看超级机器人如何打理中国最大智慧仓?

看超级机器人如何打理中国最大智慧仓?

在惠阳的菜鸟超级机器人旗舰仓,形同“扫地机器人”的AGV搬运机器人在忙碌穿梭。当用户的订单下达,接到指令后,它们会自动前往相应的货架,将货架顶起并拉到拣货员面前。别看它们的身形小,每一台机器人都能轻松顶起一个2米高的货架,同时还能灵活旋转。

“在机器人帮助下,一个拣货员一天从走六七万步到只走两三千步,但拣货量是原来的三倍。”10月17日,菜鸟网络在广东惠阳发布技术领先的超级机器人旗舰仓,150台机器人协同作业,一天发货量可超百万件。这也是由菜鸟网络打造的中国最大的智慧仓库,而这样的仓库,正在上海、天津、浙江、湖北等地推广上线。

与目前一些智慧仓库只有几十台AGV机器人不同的是,菜鸟单个仓库就布置有上百台机器人,它们既协同合作又要独立运行,代表着中国机器人仓库的最高水平。今年,物流将呈现多个新特点,其中最主要的变化就是机器人仓库从过去的单点开花走向大规模应用,这也是菜鸟首次将在双十一形成大规模的超级机器人仓群作业。

1台机器人相当1人工作量

在菜鸟惠阳的超级机器人旗舰仓,尽管几百平米的区域密布着上百台机器人,但它们不仅不会碰撞打架,反而能根据任务优先级相互礼让,现场井然有序。当电量不足时,机器人还能自动归巢充电,让人忍俊不禁。

这些萌萌的机器人与拣货员搭配干活的工作效率也十分惊人。这里的AGV机器人改变了以往人工在仓库找货的工作方式,由机器人将货物带到拣货员跟前。“以往一个拣货员一天走六七万步只能拣货1000多件,在机器人的帮助下,一个拣货员一天只走两三千步,拣货数量确实原来的三倍多。”菜鸟网络自动化集成专家杨开封说。

“走动最不产生效益。”杨开封说,在传统仓库内,订单下达后,拣货员需要跑步到货架跟前将货物拣出。由于一个订单往往有几件、十几件货物,拣货员需要在仓库内多次回来跑动。

菜鸟惠阳仓有超过3万个SKU(库存量单位),人工拣货不仅难度大,而且效率偏低,现在,3台机器人可代替1个人的工作量,并且机器可连续24小时作业,实际上1台机器人已相当于1个人的工作量,仅此环节,惠阳仓就可节约20%的劳动力。

不过,由于菜鸟惠阳仓承接的多是天猫超市发货,涉及商品特性复杂,如轻重、大小不一,有些属易碎产品,目前在包装、质检等环节依然需要大量人工操作。“从成本的角度考虑,完全自动化还不适用,虽然‘无人仓’早就已实现,但这并不是我们追求的目标。”杨开封说,随着菜鸟网络不断建仓,节省的人才可以分配到其它仓。

“技术难度呈几何倍数增加”

目前在国内,不少智能仓纷纷引入机器人,而菜鸟网络惠阳仓实现了单个仓库超过100台机器人,这在国内还非常少见。“几十台和上百台机器人在一起的难度是大不一样的。”杨开封说。

更多的机器人意味着分配任务难度大幅增加,要合理地将每个任务分配给对应的机器人,从而实现整体任务完成效率的最优,还要防止机器人之间可能的碰撞、防止部分区域出现机器人拥堵等。

因此,机器人数量增多在路径规划、调度、机器人系统的资源分配、环境、网络等方面,对菜鸟网络来说是一项比较艰巨的任务。

例如,最优路径规划针对的是多个机器人在场地内运动时,如何为每个机器人确定运动的轨迹,使得所有机器人都能尽快地到达任务的目的地。交通控制算法则是为了防止机器人之间可能的碰撞、防止部分区域出现机器人拥堵。目前菜鸟还在用深度学习结合强化学习来为机器人学习较优的行动策略。

机器人接到指令后,会自行到存放相应商品的货架下,将货架顶起并拉到拣货员跟前。完成拣货之后,机器人再将货架拖到货架区存放,但在新的算法下已不再是原位。

在惠阳智慧仓内,货架的位置会根据订单动态调整,机器人会识别距离拣货员就近的货柜,然后自动拉货,就近调配减少了等待时长。

基于商品销售的历史数据,菜鸟的算法会建议把关联商品存储在一起, 让机器人为拣货员的单次配送提供更多货物,同时,机器人也可基于算法预测来工作,商品会根据畅销程度由机器人优先处理,最大程度上保证了仓库内的运作效率。

旗舰仓由机器人自己完成搭建

更神奇的是,连这个旗舰仓也都是由机器人自己完成搭建的。它们都经过了深度学习,一个空置的仓库,只要完成基本的电气设施建设,机器人就可以自主完成智能仓库的搭建。

传统的仓库转移搭建,仅仅是对商品作搬仓移库就要耗费大量时长和人力,既可能造成商品破损,还会影响仓库正常运营。一旦停止运营来搬仓,更会影响到商家的库存周转。

“以前要先通知上下游企业减少收货,增加出库,协调设备,安排人力,新仓完成后员工还要重新适应货架的布局。”杨开封说,过去仓库搭建和移库动辄近半个月不能发货,严重影响商家和消费者利益。

但是这次机器人旗舰仓的搭建,包括数万个SKU的商品转移,却完全没有人工参与,都是由机器人自动完成。通过前期在计算机内进行模拟,计算出最高效的方案。海量商品的移动过程中,由菜鸟智慧大脑统一调度,动态过程中也丝毫不影响订单的操作。这种仓内算法和自动化设备的完美搭配运营在全球都属首次。

大规模超级机器人仓群作业形成

双十一临近,各大物流企业也是摩拳擦掌,今年双十一物流将呈现多个新特点,其中最主要的变化就是机器人仓库从过去的单点开花走向大规模应用。今年也将是菜鸟首次将在双十一形成大规模的超级机器人仓群作业。

“我们正在将惠阳机器人仓形成的经验推广到更多其他地方。”杨开封介绍,像这样的仓库,菜鸟正在上海、天津、浙江、湖北等地纷纷上线。目前菜鸟已经率先建立了全球最大规模的机器人仓群,并投入到实际业务运营当中。

就在这周,为备战双十一,菜鸟网络其它区域机器人仓都在做进一步测试,18日、20日浙江嘉兴、武汉黄陂分别有机器人仓上线。明年,菜鸟在无锡还将有一个更大的自建机器人仓库,自动化集成程度更高,机器人的使用方式也会有更多变化,预计机器人将达到500台,甚至超过亚马逊单仓机器人使用规模。

菜鸟网络不同区域承担的探索任务也不尽相同,包括自动化流水线、AGV机器人、机械臂等设备,在算法的驱动下提升物流运行效率。如黄陂仓主要针对小家电,机械臂会在明年有大规模应用,天津武清则是针对美妆行业进行设计。

“我们并不是为了自动化而自动化,每次上马项目,我们的项目主管第一句话就是问,这样的技术能适应于多少行业,有多大规模的复制能力。”杨开封说。

目前,菜鸟的全国仓配网络覆盖7大区域,仓储运营面积1000万+平米,配送覆盖2700区县。此前,很多商家可单点发全国,但时效比较低,借助菜鸟的7大网络区域,还可以降低商家配车等成本。杨开封说,菜鸟网络可帮助商家大打降低库存提高周转,“举个例子,有个商家以前单点发全国,当日达的区域只能对周边有效,进入我们的系统后,当日达比例从10%提高到60%。现在菜鸟还可以到商家上门拉货直接派走,去年还做不到,今年可以做到了。”

“以前双十一我们经常看到物流爆仓的现象,但现在我们针对可能的风险站点都做了提前准备。这几年虽然订单量在增加,但拥堵情况实际是在下降。”杨开封说。

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