倉儲機器人在菜鳥惠陽智慧倉的應用

本刊記者 張穎川 /文

倉儲機器人在菜鳥惠陽智慧倉的應用

本刊記者 張穎川 /文

菜鳥惠陽倉是我國目前建成的機器人應用規模最大的智慧倉庫，所采用的移動機器人技術先進、運行穩定，系統柔性較強。該項目自6月份正式運營以來在較短時間內取得顯著成效，為提高天貓物流時效做出重要貢獻，成為移動機器人在倉儲領域成功應用的典范。本期專題以案例形式對該項目進行了報道，以饗讀者。

近年來，物流機器人公司大量涌現，機器人在物流倉庫內的應用越來越廣泛。日前，由菜鳥網絡攜手上海快倉智能科技有限公司（簡稱“快倉”）、深圳市北領科技物流有限公司（簡稱“北領”）共同打造的廣東惠陽智慧倉正式上線投入使用，一時間引起業界高度關注。該倉庫內運行著近百臺移動機器人，可謂目前國內機器人應用規模最大的智慧倉庫；這些移動機器人技術先進、系統穩定、柔性較強，幾乎代表著中國智慧倉庫的最高水平，在助力天貓超市高效送達同時的，也為消費者帶來極佳的購物體驗。

日前，本刊記者在惠陽智慧倉現場采訪了項目經理李希迎，請他就該項目的建設運營情況以及移動機器人的應用特點等做了深入介紹，以為業內同行提供一定的參考。

項目概況

當前，隨著國內土地、人口紅利逐漸消失，電商倉儲運營面臨成本越來越高的挑戰；與此同時，電商之間競爭日益激烈，迫切需要從勞動密集型向自動化、智能化方向轉型，以提升核心競爭力；另外，消費者越來越重視購物體驗，希望更快收到商品，這要求電商提高物流時效以更好地滿足消費者需求。

在多方因素驅動下，2017年，天貓在全國多地實現“當日達”、“次日達”，這無疑對整個物流環節提出了更高要求。為此，今年3月，菜鳥攜手快倉、北領，對菜鳥惠陽倉庫（建于去年6月份，建筑面積96000平方米）進行升級改造，引入移動機器人系統打造國內頂級智慧物流倉庫，為天貓極速送貨保駕護航。在本項目中，快倉是機器人系統提供商，北領主要承擔物流中心運營商的角色。

據介紹，菜鳥之所以選擇在廣東惠陽建設智慧倉，是因為惠陽的地理位置優越，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效，給消費者最快捷的購物體驗；另外，菜鳥惠陽倉庫自去年建設運營以來，運作質量和運營效率都提升非常快，這為智慧倉的打造奠定了有利基礎。

而本項目之所以選擇機器人系統而非其他自動化物流裝備，主要在于：一方面，本項目的建設初衷主要是為了減少揀貨、上下架、盤點等環節的人力，提升倉庫運營效率，提高天貓物流時效。通過移動機器人來實現的“貨到人”模式在本項目中更加適用；另一方面，機器人系統更具柔性化，可以根據不同時段訂單量的多少隨時增減設備數量，在提高運營效率的同時，還可以減少冗余成本。

經過三個月的系統建設、測試與磨合，惠陽智慧倉一期項目終于在6月5日正式亮相。該倉庫面積為數千平方米，商品種類上萬個，主要是進口食品、居家商品等。倉庫內采用了近百臺物流機器人，每個揀選工作站揀選效率達到400件/每小時，是人工作業效率的3倍以上。據悉，項目二期正在建設中，將于9月底正式上線，智慧倉進一步擴容。

系統構成與銜接

在惠陽智慧倉里，菜鳥的大寶WMS系統和快倉智能倉儲系統分工合作并緊密銜接，實現了訂單快速處理。

1. 大寶WMS系統

大寶WMS系統負責管理收貨入庫、貨物上架、補貨下架、補貨上架、制單打單、訂單分揀、質檢包裝、交接出庫等所有物流環節，不僅對作業結果進行記錄、核對，更對作業過程進行指導和規范，以提高倉庫管理運作效率和透明度，從而降低成本。

李希迎介紹，大寶系統有兩大特點:一是高度的穩定性。當應對高峰訂單流量時，一般的倉儲管理系統容易出現卡頓、延遲等問題，對作業流程影響很大。但大寶WMS系統能很好地滿足類似“雙11”這樣的高峰流量需求，保障流程穩定運行；另一個特點就是能夠智能地滿足各種訂單處理需求。大寶WMS系統可以精準匹配訂單和預包裝商品，針對爆款商品進行智能化的訂單合單處理，秒殺單品訂單、一單秒殺多品進行合單批量生產，揀選、包裝后快速出庫。

2. 快倉智能倉儲系統

快倉智能倉儲系統側重于移動機器人（AGV）的智能調度，以移動機器人實現“貨到人”作業方式，以集成眾多人工智能算法的軟件系統為核心，達到硬件和軟件的高度整合。整個系統由近百臺移動機器人、可移動貨架、工作站等硬件設備組成，通過自主研發的WMS系統進行管控，使用WCS調度系統對各種物流設備進行最合理的調度，快速安全地完成商品上架、揀選、補貨、退貨、盤點等作業流程。

大寶系統與快倉系統連接。當智慧倉的工作站接到任務指令后，由大寶系統將指令傳達給快倉系統，快倉系統再將指令下發給AGV小車，小車接收指令后將裝有相應商品的貨架搬運到工作站，員工只需在工作站里根據訂單完成上下架、揀選等工作，物流效率大幅提升。

主要工作流程

惠陽智慧物流倉內主要完成上架、下架、揀貨、盤點四個物流環節。

1.上架

AGV工作站主要完成補貨上架、收貨上架、移庫上架，主要路徑是“庫內”—“移位”。該工作由補貨上架員完成。

操作步驟：打開WMS系統上架界面，掃描上架單據，可選擇推薦和自主類型進行系統操作；大寶系統完成數據分析推送指令集至關聯LPN貨柜，貨柜依據最優路徑運行至工作站，上架員依據系統顯示界面指示，掃描條碼和件數放至對應貨位，按貨位標識附近觸摸屏按鈕完成數據上架動作；貨柜對應的貨位SKU上架完成后，貨柜會自動離開該工作站，下一貨柜進駐繼續上架操作；貨柜組完成上架后系統點擊“上架確認”完成，上架單據完成系統操作；收集托盤放至一旁，繼續開始另一張上架單，商家收貨單據全部完成后打開“入庫”—“到貨通知”界面，輸入查詢條件，完成收貨。

2.下架

該模塊下架單來源主要包括補貨下架、移庫下架、退供下架、加工下架等。如退供下架，當天貓超市上一些商家的商品不打算售賣準備下架時，倉庫內的商品也要相應下架。引入移動機器人，通過“貨到人”模式，可以大大提升下架效率。

下架的具體路徑是“庫內”—“移位”—“下架單管理”。該工作由下架員完成。具體操作步驟：打開系統操作界面，輸入查詢條件，打印下架指引；下架人員根據系統指引進行下架作業；隨后，下架人員需要在PC端或者RF端輸入實際下架數量，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”—“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大寶系統界面“出庫”—“訂單處理”，生成系統虛擬揀選單；AGV系統衍生虛擬AGV揀貨單并創建調度指令，貨架依據指令由AGV以最短路徑送到目標工作站。

在揀貨工作站，打開大寶系統“出庫”—“播種”界面，掃描揀選單號、容器號，找出對應貨位拿出正確商品并掃描商品條碼，通過燈光按鈕的指引，放入系統指定的分播箱（容器）內，數碼管提示數量；當前貨柜內商品完成揀貨后，貨柜自動出站，下一貨柜自動進站，繼續循環完成上序動作直至當前揀選單完成作業；分播箱（容器）內商品達到訂單預計存放值，點擊燈光按鈕操作流到下一站，并生成紙質揀選單。

在分播工作站，掃描分播箱號（容器號）或者揀選單號，并依次掃描箱內商品條碼放入揀選車標識的天貓配送箱內，同時系統自動生成裝箱清單，將其放入箱內，等容器內商品播種完畢后釋放容器號。整張揀選單或者容器號內的商品分播完成，揀貨工作結束。

工作站接收任務指令后，由大寶系統將指令傳達給快倉系統，快倉系統再將指令下發給機器人

機器人單獨或者共同執行任務

4.盤點

盤點是倉庫內一個非常重要的環節，通過盤點可以更好地了解庫存狀況，為采購提供參考數據，有利于物流成本的控制，進而保證整個供應鏈的通暢。將機器人應用到盤點環節，同樣是出于提高工作效率、降低運營成本的考慮。

在本項目中，盤點單來源主要有盤點計劃、 RF隨機盤點、上架和揀貨差異與下架和質檢差異匯總、手工錄入等。RF隨機盤點和手工錄入的盤點單采用三盤確認，其它的盤點單需要初盤、復盤、差異復盤（系統配置）；盤點分為明盤（顯示數量）和暗盤（不顯示數量），采用RF盤點和紙質盤點，根據系統參數設置。

項目亮點

1.專業項目實施

快倉作為本項目的解決方案和主要設備供應商，提供的搬運機器人全部是自主研發、生產，混合導航性能強大，有自己的控制系統、決策系統以及軟件系統，能夠自主地運行。機器人可以實現800小時無故障運營，電力不足時也會自動歸巢充電。每一臺機器人能頂起的重量可達到500公斤，同時還能靈活旋轉，將貨架的四面均調配到揀貨員的跟前，方便揀貨員工作。

而北領是菜鳥網絡的戰略合作者。目前，北領在華南、華北、華東、華中、西南、西北、東北、中南八大區域的倉儲面積已達到70萬平方米，擁有超過4000余名服務人員，經驗豐富，實力雄厚。

因此，三方優勢互補，可以保證惠陽智慧倉項目做到專業高效。

2.持續優化升級

對于倉儲管理系統來說，沒有最優只有更優。自惠陽智慧倉啟動以來，北領針對運營過程中出現的問題，從硬件、軟件、服務等多方面不斷提出建議，優化流程。據李希迎介紹，他所在團隊曾針對系統運營提出過50多條建議，如今已有80%左右得以解決，大大優化了物流運作流程。

作為機器人系統提供商，快倉也根據本項目中出現的問題，對機器人產品以及快倉智能倉儲系統不斷優化升級，以更好地與菜鳥的大寶系統無縫對接，保障整個項目的穩定運行。

3.各方高效協同

電商企業的前置倉有著共同的痛點：業務流程復雜，客戶比較分散，管理難度較大。這意味著倉庫要實現系統有序運轉，就需要參與各方做到無縫對接，高效協同。在這方面，菜鳥惠陽智慧倉的做法值得借鑒。

據介紹，5-6月期間，快倉投入了7位軟件工程師進行大寶WMS系統接口開發，其中在杭州和惠陽出差近一個月進行系統聯調，最終確保6月3日完成現場實施，6月4日完成項目初驗，達到交付運營要求，保障項目按時完成，并交付給客戶。

北領方面，在項目正式上線前期，為保障硬件的順利實施以及系統的有效對接，與菜鳥、快倉多次開會溝通協調，不斷地對項目各環節做數據演算，不斷地做系統測試并及時反饋，經過兩個多月的緊張奮戰，最終確保項目順利上線運行。

同時，菜鳥網絡高級算法團隊也對整個項目給予了大力支持和幫助。因為更多的機器人意味著分配任務難度大大增加，要合理地將每個任務分配給對應的機器人，從而實現整體任務完成效率的最優，還要防止機器人之間可能的碰撞，防止部分區域出現機器人擁堵、死鎖等，最大程度上保證了倉庫內的運作效率。

機器人將貨架載到揀貨工人面前，省去揀貨工人滿倉庫找貨的煩惱

分播工作站

機器人完成任務后會自動歸巢

機器人電力不足時自動找到充電樁充電

實施效果與未來挑戰

惠陽智慧倉正式上線雖然不足兩個月，但已取得明顯成效。

一是相比傳統人工倉，智慧倉運作效率提升2倍。快倉系統單臺工作站揀選效率可達400件/小時，以應對“雙11”期間訂單。

二是相比傳統貨架，空間利用率明顯提升。在智慧倉內，一個貨架四個面都能存儲商品，空間利用率提升12%，倉庫儲量提升了1倍多。

三是大大解放了人力，員工流失率降低15%。據調研，在傳統倉庫內工作的揀貨員最多時一天要走六七萬步，相當于跑了一個馬拉松。而在智能倉庫內，移動機器人代替人行走，揀貨員只需要在揀貨臺作業，一天下來步數只在2000步左右。

四是客戶體驗大大提升。目前惠陽智慧倉實現了配送時效大幅提升，做到“當日達”、“次日達”、“深圳達”（夜間配送）、“香港達” （出海訂單）。據了解，香港市內的配送效率較低，而惠陽智慧倉能夠助力香港市民體驗到天貓購物當日達的高效。

成績值得肯定，挑戰更需直視。在李希迎看來，惠陽智慧倉未來的運營工作中仍有很多問題需要面對：系統仍有優化的空間，需要不斷升級。

李希迎表示，隨著電商的飛速發展，機器人在電商倉儲領域的應用有著巨大的發展空間。未來，在倉儲機器人的應用方面，北領將與菜鳥、快倉及其他合作伙伴有著更深入的合作，不局限于“貨到人”揀選，將在質檢包裝、貨物輸送、交接出庫等環節都會應用到機器人，全面提高倉庫智能化程度。