KIVA和Extricom系統使智能倉儲變為現實

付海

摘 要：智能倉儲在物流行業各個領域已經有所應用，實現了初步的自動化管理，但是應用面局限性大、應用效果、可靠性等問題都是目前急需解決的問題。文章針對以上問題展開研究，首先分析物流行業智能倉儲的應用現狀；然后針對現狀介紹KIVA和Extricom系統在該領域的優勢；最后以案例形式展現應用構想及其發展前景。

關鍵詞：KIVA；Extricom系統；智能化

中圖分類號：TN929.5；TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）24-0074-02

1 物流行業智能倉儲的應用現狀

智能倉儲極大的提高了物流行業的工作效率，它是現代科學技術的產物。目前，智能化技術在倉儲物流行業的應用主要體現有：

①自動化立體倉庫系統及庫區用機械設備；

②高速自動分揀系統；

③自動導引無軌運載車-AGV；

④各類倉儲物流的智能管理系統等。

就技術水平和應用范圍來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、導航和定位、無線遙控、智能控制、高級接口、視覺感應等新技術，但在具體操作中多技術的可靠性、穩定性、協調性仍有不足。

2 技術上的應對策略

2.1 技術上的問題

基于智能倉儲的現狀分析，不難看出以下兩個問題是智能倉儲無法獲得重大突破的瓶頸：

①信息傳遞的可靠性、穩定性；

②庫內各類操作過程的高效銜接。

2.2 解決方案

下面以Extricom和KIVA系統為例介紹，這兩種系統如何分別解決以上兩個問題。

2.2.1 Extricom通信系統

Extricom通信系統針對信息傳遞可靠、穩定性提供了更先進的解決方案。無線局域網是物流行業倉儲系統內部常用的無線通信結局方案。但是復雜的倉儲環境對傳統 WLAN 部署提出了嚴峻的挑戰。盡管倉儲通常都是開放的空間，看起來很適合無線信號的傳播，但由于其構建和布局中存在金屬結構和走廊，因此信號很難全部覆蓋。除此之外，因貨物移動而導致 RF 環境變化、漫游以及重新驗證等問題，都會影響移動性員工的效率。

Extricom無線局域網系統擁有多項突破性發明，能夠提升無線局域網性能、靈活性和擁有的簡單性突破性系統構架的思考方式為您帶來一個完全兼容802.11abgn的解決方案，同時又能夠改變所有Wi-Fi缺點。通過提供更好的覆蓋，消除同信道干擾和 “TrueReuse”信道帶寬復用技術，提供很高的吞吐速率。通過行業領先的噪音消除和多上行鏈路技術，提供穩定、可靠的性能，甚至能在傳統無線局域網無法有效工作的環境中部署和維護，無需復雜的無線蜂窩設計，同時通過無線信道層覆蓋技術提供無縫移動性能為企業提供三種性能（視頻、數據、語音），而不需要對性能進行妥協犧牲。同時能夠支持所有的企業無線應用。在任何環境中，為任何用戶端提供一個穩定、強悍并且真正具有移動性的Wi-Fi連接，傳遞語音、數據、視頻、和定位服務。Interference-FreeTM無干擾無線局域網系統能夠消減無線的復雜性。

倉儲環境對傳統 WLAN 部署提出了嚴峻的挑戰。盡管倉儲通常都是開放的空間，看起來很適合無線信號的傳播，但由于其構建和布局中存在金屬結構和走廊，因此信號很難全部覆蓋。除此之外，因貨物移動而導致 RF 環境變化、漫游以及重新驗證等問題，都會影響高移動性員工的效率。

Extricom WLAN 系統專為滿足這些嚴格的要求而設計。與傳統市場的其他WLAN的“Interference-Free. 架構”相比不同的是，Extricom WLAN大大簡化了 WLAN 部署的難度，降低初次以及后期成本；同時在以下幾個方面取得了跨越式的發展：比如總容量、覆蓋范圍、漫游對接和系統安全性能等。因此，這種三網合一的服務對于大型WLAN基礎設施來講可以在物流節點內使用，同時具備有線網絡的可靠性。

2.2.2 KIVA系統

作為一種倉儲機器人KIVA系統最大的亮點就是：顛覆了過去意義上的倉儲搬運作業，改變了場地適應貨品的現狀，其倉儲機器人系統可以在任意時間將任意物品送達任意位置，做到讓物品來適應場地。一個個獨立可以自主導航、通訊的貨架搬運機器人就是KIVA倉儲機器人系統的基礎，將貨架及活物搬運到指定地點每個單元的載重量最高可以負擔1.3 t的重量。系統與機器人之間的指令通過通過Wi-Fi 網絡傳輸，機器人的活動路徑規劃是由系統通過算法計算完成的；最后導航裝置將機器人托舉的貨架及貨物運送到指定地點。為了讀取二維碼和坐標點信息，每個機器人還安裝上、下的兩個攝像頭。而每個貨架還編有一個獨立的二維碼，保證了貨架接駁的準確性。為了精確的定位機器人的位置，地面坐標信息的規劃也是必要的，它能夠實時動態地保證機器人的位置能夠反饋給系統。Kiva倉儲機器人的數據庫系統能夠實時在線在處理大量的信息以及進行算法計算。

與傳統方式相比較 Kiva 系統在分揀效率、精準度、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、揀貨等長時間走動的低效率勞動、打哆嗦斷了揀貨周期，見表1。

[表1 Kiva系統與傳統方式對比] [揀貨方式

分揀效率

精準率

噪聲][Kiva系統

貨找人

高

基本沒有][傳統方式

人找貨

較低

較大，環境惡劣] [Kiva系統是傳統方式的2-4倍]

3 案例分析

亞馬遜的案例就非常有力的說明了Kiva與？Extricom系統結合的優勢。

2012年3月20日，亞馬遜宣布以7.75億美元現金收購美國倉庫配送中心自動化技術供應商Kiva systems。后獲得了3大優勢。

3.1 提高了工作效率

Kiva采用的智能機器人，用于倉庫導航有效地使系統性能比以前提高了8倍。

3.2 節省了人力成本

Kiva的機器人能在倉庫中到處移動，抓取和移動裝滿產品的貨架和集裝箱。這個技術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 利用自身先進的技術開發的倉庫機器人能夠流暢快速地在倉庫中進行移動并抓取倉庫中的貨物，同時還能夠按照訂單進行第一時間的貨物分派，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庫中的突破。與傳統倉庫相比，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，比如小型機電產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、寬、高和重量等要素就可以完成對貨物的入庫安放，貨物的隨機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，只要依據貨物的長、寬、高等要素將貨物上架即可。通過理貨員手中的手持終端設備掃描貨物的條形碼和貨架條形碼，可以準確定位每件商品的位置。

通過這個案例可知：Kiva系統在減少貨物搬運時間，提高效率方面徹底實現了“人找貨”與“貨找人”的方式的顛倒，使配送中心、倉庫等物流節點徹底脫離了傳統的揀貨模式。同時，該系統能夠將貨架在需要的時候運送到工作人員面前，不需要擱置在周轉區域。同時也證明，新一代庫內搬運系統提高效率的基礎是貨物的流動代替了人的流動，減少了庫內人員尋貨、搬貨、返庫等動作，代之以貨物的準確移動，避免了人員操作的無用勞動；另一方面，如果沒有可靠而強大的管理系統以及無線通訊系統的支持，這樣的高效率庫內工作是無法進行下去的。

4 結 語

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

參考文獻：

[1] 沈博聞，于寧波，劉景泰.倉儲物流機器人集群的智能調度和路徑規劃[J].智能系統學報，2014，（12）.

[2] 鄒爽心.倉儲機器人的應用現狀與發展戰略探討[J].物流工程與管理，2013，（6）.