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1　項目背景

現代物流以整合流程、協調上下游為主要目標，強調最優(yōu)庫存。智能化倉儲系統(tǒng)恰恰可以發(fā)揮其智能優(yōu)勢，對接上層業(yè)務系統(tǒng)，協調執(zhí)行載體，動態(tài)優(yōu)化揀選波次，提高揀選效率，提高庫存利用率，顯著降低倉儲成本。

時下流行的電子商務及其衍生的收貨、分揀、搬運、入庫、出庫等各項物流作業(yè)，若還是依靠傳統(tǒng)的人工作業(yè)模式，日漸低下的效率與日益劇增的倉儲物流需求之間的矛盾將愈發(fā)難以解決。針對這一難題，全面提升智能化、自動化和信息化必將成為電商物流智能升級中不可逆轉的趨勢。

海康機器人是面向全球的移動機器人、機器視覺產品提供商，致力于持續(xù)推動千行百業(yè)智能化，引領智能制造進程。海康機器人很早就認識到AI、物聯網技術對物流等行業(yè)的影響日益加大，順勢而為，將深度學習、模式識別、機器學習、運籌優(yōu)化等多項AI關鍵技術應用到物流行業(yè)相關應用中。一方面，海康機器人利用機器視覺產品給機械裝上“慧眼”，實現智能引導、測量、識別、檢測等功能。另一方面，AI算法的應用讓移動機器人可適應更多更復雜的場景。此外，在系統(tǒng)層面，利用AI算法對數據進行多維分析，推動業(yè)務流程優(yōu)化，增強生產柔性，提高物流總體收益，使物流成本轉化為價值。

海康機器人的移動機器人業(yè)務聚焦企業(yè)內物流，自研了潛伏、移載、重載、叉取等移動機器人產品、機器人調度控制系統(tǒng)（RCS-2000）和智能倉儲管理系統(tǒng)（iWMS-1000），構建服務于工廠的智慧內物流解決方案。不論是生產、倉儲過程中種類繁多且沉重的貨物搬運，還是爆發(fā)式增長的快遞包裹分揀，移動機器人系統(tǒng)都能從容應對，做到響應迅速、作業(yè)高效、完成準確，有效降低人工成本，大幅提高內物流的智能化水平。

以日上免稅行（上海）有限公司（以下簡稱：日上）為例，日上與海康機器人合力應對業(yè)務高峰挑戰(zhàn)。面對種類繁多的商品和復雜訂單結構，共部署300余臺海康機器人AMR及3臺自動換電站，采用雙揀選位模式、提總和分播波次算法，有效降低了人工揀選難度，提高了揀貨效率，為日上智慧物流提供強大助力。

2　項目概況

日上是中國政府批準的專業(yè)經營機場免稅店的企業(yè)。業(yè)務布局北京首都國際機場、上海浦東國際機場和上海虹橋國際機場。免稅店提供國內外各類商品，涵蓋了香化、服裝、箱包、食品、酒水、奢侈品等。位于上海浦東的日上配送中心倉庫，不僅承擔了上海各大免稅店的日上補貨需求，還需要承擔日益增大的線上電商訂單。

3　倉儲業(yè)務模式革新

隨著電商業(yè)務迅速擴張，各類電商節(jié)日層出不窮，營銷模式不斷更新，致使拆零業(yè)務量日益增多，原有的配送中心倉庫漸漸開始難以滿足需求。

一直以來，日上致力于提升倉庫的內物流作業(yè)效率，對新設備、新技術、新業(yè)務模式等進行深入研究。為了應對日益增長的業(yè)務需求，日上聯合海康機器人，從作業(yè)模式、投入設備、系統(tǒng)架構、業(yè)務流程等多個層面深入對比和探討，最終決定引入基于“貨到人”的海康機器人智能倉儲解決方案。

3.1　業(yè)務難點

目前日上面對的業(yè)務難點主要有以下四點：業(yè)務量大，效率要求高；商品品類多，業(yè)務優(yōu)化難度高；商品隨促銷活動，發(fā)貨量波動大；項目規(guī)模大，設備多，調度控制難度大。

3.2　解決方案

日上保稅區(qū)外新倉于2020年正式投入使用，項目整體用地面積約11,000平方米，共部署了300余臺海康機器人AMR及3臺機器人自動換電站。智能倉儲管理系統(tǒng)iWMS-1000與日上總控系統(tǒng)無縫對接，完成了貨到人上架、揀選、盤點等業(yè)務，全面提高倉庫揀貨效率，助力日上快速響應海量且波動的業(yè)務需求，日處理訂單約15萬行。

3.3　項目亮點功能

（1）雙揀選位模式

相比傳統(tǒng)的單揀選位“貨到人”模式，創(chuàng)新性的雙揀選位模式杜絕了排隊切換過程中作業(yè)人員等待時間，實現揀選零等待，有效提升作業(yè)效率。

（2）機器人自動換電

3臺海康機器人自動換電站及20臺自動充電樁為300余臺移動機器人提供供電保障，有效提升單臺設備的使用率，降低了項目成本。

換電站采用模塊化設計，130s即可高效完成機器人電池的自動更換，全程無需人工干預，機器人不斷電、不離線，保證機器人7×24小時不間斷作業(yè)。

（3）訂單聚類分析，波次動態(tài)優(yōu)化

面對訂單行數多的復雜訂單結構，智能倉儲管理系統(tǒng)iWMS-1000對訂單進行結構分析和標記，算法平臺結合實時可用庫存，滾動生成提總波次和分播波次。

提總波次聚合相同結構訂單，多個提總波次再次聚合按波次動態(tài)虛擬分播，最大化實現集中揀選，從而減少搬運次數，提高命中率。

動態(tài)分播波次除了滿足禮品包裝、異形商品等個性化訂單處理外，側重考慮命中貨架分布和任務均衡，創(chuàng)新性地實現自動還框綁框、可視化和語音輔助揀選、動態(tài)排隊和不固定點旋轉等，降低揀貨難度，提高命中率和動態(tài)揀貨密度。

（4）分級偏載管理

針對倉庫中大量沉重且易碎的水乳化妝品和酒水類商品，系統(tǒng)實時監(jiān)測各個發(fā)生庫存變更的貨架前后偏載和上下偏載數據，結合參數定義的偏載等級分別實現告警提示、管理員限制和操作完全限制，確保了貴重商品的無損轉運。

（5）超300臺AMR協同作業(yè)

RCS-2000對300余臺移動機器人進行調度控制、交通管制、路徑優(yōu)化等，確保系統(tǒng)運行高效順暢，各設備作業(yè)協同有序。

4　效益分析

（1）提升揀貨效率

“人找貨”揀選升級為“貨到人”揀選，同時雙揀選位的模式，顯著提升單工作站效率。系統(tǒng)完善的防呆防錯機制，大大降低人工揀選錯誤率。

（2）降低揀貨難度

提總波次和分播波次算法在有效提升了揀選效率的同時，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強度。

（3）高柔性 易擴展

系統(tǒng)具備柔性擴展優(yōu)勢，未來可根據倉庫不同的發(fā)展階段，通過柔性增減機器人及揀選工位的數量，快速從容地應對業(yè)務波動需求。

海康機器人將致力于服務機器人和以智能倉儲業(yè)務為主力業(yè)務單元的整個智能制造領域。用機器解放人力，讓AI賦能制造，幫助企業(yè)搭建智慧內物流系統(tǒng)，搶占“智”造升級的先機。

摘自《自動化博覽》2021年7月刊