服裝行業(yè)物流中心的機(jī)器人揀選策略

文/ 張 威 汪 旭

北京極智嘉科技有限公司

當(dāng)前服裝行業(yè)由于人力成本上漲、勞動(dòng)力短缺、訂單碎片化和不可預(yù)測(cè)性等因素，對(duì)于機(jī)器人設(shè)備的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。本文結(jié)合服裝行業(yè)的具體場(chǎng)景，詳細(xì)介紹了機(jī)器人揀選的系統(tǒng)邏輯以及機(jī)器人在服裝行業(yè)物流中心的拆零揀選策略。

隨著人們生活水平日益提高，服裝不再是基礎(chǔ)的生活必需品，而越來(lái)越成為人們彰顯個(gè)性和品味的重要介質(zhì)，因此服裝的款式越來(lái)越多，更新頻率也越來(lái)越快。隨著電商經(jīng)濟(jì)的興起，除了傳統(tǒng)門店購(gòu)物外，電商、直播等平臺(tái)都在以更加豐富多樣的銷售渠道來(lái)滿足大眾對(duì)服裝的消費(fèi)需求，這也促使了大眾對(duì)服裝商品的發(fā)貨和配送時(shí)效越來(lái)越高。在這個(gè)產(chǎn)品同質(zhì)化和銷售同質(zhì)化的時(shí)代，人們對(duì)于品牌的忠誠(chéng)度越來(lái)越低，如在購(gòu)物過(guò)程中某服裝品牌商家發(fā)生缺貨，絕大多數(shù)的顧客會(huì)去其它品牌門店挑選和采購(gòu)，從而使商家錯(cuò)失了銷售的機(jī)會(huì)。因此，如何保證服裝商品在銷售季不缺貨，從倉(cāng)內(nèi)及時(shí)且準(zhǔn)確地將商品揀選出來(lái)并發(fā)運(yùn)是解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵。

當(dāng)前服裝行業(yè)由于人力成本上漲、勞動(dòng)力短缺、訂單碎片化和不可預(yù)測(cè)性等因素，對(duì)于機(jī)器人設(shè)備的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，本文將結(jié)合服裝行業(yè)的具體場(chǎng)景，詳細(xì)介紹服裝物流中心內(nèi)機(jī)器人倉(cāng)庫(kù)如何進(jìn)行拆零揀選。

服裝物流中心訂單類型及特點(diǎn)

服裝物流中心內(nèi)的主要揀選訂單分為經(jīng)銷商訂單、門店訂單和電商訂單三種類型，這三種訂單中的拆零揀選訂單是倉(cāng)內(nèi)作業(yè)中人數(shù)最多，效率影響最大的環(huán)節(jié)。此外，這三種訂單的訂單結(jié)構(gòu)不同，時(shí)效要求不同，因此其在物流中心內(nèi)對(duì)應(yīng)的揀選策略也各有不同。

門店訂單：以拆零為主，訂單行數(shù)多在100行以上，行件比多數(shù)在2～4。

經(jīng)銷商訂單：多為整箱和拆零揀選為主，拆零訂單結(jié)構(gòu)與門店訂單相似。

電商訂單：行數(shù)多在1～3行，行件比多為1。

目前，針對(duì)拆零揀選的訂單，物流中心內(nèi)的揀選操作主要有兩大策略：

一是針對(duì)流量較大、面積較大的物流中心，多采用分區(qū)存儲(chǔ)+提總揀選的策略，揀選完成后再使用分揀機(jī)或機(jī)器人進(jìn)行分揀（門店訂單和電商多品訂單）；

二是對(duì)于流量相對(duì)較小的物流中心，多會(huì)采用分區(qū)按單揀選的方式，在集貨區(qū)按訂單進(jìn)行集貨。

近年來(lái)機(jī)器人解決方案在服裝拆零揀選領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越多，下面我們先來(lái)了解下，機(jī)器人揀選的基本思想：

1.無(wú)需人工入貨架區(qū)進(jìn)行上架和揀選，由機(jī)器人搬運(yùn)商品到人，人只做揀選的動(dòng)作；

極智嘉貨箱機(jī)器人+貨架機(jī)器人揀選場(chǎng)景圖

極智嘉助力日本耐克提升揀選效率

2.系統(tǒng)根據(jù)策略和算法自動(dòng)派單上墻，保證人員連續(xù)揀選；

3.算法優(yōu)化提升每次搬運(yùn)的效率和盡可能減少機(jī)器人的搬運(yùn)距離。

機(jī)器人揀選的系統(tǒng)邏輯

（1）接收下發(fā)訂單

客戶系統(tǒng)通過(guò)機(jī)器人系統(tǒng)接口平臺(tái)，推送訂單信息到機(jī)器人業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

（2）貨位預(yù)匹配

機(jī)器人業(yè)務(wù)系統(tǒng)首先將所有訂單放入訂單池，并進(jìn)行訂單明細(xì)與貨位的預(yù)匹配，預(yù)匹配會(huì)以貨架命中率作為優(yōu)化目標(biāo)，預(yù)匹配的目的是盡量以最小的搬運(yùn)次數(shù)即最少的機(jī)器人數(shù)量來(lái)完成全部揀選任務(wù)。

（3）訂單調(diào)度

生產(chǎn)開(kāi)始后，機(jī)器人系統(tǒng)會(huì)根據(jù)系統(tǒng)配置進(jìn)行人工或者系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)度，調(diào)度會(huì)參照訂單的業(yè)務(wù)要求、算法優(yōu)化、機(jī)器人倉(cāng)庫(kù)可用資源等進(jìn)行，完成調(diào)度的訂單由訂單池進(jìn)入待生產(chǎn)狀態(tài)。

（4）組波/任務(wù)拆分

隨后機(jī)器人系統(tǒng)會(huì)根據(jù)波次策略進(jìn)行自動(dòng)或者人工組波，除了考慮業(yè)務(wù)上，優(yōu)先級(jí)、時(shí)效、波次數(shù)量體積限制、款色碼限制等之外，還會(huì)參照訂單池預(yù)匹配的結(jié)果，來(lái)提高命中率，減少貨架搬運(yùn)次數(shù)。

（5）波次上墻

隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，波次會(huì)按照優(yōu)先級(jí)、訂單類型等業(yè)務(wù)約束和重合度、貨架距離等算法優(yōu)化因素來(lái)選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ髡?，并自?dòng)派單上墻進(jìn)入揀選狀態(tài)。

（6）尾波策略

波次篩選過(guò)程中未達(dá)成最優(yōu)波次的訂單，滿足一定條件會(huì)觸發(fā)尾波策略，用單獨(dú)的波次策略來(lái)確保尾波也可以按時(shí)完成，以達(dá)成業(yè)務(wù)要求。

（7）機(jī)器人調(diào)度

訂單明細(xì)行命中的貨位會(huì)被作為搬運(yùn)任務(wù)下發(fā)給機(jī)器人調(diào)度系統(tǒng)，由調(diào)度系統(tǒng)選擇最近的機(jī)器人通過(guò)最短的路徑進(jìn)行搬運(yùn)。

（8）貨到人揀選

若多個(gè)訂單同時(shí)需要同一個(gè)SKU，則可以進(jìn)行合并揀選、再分播來(lái)提高揀選效率；揀選過(guò)程會(huì)按照揀-掃-播-拍燈這樣的流程反復(fù)進(jìn)行，直到最后一件完成揀選，亮燈換箱，新的波次進(jìn)入。

機(jī)器人揀選可以更加靈活和智能化地根據(jù)業(yè)務(wù)的不同進(jìn)行智能策略的匹配，另外機(jī)器人也可以根據(jù)業(yè)務(wù)量的變化，柔性地調(diào)整產(chǎn)能和布局,相信機(jī)器人產(chǎn)品在服裝行業(yè)會(huì)有更加廣闊的市場(chǎng)空間。

機(jī)器人倉(cāng)庫(kù)揀選策略

現(xiàn)結(jié)合服裝行業(yè)具體的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，對(duì)機(jī)器人倉(cāng)庫(kù)的揀選策略分析如下。

1.業(yè)務(wù)模式一：門店訂單

門店訂單有同款同箱的要求，在人工倉(cāng)庫(kù)內(nèi)多是通過(guò)人工按序揀選實(shí)現(xiàn)；在自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)里多是將門店訂單根據(jù)商品體積拆成訂單箱，再進(jìn)行揀選。機(jī)器人倉(cāng)庫(kù)若要嚴(yán)格實(shí)現(xiàn)同款同箱，需要對(duì)機(jī)器人搬運(yùn)貨架的順序做出要求，因此會(huì)限制算法的優(yōu)化深度，犧牲一定的揀選效率。在目前的階段，機(jī)器人倉(cāng)庫(kù)多通過(guò)訂單箱任務(wù)拆分的方式來(lái)滿足同款同箱的業(yè)務(wù)需求，前提是需要準(zhǔn)確的SKU體積信息。

（1）按訂單揀選

在組波時(shí)，執(zhí)行按訂單揀選策略，即可實(shí)現(xiàn)一訂單一波次。按訂單揀選，往往搭配邊揀邊分的模式，一個(gè)人既進(jìn)行揀選摘果，又完成播種，輸出的是一個(gè)個(gè)訂單，后續(xù)無(wú)需增加額外的二次分揀環(huán)節(jié)。流程簡(jiǎn)單，運(yùn)營(yíng)難度低，適用于絕大部分倉(cāng)庫(kù)場(chǎng)景。

如不考慮同款同箱，由算法計(jì)算最優(yōu)的揀選順序并執(zhí)行貨架搬運(yùn)，揀選過(guò)程中若出現(xiàn)滿箱，則進(jìn)行人工拆箱，拆出的多個(gè)箱子一方面會(huì)自動(dòng)綁定到同一個(gè)訂單，另一方面箱內(nèi)明細(xì)與箱號(hào)也進(jìn)行一一綁定，便于全程跟蹤。這種模式下，系統(tǒng)不會(huì)按照體積進(jìn)行自動(dòng)拆分，因此對(duì)SKU體積基礎(chǔ)數(shù)據(jù)無(wú)要求，同時(shí)對(duì)于客戶使用規(guī)格不一的入庫(kù)箱比較友好，可保證只有一個(gè)尾箱，減少整體物流成本。

（2）提總揀選

在組波時(shí)，執(zhí)行一定的波次策略，即可實(shí)現(xiàn)多訂單一波次的提總揀選。機(jī)器人倉(cāng)庫(kù)的揀選工作站空間有限，每個(gè)工作站僅容納一人操作，因此有效率上限，加人也不能顯著提升揀出效率；對(duì)于一些規(guī)模較大的企業(yè)，或者在業(yè)務(wù)峰值，大量訂單涌入的情況下，需要更高的效率輸出時(shí)，可采用波次分區(qū)提總揀選+二次分播的策略。

提總揀選策略下，揀選工作站操作人員僅負(fù)責(zé)揀選和粗分，通過(guò)將多個(gè)訂單組合在一起，訂單重合度和算法優(yōu)化深度都會(huì)大大加強(qiáng)，反映在實(shí)際操作中即命中率大大提升，同樣的貨架搬運(yùn)次數(shù)可以揀出更多的貨物，從而大大提高揀選環(huán)節(jié)的輸出效率。與此同時(shí)，需要在后續(xù)環(huán)節(jié)增加二次分揀環(huán)節(jié)，將混在一起的多個(gè)訂單再分成一個(gè)個(gè)訂單。

提總揀選模式將“揀”和“分”分開(kāi)，從而提高揀選效率，同時(shí)在后續(xù)環(huán)節(jié)通過(guò)分揀機(jī)或機(jī)器人方案雙管齊下，可大幅實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)揀選效率的提升，也可大幅減少人員的投入，但由于需要增加一個(gè)分揀流程，因此需要增加分揀區(qū)域的規(guī)劃，對(duì)于倉(cāng)庫(kù)的面積有一定的需求。

經(jīng)銷商訂單中的拆零揀選訂單結(jié)構(gòu)與門店訂單相似，揀選策略亦與門店訂單相同，故不單獨(dú)另作分析。

2.業(yè)務(wù)模式二：電商訂單

電商訂單主要有二種，多品訂單和單品訂單。針對(duì)兩種訂單結(jié)構(gòu)，在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)多會(huì)采用不同的方式來(lái)進(jìn)行揀選。另外，由于電商業(yè)務(wù)經(jīng)常開(kāi)展促銷活動(dòng)，倉(cāng)庫(kù)在促銷期間也會(huì)采用不用的方式來(lái)提升揀選效率。

（1）多品訂單

可采用上述按訂單揀選策略，一訂單一波次，每一個(gè)訂單獨(dú)占播種墻上的一個(gè)格口。訂單上墻時(shí)，一方面可以考慮承運(yùn)商、訂單類型、包裝形式、線路等業(yè)務(wù)約束，來(lái)將訂單指定到某些工作站上，使后續(xù)打包、二次分揀更加容易。

比如可以將同一個(gè)線路的不同訂單分配至同一個(gè)工作站，完成揀選的訂單自動(dòng)對(duì)應(yīng)到同一條發(fā)運(yùn)線路，減少后續(xù)操作環(huán)節(jié)。再比如可以將不同包裝形式的訂單分工作站揀選，同一個(gè)工作站揀出的訂單適用一種包裝形式，可以直接將該工作站揀出的訂單與指定包裝臺(tái)綁定，減少后續(xù)進(jìn)行二次分揀的難度。另一方面，還會(huì)考慮訂單之間的重合度、關(guān)聯(lián)關(guān)系等因素，來(lái)將相似或者相關(guān)的訂單派至同一個(gè)工作站，以增加算法優(yōu)化深度，增大命中率，減少貨架搬動(dòng)次數(shù)。

顯然，最后一種方案是單環(huán)節(jié)揀選效率最優(yōu)的，但庫(kù)內(nèi)規(guī)劃需要從倉(cāng)內(nèi)整個(gè)作業(yè)流程和布局來(lái)考慮，多種的揀選策略，可以滿足客戶不同的需求。

（2）單品訂單

可采用上述提總揀選策略。在單品訂單組波上墻后，即可以每個(gè)格口的任務(wù)全部完成再打包，也可邊揀選邊打包，后一種方式極大地提升了訂單完成的即時(shí)性。

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（3）促銷期訂單

由于電商促銷較多，訂單量波動(dòng)較大。針對(duì)促銷期的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，會(huì)采用多種揀選策略來(lái)大幅度提升揀選效率。

一是增加機(jī)器人的投入量，提升揀選效率；

二是增加工作站或工作站復(fù)用，可用上架工作站進(jìn)行揀選；

三是延長(zhǎng)揀選工作時(shí)間；

四是調(diào)整波次策略，提升貨架命中率和人員每次揀選的行件。其中調(diào)整波次策略，一方面可能提升播種墻上每個(gè)格口的訂單數(shù)量，另一方面也可以多訂單組成一個(gè)波次，每個(gè)波次占播種墻上的一個(gè)格口。組波時(shí)，可以設(shè)定波次策略，按相同結(jié)構(gòu)訂單、相似訂單等維度進(jìn)行組波，以最大程度地減少后續(xù)二次分揀的難度，其中如按相同訂單來(lái)進(jìn)行組波，則不需要在后面設(shè)置二次分揀環(huán)節(jié)，直接即可復(fù)核包裝。

針對(duì)于電商訂單來(lái)說(shuō)，貨到人機(jī)器人解決方案較貨箱到人機(jī)器人解決方案，在機(jī)器人的效率上優(yōu)勢(shì)更明顯。因?yàn)樵谕粎^(qū)域，同樣的機(jī)器人臺(tái)數(shù)，同樣的存儲(chǔ)貨架數(shù)和庫(kù)存量，單量不同的情況下，每個(gè)貨架命中的SKU數(shù)量不一樣，單臺(tái)機(jī)器人每次搬運(yùn)的被命中的SKU也是不一樣的，單量越大，命中率越高。而貨箱到人解決方案，由于每次搬運(yùn)的量較少，因此命中率提升的機(jī)率很小。

結(jié)束語(yǔ)

綜合以上可以看出，機(jī)器人揀選可以更加靈活和智能化地根據(jù)業(yè)務(wù)的不同進(jìn)行智能策略的匹配，另外機(jī)器人也可以根據(jù)業(yè)務(wù)量的變化，柔性地調(diào)整產(chǎn)能和布局，相信機(jī)器人產(chǎn)品在服裝行業(yè)會(huì)有更加廣闊的市場(chǎng)空間。

貨到人機(jī)器人和貨箱到人機(jī)器人是當(dāng)前市面上的兩大主流機(jī)器人揀選產(chǎn)品，這兩種產(chǎn)品各有特點(diǎn)，其中貨到人機(jī)器人在市場(chǎng)上應(yīng)用的時(shí)間較長(zhǎng)，在海外和國(guó)內(nèi)均有較大規(guī)模的應(yīng)用；而貨箱到人機(jī)器人是相對(duì)新的產(chǎn)品，因其明顯彌補(bǔ)了貨到人機(jī)器人產(chǎn)品的劣勢(shì)，現(xiàn)在也吸引了很多服裝行業(yè)人的興趣。綜合來(lái)看，如貨到人機(jī)器人產(chǎn)品可以再提升一些貨架的高度來(lái)提升庫(kù)容利用率和解決揀選需要登高的問(wèn)題，將會(huì)更加有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；而貨箱到人機(jī)器人產(chǎn)品如可以有更加柔性的工作站方案，且可以很好地解決尾箱理貨的問(wèn)題，并能夠優(yōu)化設(shè)備成本，也將會(huì)有更廣闊的應(yīng)用。