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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，強調最優庫存。智能化倉儲系統恰恰可以發揮其智能優勢，對接上層業務系統，協調執行載體，動態優化揀選波次，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，若還是依靠傳統的人工作業模式，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，致力于持續推動千行百業智能化，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、運籌優化等多項AI關鍵技術應用到物流行業相關應用中。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，在系統層面，利用AI算法對數據進行多維分析，推動業務流程優化，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務聚焦企業內物流，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（RCS-2000）和智能倉儲管理系統（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，還是爆發式增長的快遞包裹分揀，移動機器人系統都能從容應對，做到響應迅速、作業高效、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務高峰挑戰。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經營機場免稅店的企業。業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　倉儲業務模式革新

隨著電商業務迅速擴張，各類電商節日層出不窮，營銷模式不斷更新，致使拆零業務量日益增多，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效率，對新設備、新技術、新業務模式等進行深入研究。為了應對日益增長的業務需求，日上聯合海康機器人，從作業模式、投入設備、系統架構、業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　業務難點

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

3.2　解決方案

日上保稅區外新倉于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iWMS-1000與日上總控系統無縫對接，完成了貨到人上架、揀選、盤點等業務，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

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

（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。

（3）訂單聚類分析，波次動態優化

面對訂單行數多的復雜訂單結構，智能倉儲管理系統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，創新性地實現自動還框綁框、可視化和語音輔助揀選、動態排隊和不固定點旋轉等，降低揀貨難度，提高命中率和動態揀貨密度。

（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，系統實時監測各個發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

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

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

系統具備柔性擴展優勢，未來可根據倉庫不同的發展階段，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務為主力業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，幫助企業搭建智慧內物流系統，搶占“智”造升級的先機。

摘自《自動化博覽》2021年7月刊