新型智能仓储机器人及其应用

2018-08-17 16:27 | 作者:任芳

  目前智能仓储机器人系统已经开始在电商、鞋服、图书、快递、制造等行业得到越来越广泛的应用。为了更好满足不同行业不同客户的要求,使系统在不同的作业场景发挥更高效率,同时进一步降低成本,不同的智能仓储机器人解决方案开始涌现。

  自亚马逊于2012年收购Kiva systems公司的机器人项目以来,以新型智能仓储机器人帮助完成仓库拣选作业的方式开始在全世界范围内引起关注。随后几年时间,亚马逊不断扩大Kiva机器人的使用规模,其成功应用迅速助推这种新型的“货到人”解决方案项目在中国市场落地。这期间,正好是中国电商、快递行业迅猛发展时期,为智能仓储机器人提供了市场空间。在资本助力下,以Geek+、快仓等代表的一大批国内智能仓储机器人公司开始涌现。

  随着中国人口红利的逐渐消失,人力成本不断上升,物流自动化成为行业发展必然趋势。为了实现更高作业效率,适应满足更多应用场景的物流需要,同时降低作业成本,很多公司均加大力度对仓储机器人解决方案进行创新研发,多种形式的智能仓储机器人系统走进大众视野。

  智能仓储机器人及其特点

  尽管目前智能仓储机器人的概念非常火爆,但是行业内并没有形成标准的定义。从物流领域应用的机器人其实现的功能来看,主要包括搬运、拆垛、码垛、拣选、分拣等作业,因此智能仓储机器人也可以视为以上不同类型物流机器人的总称。本文探讨的对象则主要聚焦于后两类——具有拣选、分拣功能的智能仓储机器人,即类Kiva机器人。

  实际上,这类机器人也被称为新型AGV(自动导引小车),导航方式更加先进,包括行业主流的二维码导航、激光导航、SLAM导航等,行驶路径不受限制,机器人可以自由行走。此外,智能仓储机器人拥有更加强大的上位软件系统,可以对多台机器人的混合作业实现控制和调度。更为重要的是,智能仓储机器人可以不依靠人工,自动完成搬运、分拣等作业,非常适用于SKU量大、商品数量多的随机存储与拆零拣选场景。

  据北京极智嘉科技有限公司(Geek+)CEO郑勇介绍,与其他货到人系统相比,除了同样具备高度自动化,可以大幅度降低人工成本,提高拣货效率和准确率等特点外,智能仓储机器人系统还具有诸多优势,如:

  (1)项目实施速度非常快,交付周期短,通常3个月内即可完成项目部署,且现场安装调试简单。这对于电商等业务发展较快的行业来说,是巨大的优势;

  (2)系统柔性强。智能仓储机器人系统可根据业务需要随时增减机器人的用量,实现系统的灵活部署与扩展,货架布局同样也可以根据商品拣选频率实现灵活调整;

  (3)投资低、回报周期短。由于人工成本及管理成本得到大幅度降低,使得整个项目投资回报期较传统自动化项目更短。

  智能仓储机器人主要创新方向

  凭借以上诸多优势,目前智能仓储机器人系统已经开始在电商、鞋服、图书、快递、制造等行业得到了越来越多的应用。为了更好地满足不同行业不同客户的要求,使系统在不同的作业场景发挥更高的效率,同时进一步降低成本,不同的智能仓储机器人解决方案开始涌现,这些创新主要表现在以下几个方面。

  1.分拣机器人载具多样化

  分拣机器人目前主要应用于电商、邮政、快递等行业的包裹快速分拣,具有大规模调度能力和智能路径规划能力,但是处理对象的类型、重量、尺寸等均受到一定程度的限制。为了适应更多的业务场景,机器人的载具正变得越来越多样化。

  翻板:以申通“小黄人”、京东“小红人”为典型代表,该解决方案已经在多个快递转运中心及电商分拣中心内得到应用。公开资料显示,在2017年“双11”业务高峰期间,京东无人仓内共有330台(平常作业规模为300台)“小红人”在1000平方米的场地上作业,运行速度达到3m/s,效率大幅提升。

  皮带:即将翻板结构替换为皮带结构,通过这一改造可以突破翻板分拣机器人对包裹重量的限制,一般来说,这种机器人可以分拣20公斤以上的包裹。目前,Geek+、快仓、牧星等企业均已经推出了该类型产品,范德兰德(Vanderlande)计划将在机场行李分拣场景下应用。

 

  值得一提的是,普通的分拣机器人需要搭建二层钢平台,而钢平台造价不菲,高达3000元/㎡,并且搭建耗时,工期较长,改造成本高,不易于搬迁。为了解决上述问题,Geek+、快仓等企业推出了无需钢平台的落地式分拣系统,可以和笼车接驳完成包裹分拣。这也意味着,一个2000m2的分拣场地如果使用落地式分拣系统,建设成本可以节省数百万元。

  辊筒:部分企业将翻板替换为辊筒结构,这种类型的机器人不仅用于分拣环节,同时也较为广泛地与移动机器人结合应用于物料输送,如制造业的生产物流,以及仓库中将货物从存储系统转移到输送系统。在今年的LET China上,井松就展示了这种可升降的智能仓储机器人。

 

  2.拣选机器人解决方案多样化

  (1)类Kiva机器人“货到人”解决方案

  这种机器人解决方案是目前提供商最多、应用最多、最为主流的解决方案,即机器人将订单商品所在货架运送至拣选站,由机器人代替人工在仓库中行走找货,不仅大大节省了人力,同时有效提高效率和准确率。但是,由于机器人需要潜入货架底部,因此对机器人导航精度要求较高。由于业内对这种解决方案的分析较多,本文不再赘述。

  (2)“订单到人”解决方案

  据浙江国自机器人技术有限公司总设计师谭文哲介绍,自Kiva机器人推出后,其搬运能耗高一直受到业界的诟病,“为了喝一口牛奶,把整只奶牛搬过来了”是对这种问题的形象比喻。为了提升商品搬运的精准度,节约运力,减少无效物流,需要仓储机器人能够搬运更小的库存单元而不是整个货架,从而进一步提高系统效率,降低运营成本。因此在Kiva机器人之后,国内外出现了以货箱或订单箱为运载单位的“货到人”或“订单到人”仓储机器人解决方案。即货架固定,由机器人替代作业人员进行长距离行走,拣选人员在一定区域内作业。

10秒快速发布需求

让物流专家来找您