文章來源：物流技術(shù)與應(yīng)用 微信公眾號(hào)
近日，由亞太物流權(quán)威媒體《物流技術(shù)與應(yīng)用》雜志主辦，以“變革與深耕”為主題的“2021全國(guó)電商與零售物流發(fā)展論壇暨第十屆快速消費(fèi)品供應(yīng)鏈與物流高峰會(huì)”在無錫山水麗景酒店盛大開幕。在櫻花盛開的季節(jié)，來自全國(guó)的零售、電商、快消品、第三方物流、冷鏈等企業(yè)，以及物流系統(tǒng)集成及技術(shù)設(shè)備供應(yīng)商和物流信息化技術(shù)供應(yīng)商、物流咨詢規(guī)劃?rùn)C(jī)構(gòu)等相關(guān)領(lǐng)域從業(yè)者共聚無錫，探討全國(guó)零售、電商以及快消品供應(yīng)鏈與物流發(fā)展的熱點(diǎn)話題，引發(fā)了與會(huì)代表的強(qiáng)烈反響與積極討論。
會(huì)上，凱樂士科技副總裁/人工智能研究院院長(zhǎng)白紅星先生以《凱樂士助力零售物流智慧升級(jí)》為題進(jìn)行了分享。針對(duì)零售和快消行業(yè)，他結(jié)合凱樂士在國(guó)內(nèi)外的具體案例，利用視頻、圖片等生動(dòng)的形式，全面介紹了凱樂士的托盤解決方案和料箱解決方案，對(duì)于相關(guān)企業(yè)的物流系統(tǒng)建設(shè)和改善可以帶來很多啟示。以下為主要演講內(nèi)容。
凱樂士助力零售物流智慧升級(jí)
大家好！在正式分享之前，我簡(jiǎn)單介紹一下凱樂士。凱樂士定義為智能物流時(shí)代的核心產(chǎn)品供應(yīng)商與技術(shù)服務(wù)集成商。智能物流時(shí)代主要是針對(duì)前一次工業(yè)3.0的自動(dòng)化物流設(shè)備而言，融入了很多智能的因素，主要分為三個(gè)層次。
第一個(gè)層次是計(jì)算智能，包括很多倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，調(diào)度系統(tǒng)里面的一些算法；
第二個(gè)層次是感知智能，可能會(huì)用到很多傳感器，尤其是視覺類的傳感器，使得原來的開環(huán)控制變成閉環(huán)控制，使得它的柔性、可靠性會(huì)更強(qiáng)，同時(shí)成本也會(huì)更低；
第三個(gè)層次是綜合智能，實(shí)時(shí)大規(guī)模協(xié)同，包括像倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人，比如說3D視覺的機(jī)械手、AGV、穿梭車，包括像超大規(guī)模的智能調(diào)度系統(tǒng)，以及數(shù)字孿生、自動(dòng)運(yùn)維系統(tǒng)等等。
凱樂士依靠自己的實(shí)力和口碑，從2014年創(chuàng)辦開始快速發(fā)展，得到了眾多客戶和投資方的親睞，專注于提供高端物流裝備、物流中心的整體解決方案，依托國(guó)際品質(zhì)的穿梭車、AGV、分揀機(jī)等智能裝備，以及國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的規(guī)劃設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)集成服務(wù)，為華為、中興、歐萊雅、雅士蘭黛、一汽、奔馳、上汽、九州通、云南白藥、天士力、奧康、波司登、海爾、美的、網(wǎng)易考拉等等這些客戶建設(shè)了兩百多座的現(xiàn)代物流中心。投資方包括順豐、九州通、招商局集團(tuán)等等。已經(jīng)在全球建立了完整的研發(fā)生產(chǎn)供應(yīng)鏈和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，可以提供從規(guī)劃咨詢、系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)備集成到實(shí)施上線的一站式服務(wù)，包括運(yùn)營(yíng)管理方面的指導(dǎo)優(yōu)化等等。
今天，針對(duì)電商和新零售領(lǐng)域，我們主要分享托盤解決方案和料箱解決方案。
一、托盤解決方案
1、托盤立體自動(dòng)化存儲(chǔ)是新建大型物流中心的首選。
托盤解決方案中，大家首先想到的，或者市場(chǎng)占有率最高的就是堆垛機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)，我們通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，同樣的存儲(chǔ)量（大概10萬件貨物），主要是托盤形式存儲(chǔ)，大概折合5000多個(gè)托盤，在這種情況下，建自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)比用叉車高架庫(kù)存，或者是樓層平庫(kù)更劃算。因此，到目前為止，以托盤存儲(chǔ)為主，同時(shí)吞吐量不是特別大（比如庫(kù)存周轉(zhuǎn)天數(shù)是30天），在這種情況下堆垛機(jī)的能力完全不是問題，堆垛機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)仍然是一個(gè)非常劃算的選擇。當(dāng)然有幾個(gè)新的趨勢(shì)：
第一：更高、更密。我們給客戶做的項(xiàng)目，尤其是十年前，基本上沒有超過24米的單層立體倉(cāng)庫(kù)，一是土地成本沒那么高，二是超過24米的堆垛機(jī)國(guó)內(nèi)案例比較少，不是特別成熟，進(jìn)口的又特別貴；現(xiàn)在的情況發(fā)生了變化——土地越來越貴了，而堆垛機(jī)的技術(shù)進(jìn)步了（基本上35米以下的選國(guó)內(nèi)的堆垛機(jī)也沒什么問題），在這種情況下，我們做了大量的24米甚至30米的堆垛機(jī)立體庫(kù)。
第二：配合機(jī)械手的全自動(dòng)拆垛。堆垛機(jī)U型揀選是比較常用的方式，托盤轉(zhuǎn)出來之后只揀幾件貨再回庫(kù)存儲(chǔ)，尤其是品種比較多，又沒有足夠的庫(kù)存儲(chǔ)的時(shí)候，這個(gè)還是非常適合的。過去不用機(jī)械手做這件事，是因?yàn)閷?duì)于流通企業(yè)來說品種太多了，并且品種在不斷地變化，而且尺寸本身也有誤差，箱子的質(zhì)量也是千差萬別，在這種情況下過去用機(jī)械手做自動(dòng)是不太現(xiàn)實(shí)的，所以過去的機(jī)械手拆垛碼垛基本上只存在于生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)線或者成品庫(kù)，都是很規(guī)范的。但是現(xiàn)在不一樣了，通過 3D視覺相機(jī)可以照到托盤，自動(dòng)識(shí)別貨物，貨物距離機(jī)械手底座的距離，以及托盤上每一個(gè)箱子的大小，在這種情況下，機(jī)械手有了自己的“眼睛”，會(huì)自動(dòng)做閉環(huán)的反饋，能夠適應(yīng)上萬種不同的箱形，快速地拆垛。機(jī)械手可以做到500次循環(huán)/小時(shí)，并且可以抓多箱，平均可以抓到兩箱多，所以處理量超過1200箱/小時(shí)，這個(gè)效率相當(dāng)于4個(gè)人工，如果兩班倒相當(dāng)于8個(gè)人，基本上一年左右就可以收回成本。新上的很多自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，凡是配在庫(kù)揀選的，用機(jī)械手揀選已經(jīng)成為不僅僅是減輕工作量，更是更高性價(jià)比的選擇。
第三：視覺自動(dòng)盤點(diǎn)。原理是通過堆垛機(jī)在不忙的時(shí)候，可以掃商品碼、貨位碼和托盤碼，做“三碼合一”的校驗(yàn)，目前數(shù)量的盤點(diǎn)還不是特別理想，但是至少可以確認(rèn)貨物是否在貨位，貨物放置的位置是否正確。此外，視覺還有一個(gè)作用，因?yàn)樨浖艿牡亟怯谐两?，?dǎo)致衡量比原來既定的位置有下沉，這種情況下通過視覺技術(shù)可以做實(shí)時(shí)自動(dòng)校驗(yàn)，使得堆垛機(jī)能夠適應(yīng)整個(gè)立庫(kù)的貨架，有些地方不一樣高，它一樣能夠非常準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行操作。
第四：托盤穿梭板部分替代堆垛機(jī)。比如（1）密集存儲(chǔ)；（2）流量要求比較高，堆垛機(jī)的效率無法滿足要求，但是穿梭板可以通過增加數(shù)量來提高存取能力，當(dāng)然垂直搬運(yùn)會(huì)成為瓶頸，有待解決；（3）月臺(tái)集貨暫存排序；（4）托盤側(cè)邊揀選暫存；（5）替代RGV，做庫(kù)內(nèi)或者庫(kù)間的搬運(yùn)；（6）在庫(kù)的貨到人或者貨到機(jī)械手揀選；（7）當(dāng)庫(kù)比較異形的的時(shí)候，比如“L型”、“C型”、三角型庫(kù)房用堆垛機(jī)不是特別合適；（8）施工周期比較短，后期還要擴(kuò)展等等。
托盤穿梭板庫(kù)側(cè)邊揀選應(yīng)用：創(chuàng)新采用隧道式側(cè)邊揀選，隧道內(nèi)兩側(cè)的貨物都可以被揀到，前提是托盤貨物不能特別高。如果托盤貨物只有一米三，揀整箱還是能方便地被人揀到；
托盤穿梭板在多個(gè)小型冷庫(kù)密集存儲(chǔ)應(yīng)用：在商超行業(yè)，很多時(shí)候冷鏈需要不同的溫區(qū)，需要隔成不同的庫(kù)房，根據(jù)業(yè)務(wù)量有些開，有些不開，這樣情況下用堆垛機(jī)就不太適合了，也需要密集存儲(chǔ)，同時(shí)進(jìn)和出比較密集，在這種情況下隔成多個(gè)小庫(kù)房之后，通過四向穿梭板可以調(diào)到不同的庫(kù)區(qū)作業(yè)，使得每一個(gè)庫(kù)區(qū)都可以應(yīng)對(duì)瞬時(shí)流量，整體的設(shè)備數(shù)量又不至于特別多。在高處還是做了架空，用穿梭車替代RGV的功能，下層可以走叉車，應(yīng)對(duì)峰值的出入庫(kù)需求。可以整托出庫(kù)，也可以做在線揀選再回庫(kù)存儲(chǔ)。
接下來分享最近剛剛上線的青島利群的淮安物流中心的3D效果展示，使用堆垛機(jī)立庫(kù)加上密集庫(kù)（使用的托盤子母車）。利用仿真技術(shù)優(yōu)化了環(huán)穿的調(diào)度算法，使效率提升50%以上。大量的工作量使用這個(gè)設(shè)備自動(dòng)處理，用的人工大大減少，同時(shí)整體吞吐量也極大地提高。
其中，在堆垛機(jī)庫(kù)前端的環(huán)形穿梭車軌道長(zhǎng)度不是很長(zhǎng)，能容納的環(huán)形穿梭車密度是有限的，在這種情況下要達(dá)到一個(gè)非常高的效率（設(shè)定的效率是320托/小時(shí)），這對(duì)于很對(duì)國(guó)產(chǎn)的環(huán)穿設(shè)備商來說，是很難做到的。
分析之后發(fā)現(xiàn)有以下原因：轉(zhuǎn)彎速度慢，走形的加速度，最小的間隙，托盤裝卸貨時(shí)間，調(diào)度規(guī)則優(yōu)化，如果這些都不優(yōu)化，大概最大只能做到160～180托/小時(shí)，優(yōu)化之后大概可以到220～240托/小時(shí)，最后一個(gè)是最關(guān)鍵的，經(jīng)過調(diào)度優(yōu)化，可以做到300多托/小時(shí)，我們做了子系統(tǒng)的全流程仿真，每一臺(tái)設(shè)備實(shí)時(shí)的效率、利用率都做了測(cè)試。最終選擇了最適合的算法，確實(shí)能夠達(dá)到320托/小時(shí)以上的效率，甚至在測(cè)試的時(shí)候達(dá)到過380托/小時(shí)。
二、箱式解決方案
1、件箱及零貨周轉(zhuǎn)箱自動(dòng)化密集存儲(chǔ)已現(xiàn)普及趨勢(shì)
我們也給客戶做過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，從前期建設(shè)投資來說，本身就是具有比較高的性價(jià)比。在運(yùn)行過程中，我們也做過對(duì)比，性價(jià)比也是非常高的。
凱樂士箱式穿梭車技術(shù)源自歐洲，供應(yīng)鏈80%是來自于歐洲的產(chǎn)品。我們也是目前為止全世界箱式四向穿梭車案例最多的公司，使用的是超級(jí)電容技術(shù)，在過程中能做到動(dòng)能回收，超級(jí)電容的特點(diǎn)是快充慢放，十秒鐘可以充電差不多90%，能夠持續(xù)使用三分鐘以上。所以每個(gè)循環(huán)基本上不是去放貨就是取貨，最后都會(huì)回到原點(diǎn)，每個(gè)循環(huán)一分鐘左右，所以每個(gè)循環(huán)之后在存取貨的同時(shí)就可以完成充電了。
四向穿梭車最復(fù)雜的是在于，所有的車之間是對(duì)等的，它既不按照巷道切分，也不按照層來切分，所以它們之間的調(diào)度，互相之間都有耦合和影響，所以調(diào)度會(huì)非常復(fù)雜。
所以在剛剛講到的人工智能三個(gè)層次中的第一個(gè)層次——計(jì)算智能這方面，我們就做了大量的調(diào)度技術(shù)研究，包括貨位和暫存位的調(diào)度技術(shù)、任務(wù)分配調(diào)度技術(shù)、穿梭車路徑調(diào)度技術(shù)；并且做了整個(gè)調(diào)度系統(tǒng)的分布式集群技術(shù)。
2、件箱自動(dòng)庫(kù)可配合多品類小件全自動(dòng)揀選（包括零配件、成品小包裝等）
跟箱式穿梭車配合，機(jī)械手的小件揀選應(yīng)該是國(guó)內(nèi)運(yùn)用案例最多的一個(gè)公司，而且覆蓋了像化妝品、鞋服、快遞、醫(yī)藥多個(gè)行業(yè)。
揀選效率：根據(jù)投放到多少個(gè)不同的周轉(zhuǎn)箱里面，以及從多少個(gè)周轉(zhuǎn)箱揀選都有關(guān)系，比如保守500～600個(gè)小件/小時(shí)，最高的話達(dá)到1000個(gè)小件/小時(shí)以上。
箱式穿梭車庫(kù)案例——奧康鞋服物流中心，有十幾萬個(gè)箱位，最大的好處就是特別符合柔性化的設(shè)計(jì)，因?yàn)檎麄€(gè)庫(kù)只有一個(gè)存儲(chǔ)引擎——箱式存儲(chǔ)引擎，它不需要托盤再往箱補(bǔ)貨，并且換季不需要移庫(kù)。此外還有南京5G設(shè)備工廠的成品和零配件庫(kù)，1期有9萬個(gè)箱位。以及其今年剛剛完成驗(yàn)收的俄羅斯中轉(zhuǎn)場(chǎng)項(xiàng)目，俄羅斯副總理到現(xiàn)場(chǎng)參觀后給予了高度的贊揚(yáng)。應(yīng)該說，我們也是為中俄關(guān)系的進(jìn)一步發(fā)展做出了自己的貢獻(xiàn)。此外，還有國(guó)內(nèi)最早應(yīng)用四向穿梭車庫(kù)的醫(yī)藥行業(yè)案例，以及網(wǎng)易考拉天津保稅倉(cāng)。凱樂士的案例還有很多，歡迎大家到無錫凱樂士工廠來看一看，多交流指導(dǎo)，謝謝！
（轉(zhuǎn)載）
