藍色的AGV(帶自主導航功能的機器人在寬敞明亮的工廠中像小精靈一樣穿梭、近30米高的堆垛機在如擎天柱般的立體存儲倉內(nèi)運轉、經(jīng)過智能系統(tǒng)自動規(guī)劃存儲位的商品在自動出庫和入庫、“走下”高速分揀機的裝箱快遞被智能分撥機器人送往指定區(qū)域裝車……這充滿科技感的一幕,正發(fā)生在湖北省武漢市菜鳥智慧物流園的自動化立庫中。
傳統(tǒng)物流倉儲的基本作業(yè)流程包括訂單處理、采購、入庫、盤點、揀貨、出貨以及配送等。其中需要用到大量的人力來完成相關工作,其過程不僅需要花費較長時間,還無法有效避免人工操作失誤。為了應對這些問題,菜鳥武漢智慧物流園提出了自己的解決方案——倉儲自動化,用創(chuàng)新提高物流倉儲的“智”量和質量。
近日,本報記者走進菜鳥武漢智慧物流園的自動化立庫,跟隨一件快遞從訂單處理到入庫再到出庫的過程,見證它在這座充滿科技感的智能倉庫經(jīng)歷的一場“奇幻漂流”。
無人作業(yè)讓倉儲“行云流水”
11月22日上午10時30分,當記者到達位于武漢市江夏區(qū)菜鳥智慧物流園的自動化立庫時,工廠內(nèi)正在忙著將新到的貨物入庫。穿上藍色的工作服,在菜鳥集團江夏園區(qū)公共事務經(jīng)理周撼威的帶領下,記者走進這家智能倉庫一探究竟。
只見工作人員從貨車上卸下到倉貨物后,用叉車有條不紊地將打包好的貨品擺上鏈式輸送線;在錄入商品特性后,藍色的AGV機器人會將貨物接駁到指定的工作站,然后由巨大的堆垛機送到30多米高的立庫貨架上。不同步驟之間無縫銜接,整個過程井然有序。
高效、快捷、安靜、智能化,是記者對自動化立庫現(xiàn)場作業(yè)的感受。在現(xiàn)場,除了日常運維設備的工程師,幾乎看不到其他流水線工人。
為了深入了解智能化倉庫的作業(yè)流程,在周撼威的建議下,記者當場在采用菜鳥物流倉儲服務的電商平臺下單,觀看貨品的出庫流程。
只聽“?!钡囊宦暎到y(tǒng)下單成功,配送地址選在北京。
幾乎同一時間,在菜鳥江夏智慧物流園的自動化立庫,一條物流訂單迅速生成。
智能堆垛機率先上場,在30多米高的空間內(nèi)精準抓取,將訂單內(nèi)的多種貨物依次取出;緊接著,等候在旁的AGV機器人沿著既定軌跡將貨物穩(wěn)穩(wěn)運送至分揀臺。
堅果零食、薯片、洗面奶、洗衣液……貨物備齊后,操作臺的電腦上,系統(tǒng)已清晰顯示專屬包裝方案:使用相應長寬的標準型號箱體,按照洗衣液、洗面奶、薯片、堅果零食的順序依次放入。其中,洗衣液和洗面奶的瓶口需要用塑料纏繞,裝箱完成后,工作人員還悉心地給箱中填充充氣緩沖包。
相比人工包裝純憑肉眼和經(jīng)驗判斷、估算,菜鳥研發(fā)的裝箱算法要“輕松”得多——就在訂單生成的瞬間,AI(人工智能)通過商品大數(shù)據(jù)迅速地與紙箱長寬高和承重量進行匹配,并且計算出商品在箱子里如何擺放最節(jié)省包裝,整個過程連1秒時間都不到。
“以前打包全靠經(jīng)驗,為避免中途換箱,影響操作效率,往往會優(yōu)先挑選較大的紙箱,一定程度上會造成浪費?!贝虬鼏T對記者說,有了這套智能切箱系統(tǒng),箱型尺寸、貨品擺放和防護方案一鍵生成,滿箱率也大幅提升。
說話間,打包完成,屏幕顯示滿箱率達到80%。打包員熟練地扯出“瘦身膠帶”,利落地打上“十字捆”,貼上電子面單。
幾分鐘后,包裹嚴實的紙箱從倉庫出發(fā),經(jīng)由一道百米長的連廊,與傳送帶上的眾多包裹一起,魚貫躍入自動分揀線。
上萬平方米的分撥中心內(nèi),信號燈閃爍,分揀設備高速運轉。面單掃描、交叉分揀、自動集包……從隔壁倉庫源源不斷涌入的包裹在這里快速完成“隊伍整編”,循著面單上的“四段碼”,自動流轉到相應的出口。最后裝車上路,從智能倉庫出發(fā),奔向全國各地的千家萬戶。
“親,您的商品已出庫?!痹谧约合聠蔚纳唐费b車的瞬間,記者手機上收到了這樣一條物流提示。商品從入庫到出庫,整個過程行云流水、智能高效。
自動化立庫成為標準配置
菜鳥武漢自動化立庫整體布局由2座單體雙層立庫組成,占地面積共計29000平方米,東側連接菜鳥速遞分撥中心。庫內(nèi)主要由貨架存儲區(qū)、設備搬運區(qū)、生產(chǎn)作業(yè)區(qū)、交接暫存區(qū)構成,二樓搭建有3000平方米的鋼平臺,可支持多種類復雜業(yè)務的定制需求。
什么是自動化立庫呢?
周撼威告訴記者,自動化立庫是一種現(xiàn)代化的倉儲管理系統(tǒng),通過自動化設備和先進的控制系統(tǒng)來提高倉庫操作的效率和精度。它通常被用于大規(guī)模的倉儲環(huán)境,如分銷中心、物流中心和制造工廠等。自動化設備、立體貨架、控制系統(tǒng)、自動化流程、數(shù)據(jù)采集與分析是自動化立庫的幾個重要組成部分。
菜鳥自動化立庫配備了一系列自動化設備,如自動堆垛機、輸送帶、輸送機和AGV機器人等。這些設備能夠執(zhí)行貨物的存儲、檢索和移動等任務,減少了人工操作的需求。此外,菜鳥自動化立庫采用垂直存儲的設計,以最大程度地利用垂直空間。貨物通常存儲在高度可調(diào)的貨架上,由自動堆垛機負責庫內(nèi)自動搬運,從而最大限度地提高存儲容量。
“自動堆垛機是一種用于在倉庫或物流中心自動化儲存系統(tǒng)中進行貨物存儲和檢索的機械設備。它主要用于在垂直方向上移動和存儲貨物,以最大限度地利用垂直空間。”倉庫自動化運維工程師劉業(yè)明對記者說,“我們的倉庫有30多米高,相應的堆垛機也有近30米高?!?/span>
先進的控制系統(tǒng)是菜鳥自動化立庫的核心。這些系統(tǒng)負責監(jiān)控和協(xié)調(diào)倉庫內(nèi)的所有自動化設備,確保它們在高效和協(xié)同的狀態(tài)下運行。控制系統(tǒng)還與倉庫管理系統(tǒng)集成,以實現(xiàn)對庫存、訂單和運輸?shù)葦?shù)據(jù)的全面管理。
“存儲位不是固定存儲位,而是用算法計算最后得出的結果?!眲I(yè)明說,“我們倉庫的商品出入庫采用先進先出和后進后出的原則,充分考慮商品的有效期并保證存儲效率?!?/span>
通過優(yōu)化倉儲流程,自動化立庫從貨物的到達、存儲、檢索到出庫等環(huán)節(jié)實現(xiàn)自動化。這有助于減少人為錯誤,提高操作速度和準確性。此外,自動化立庫通過各種傳感器和數(shù)據(jù)采集設備收集大量有關倉庫運作的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以用于實時監(jiān)控、性能分析和預測性維護,以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效運行。
如今,自動化立庫已經(jīng)成為智能倉儲的標準配置。通過引入自動化立庫,企業(yè)可以實現(xiàn)更高的倉儲效率、減少錯誤、提高庫存精度,并且通常能夠更好地適應快速變化的市場需求。
以菜鳥為例,通過16層立體貨架密集存儲高密集存儲立庫與菜鳥自研AGV結合的柔性化作業(yè),節(jié)省了無效的設備搬運和人員作業(yè),依托菜鳥的數(shù)字化運營能力,庫內(nèi)設備在夜間自動對庫存進行智能化重點管理(A)、常規(guī)管理(B)和一般管理(C)分類,提前將暢銷品移至近出口存儲位,縮短運作路徑,可以提庫存貨物的6倍上架效率和3倍下架效率。通過系統(tǒng)實時分配更新貨位,實現(xiàn)庫存透明可視化,降低盤點難度,保障庫存準確率到99.99%以上。
“運營團隊結合業(yè)務進行柔性化作業(yè),對比傳統(tǒng)倉庫人力資源效能提升超過30%,商品進出轉運效率及產(chǎn)能提升50%以上。同時B2B(企業(yè)與企業(yè)間交易)、B2C(企業(yè)與消費者間交易)業(yè)務的同庫運作,滿足了客戶全渠道一盤貨銷售場景。庫內(nèi)配套自動化分揀設備,實現(xiàn)出庫訂單線路初分,且支持指定線路直發(fā),助力全鏈路履約時效縮短20%?!敝芎惩f。
基于以上多種優(yōu)勢,菜鳥武漢自動化立庫具備了強大的吞吐能力,面對商業(yè)大促等物流需求密集的應用場景,倉內(nèi)效率比傳統(tǒng)倉庫高60%以上,無須大幅增員即可實現(xiàn)日常3倍以上的產(chǎn)能。
自研技術助力智能倉儲
智慧倉庫的發(fā)展,離不開自主知識產(chǎn)權技術的研發(fā)與應用。
2014年,“菜鳥”電子面單誕生,并逐漸取代了傳統(tǒng)紙質面單。小小的一張貼紙將地址信息化,讓物流和倉儲行業(yè)轉向自動化成為可能。
不只是電子面單,越來越多自主知識產(chǎn)權技術的運用,幫助菜鳥在自動化物流和倉儲之路上走得更遠。為了將包裹進行快速識別,菜鳥研發(fā)了單件分離設備和高速交叉分揀機;為了機械控制識別、定位包裹,自動化倉庫、AGV、托盤四向穿梭車等倉儲自動化創(chuàng)新接連誕生??梢哉f,具有自主知識產(chǎn)權的數(shù)字科技技術對于菜鳥發(fā)展智能倉儲起到了非常重要的作用。
首先是托盤四向穿梭車。托盤四向穿梭車是一款用于托盤類貨物搬運的自動化設備,可在倉庫內(nèi)實現(xiàn)縱橫四向行走,自動將貨物移動到貨架任意位置,是托盤類密集存儲解決方案的新一代智能搬運設備。
菜鳥托盤四向穿梭車硬件設計最高負載1500千克,使用了機械式頂舉機構,可連續(xù)使用20萬次。同時具備快速充電續(xù)航能力,充電12分鐘工作4小時;系統(tǒng)方面支持同層多車、換層協(xié)同、車輛全場通達。菜鳥物流科技全新的托盤四向穿梭車產(chǎn)品可以被廣泛應用于物流自動化倉與制造業(yè)線邊庫;可以靈活地部署在樓庫、異形庫中,降低托盤立體庫的投資門檻;多車協(xié)同,多深位存儲,疊加菜鳥自有的算法調(diào)度能力,能有效提升密集存儲解決方案的吞吐效率;同時結合AGV產(chǎn)品,可實現(xiàn)“上存下揀”,開創(chuàng)托盤“存揀一體”的倉儲自動化新模式。
PLC是以傳統(tǒng)順序控制器為基礎,綜合了計算機技術、微電子技術、自動控制技術、數(shù)字技術和通信網(wǎng)絡技術而形成的新型通用工業(yè)自動控制裝置。作為一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng),PLC可控制各種類型的機械設備或生產(chǎn)過程。菜鳥集團副總裁丁宏偉告訴記者:“現(xiàn)在,菜鳥自研PLC系列產(chǎn)品核心芯片已實現(xiàn)國產(chǎn)化,可保障產(chǎn)品的穩(wěn)定性。目前,菜鳥自研PLC整機已獲歐盟CE認證,并在超200個自動化項目穩(wěn)定運行。”
除了這些“看得見”的物流硬件,菜鳥還有不少肉眼難以覺察的物流“黑科技”,包括物聯(lián)網(wǎng)裝置及RFID(精準射頻技術——一種用于識別和跟蹤物體的技術),可幫助客戶實現(xiàn)更佳的物流可視性、可控性及提升效率。
現(xiàn)場,菜鳥工作人員用數(shù)字沙盤的形式向記者呈現(xiàn)了最新推出的RFID服裝解決方案。傳統(tǒng)的服裝供應鏈管理通過條碼掃描或人工盤點不僅效率低還容易出錯,而菜鳥RFID服裝解決方案可通過加裝幾乎看不見的成衣RFID標簽,對包括實時收發(fā)、庫存統(tǒng)計、防盜等整個服裝供應鏈進行實時監(jiān)督和管理。
自動化控制系統(tǒng)也是菜鳥智能倉儲得以有效運營的技術保障之一。
被視為自動化設備“指揮部”的菜鳥WCS自動化控制系統(tǒng),對于實現(xiàn)全場物流統(tǒng)一管理,提升物流自動化應用的效率及質量起到了積極作用。該系統(tǒng)兼容物流自動化主流產(chǎn)品,可以控制20多種類型的自動化設備。
“基于自主研發(fā)的MAPF調(diào)度算法(用于解決多智能體路徑規(guī)劃問題的算法),菜鳥WCS系統(tǒng)還具備單倉1000臺以上AGV調(diào)度的能力。相對于傳統(tǒng)相應算法,路徑質量從60%提升到98%。目前菜鳥WCS系統(tǒng)已在100多個自動化項目落地。”丁宏偉說。
隨著智能物流技術的快速發(fā)展,新設備新模式引領并驅動物流和倉儲產(chǎn)業(yè)不斷進步。
菜鳥通過自動化團隊自主研發(fā)的硬件設施及管理系統(tǒng),并結合沉淀多年的立體倉庫運營經(jīng)驗,在智能倉庫的建設和運營上已日趨成熟。菜鳥立庫廣泛分布在華北、華中、華東等地,目前在全國已投入運營數(shù)十座自動化立體倉庫,為快消、美妝、醫(yī)療、健康、電器、家裝、商超等多行業(yè)客戶提供成熟的自動化立庫解決方案。
如今,菜鳥的智能倉儲能力正在“外溢”。“比如鄉(xiāng)村創(chuàng)新的智能產(chǎn)地倉,便是通過自動化能力幫助農(nóng)民增收,也是智能倉儲科技參與鄉(xiāng)村振興的實例,這是技術的普惠價值。”丁宏偉說。(本報記者 楊俊峰)
《 人民日報海外版 》( 2023年12月12日 第 05 版)