(tài)互動(dòng)與平衡。以Syrius炬星的解決方案為例，其揀選流程主要是：（1）云服務(wù)系統(tǒng)連通倉庫管理系統(tǒng)后，智能組單并下單給AMR機(jī)器人，機(jī)器人根據(jù)訂單任務(wù)自主規(guī)劃最優(yōu)路徑，如人一般在貨架間穿梭，到達(dá)儲位后，指引附近的揀貨員將貨物直接放進(jìn)機(jī)器人攜帶的載具內(nèi)，隨之自行前往下個(gè)取貨點(diǎn)（或者當(dāng)所有任務(wù)完成時(shí)，前往打包臺）；（2）揀貨員不跟隨任何一臺機(jī)器人，只在小范圍內(nèi)配合不同機(jī)器人完成揀貨作業(yè)。這類解決方案除支持“先揀后分”和“邊揀邊分”外，機(jī)器人還可進(jìn)行上架作業(yè)。

4.上存下揀解決方案

為了突破物流機(jī)器人在空間利用方面的缺陷，機(jī)器人企業(yè)開始不斷探索新的解決方案，包括與四向穿梭車、高位叉車等相結(jié)合，形成上存下揀的模式，充分利用不同自動(dòng)化設(shè)備所長，形成最適合客戶業(yè)務(wù)需求的解決方案。

5.其他機(jī)器人解決方案

除此之外，還有眾多類型的分揀機(jī)器人，通過在移動(dòng)機(jī)器人底座上安裝適合不同場景需要的載具實(shí)現(xiàn)商品分揀，以及搬運(yùn)機(jī)器人、無人叉車等應(yīng)用在電商行業(yè)，實(shí)現(xiàn)揀選、分揀、搬運(yùn)等功能，甚至向復(fù)合打包等功能進(jìn)一步延伸。

典型應(yīng)用與案例分享

1.極智嘉-波司登

（1）項(xiàng)目需求

波司登是全球羽絨服銷量規(guī)模領(lǐng)先的品牌，隨著電商的不斷發(fā)展和消費(fèi)模式的變革，波司登不斷融合線上線下，通過傳統(tǒng)電商、社交電商等形式擴(kuò)大線上銷售規(guī)模。退貨業(yè)務(wù)是電商物流的重要場景，也是難點(diǎn)所在。在繼波司登成功將110臺貨到人揀選機(jī)器人應(yīng)用在拆零揀選場景并獲得拆零效率大幅提升后，也希望在退貨場景應(yīng)用該技術(shù)，提升退貨作業(yè)的效率與準(zhǔn)確率。

極智嘉-波司登項(xiàng)目

快倉-八馬茶業(yè)項(xiàng)目

（2）解決方案及特點(diǎn)

在波司登華東物流中心倉，極智嘉根據(jù)波司登退貨業(yè)務(wù)特點(diǎn)，在兩個(gè)倉庫部署了90臺P800揀選機(jī)器人，且兩個(gè)倉的機(jī)器人數(shù)量可根據(jù)不同的業(yè)務(wù)量靈活調(diào)配。該解決方案具備以下特征：一是上架與分揀流程合二為一，通過貨位細(xì)分設(shè)計(jì)，一品一位存儲，貨格即為分揀格口，改變了傳統(tǒng)退貨模式需要先分揀整理再上架的流程，而是在商品質(zhì)檢完成后無需分揀即可直接上架，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)貨架空置率等信息運(yùn)送匹配的貨架到上架點(diǎn)；二是質(zhì)檢合格的退貨商品上架完后即可在系統(tǒng)中形成可銷售庫存，線上或線下訂單可直接進(jìn)入系統(tǒng)，實(shí)時(shí)揀選出庫；三是訂單動(dòng)態(tài)波次揀選FlowPick，貨架命中率可達(dá)5件，一次搬運(yùn)滿足多行訂單，有效應(yīng)對退貨的零散庫存和海量SKU揀選。

（3）應(yīng)用效果

項(xiàng)目僅歷時(shí)1個(gè)月便高標(biāo)準(zhǔn)上線，1.5個(gè)月完成項(xiàng)目驗(yàn)收。揀選平均效率超過400件/人/小時(shí)，高峰效率可達(dá)580件/人/小時(shí)。退貨周轉(zhuǎn)率縮短到2天，提升了商品的銷量機(jī)會(huì)，同時(shí)揀選準(zhǔn)確率也高達(dá)99.99%。

2.快倉-八馬茶業(yè)

（1）項(xiàng)目需求

近年來，隨著人們對于健康飲茶越發(fā)關(guān)注及茶類電商業(yè)務(wù)的迅速擴(kuò)張，原有的多地發(fā)貨模式已逐漸無法滿足現(xiàn)有業(yè)務(wù)需求。針對揀貨時(shí)效要求高、客戶訂單流量大的痛點(diǎn)，八馬茶業(yè)希望借助全新的智能倉儲業(yè)務(wù)模式，引入新技術(shù)、新產(chǎn)品、新方案，把電商業(yè)務(wù)集中管理，從而全面提升在大小促銷期間的業(yè)務(wù)時(shí)效，提高客戶購物體驗(yàn)感，將物流作業(yè)成本有效降低。

（2）解決方案及特點(diǎn)

快倉通過潛伏式機(jī)器人“朱雀”M60C及智能操作系統(tǒng)的部署，使八馬智能倉庫實(shí)現(xiàn)了智能化作業(yè)和信息化管理，能同時(shí)涵蓋to B及t o C業(yè)務(wù)；揀貨站采用雙分撥設(shè)計(jì)，可同時(shí)揀選2 3個(gè)訂單；使用1250×1050mm單層及多層兩款貨架，倉庫的存儲空間增加了30%，而單雙層貨架并用的方案也使得揀貨效率提升了3-5倍。提總波次和分播波次算法在有效提升了揀選效率的同時(shí)，將揀貨過程升級為減少等待、無需找貨、簡易操作的方式，顯著降低了揀貨難度和勞動(dòng)強(qiáng)度。

（3）應(yīng)用效果

該項(xiàng)目在出入庫效率、存儲能力以及人力節(jié)省等方面取得突出成效，日均處理單量最高峰可達(dá)13000訂單/天，準(zhǔn)確率高達(dá)99.99%，揀選人工減少30%。未來，還可根據(jù)倉庫不同的發(fā)展階段，通過柔性增減機(jī)器人及揀選工位的數(shù)量，快速靈活地應(yīng)對業(yè)務(wù)波動(dòng)需求。

3. Syrius炬星-國際潮玩頭部品牌

（1）項(xiàng)目需求

某國內(nèi)潮玩頭部品牌在全國擁有300余家門店，1,000萬會(huì)員。其自有倉庫主要服務(wù)電商業(yè)務(wù)，采用先揀后分的方式，自動(dòng)化程度較低，主要痛點(diǎn)與需求為：閣樓倉已經(jīng)建成，且業(yè)務(wù)繁忙，難以停工或改造以引入自動(dòng)化設(shè)備；人工揀選，效率低下，且易出錯(cuò)；夜班也需揀貨，人力成本較高?？蛻粝Ｍㄟ^物流機(jī)器人解決方案提升自動(dòng)化程度以適應(yīng)未來品牌發(fā)展。

Syrius炬星-國際潮玩頭部品牌項(xiàng)目

（2）解決方案及特點(diǎn)

Syrius炬星的AMR 物流解決方案能夠適應(yīng)大部分的閣樓環(huán)境，克服承重、窄道、弱網(wǎng)等問題制約，以及多樓層集貨的難點(diǎn)。通過導(dǎo)入AMR 機(jī)器人，智能組單后采用一人對多機(jī)、一機(jī)對多人的分區(qū)接力揀選方式，減少人在揀貨過程中的行走時(shí)間，以更優(yōu)、更快的路線更準(zhǔn)確的完成履約。方案特點(diǎn)在于：投入小，前期風(fēng)險(xiǎn)小，不挑場地、不改倉、不停工部署，快速上線；適應(yīng)窄道、弱網(wǎng)等閣樓倉普遍存在的特殊條件；見效快，導(dǎo)入后即可提高人效、保證揀貨準(zhǔn)確率；彈性擴(kuò)容，應(yīng)對大促風(fēng)險(xiǎn)；運(yùn)行穩(wěn)定，不受單臺特殊狀況影響。

（3）應(yīng)用效果

該項(xiàng)目在一周內(nèi)完成部署和整體上線；相比之前，人效提升213%，節(jié)省人力60%；同時(shí)遇到大促可直接增加AMR 數(shù)量，即開即用減少成本負(fù)擔(dān)，彈性擴(kuò)容。

技術(shù)難點(diǎn)及未來發(fā)展方向

盡管目前已經(jīng)有非常豐富的物流機(jī)器人解決方案在電商領(lǐng)域成功應(yīng)用，但是隨著倉儲用地獲得難度的加大，企業(yè)更加需要能夠同時(shí)兼顧高密度存儲和高吞吐量的柔性自動(dòng)化解決方案。程曉鑫表示，這是目前行業(yè)企業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)。對于物流機(jī)器人而言，目前5米以下的倉儲空間已經(jīng)利用較為充分，并通過上存下揀的方式不斷提高空間利用率，但如何利用更高的空間，同時(shí)更加高效地作業(yè)，是接下來需要攻克的難題。此外，大規(guī)模的機(jī)器人集群調(diào)度原本就是行業(yè)難題，隨著電商行業(yè)應(yīng)用的機(jī)器人類型的不斷豐富，如何調(diào)度上千臺不同型號的機(jī)器人，對物流機(jī)器人系統(tǒng)的路徑規(guī)劃、調(diào)度、通信、算法等能力提出了更高的要求。對此，極智嘉將繼續(xù)保持在算法上的優(yōu)勢，同時(shí)將進(jìn)一步探索更多類型機(jī)器人相結(jié)合的解決方案滿足電商行業(yè)需求。

秦星則表示，無法通過一套標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案覆蓋所有客戶的自動(dòng)化需求，是行業(yè)目前面臨的挑戰(zhàn)之一。因?yàn)椴煌男袠I(yè)特征以及業(yè)務(wù)流程會(huì)讓客戶的自動(dòng)化需求呈現(xiàn)差異化，這要求物流科技服務(wù)商首先能夠系統(tǒng)性地分析這些需求，然后在自身標(biāo)準(zhǔn)化軟硬件基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出貼合客戶需求的解決方案，并逐漸形成行業(yè)級解決方案；同時(shí)也要能夠協(xié)同相關(guān)的生態(tài)資源去更好地滿足客戶的需求，例如與其他物流科技服務(wù)商集成解決方案等。

翁放也強(qiáng)調(diào)，“定制化”是需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。不同客戶會(huì)有不同的細(xì)節(jié)需求，比如由于貨物類型的不同，需要定制不同的載具；或者需要同時(shí)兼顧to B和to C的發(fā)貨業(yè)務(wù)；還包括對接客戶不同的WMS 系統(tǒng)等。因此，他認(rèn)為物流機(jī)器人的未來將會(huì)是日益“專業(yè)化”的過程，需要企業(yè)提供精細(xì)化的運(yùn)作，從而滿足不同客戶不同場景的各式需求。但從技術(shù)角度并不一定是要用不同的硬件設(shè)備去解決不同的問題，類似Syrius炬星就是通過標(biāo)準(zhǔn)化的硬件平臺，基于Syrius炬星自研的機(jī)器人操作系統(tǒng)MegacosmOS開源平臺開發(fā)的靈活軟件小程序，以及針對不同垂直場景的載具來應(yīng)對這些需求。