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拆零拣选技术发展的三个阶段

众所周知,拣选是整个仓储作业的核心环节,拣选效率的高低直接决定了整个物流配送中心的运营成本和效率,甚至影响到整个供应链的服务能力和服务水平。其中,拆零拣选尤其是重中之重——作业成本最高、人力耗费最大、时间占用最多。电子商务的快速发展,零售模式的创新,以及企业经营模式(如线上线下融合的全渠道模式)的变革,海量碎片化、个性化的订单,更是显著提高了拆零拣选作业的占比,物流配送中心拆零拣选作业占比普遍从原来的10%~20%提高为50%左右,部分甚至超过90%。同时,响应时效的加快进一步加大了本就复杂的拆零拣选作业难度。正因为此,拆零拣选技术备受关注,为了提高效率、降低成本、保证准确性,拆零拣选技术也在上述变化过程中不断创新发展。

1.类Kiva拆零拣选技术创新及发展

尹军琪分析称,在资本市场的追捧下,类Kiva技术成为当前国内发展最迅速的物流拆零拣选技术,大量的新兴公司相继诞生,各种应用被开发出来。

如针对Kiva空间利用率不高,搬运货架效率低的问题,海柔率先开发出可自动存取料箱(货箱)的机器人系统库宝HAIPICK,由库宝机器人、多功能操作台、智能充电桩、货物存储装置以及智慧管理平台HAIQ组成,可助力仓库进行自动化管理,实现智能搬运、拣选、分拣等。

目前,行业内众多类Kiva机器人企业均推出了料箱机器人产品及系统解决方案。在今年的工博会上,极智嘉便全新发布了一款双伸位货箱机器人,在兼顾拣选效率的同时将提高存储能力。为了满足部分客户对拆零拣选效率极高的需求,极智嘉推出了“拣选+分拣”的方案,尤其适合拣选面积大或订单重合度高的场景。针对越库的场景,对于品类大小适宜的标准品类,可通过分拣机器人实现快速准确地分拣,一改人工边拣边分效率低、差错率高的状况;针对非标品类,可通过“订单到人”的方式来解决人工使用叉车进行商品播种遇到的瓶颈。同时,针对客户在有限的空间里有整托存取和拆零拣选的需求,可通过“货到人”拆零拣选产品与四向穿棱车的“上存下拣”方案来实现。据介绍,该方案已经得到商超行业的认可,且很快将落地实施。

除了应用的拓展外,从目前的发展态势看,基于Kiva的进一步研发方向将聚焦于导航技术等方面,如将自动驾驶技术引入Kiva之中,使其具备更灵活广阔的应用场景。

灵动科技第四代 V-AMR 机器人

今年8月,灵动科技发布第四代V-AMR( Vision Autonomous Mobile Robot,视觉自主移动机器)系列产品,其拆零拣选解决方案可支持边拣边分、先拣后分、整单拣选等多种不同模式。其他类Kiva机器人企业也在纷纷推出AMR新品,AMR技术如何帮助“货到人”技术提高拆零拣选效率,值得进一步关注。

2.穿梭车拆零拣选技术创新及发展

除了类Kiva机器人以外,穿梭车系统在拆零拣选环节的应用也备受重视,穿梭车也是最近几年各类物流设备展会中的明星产品之一,足见其市场热度。据尹军琪介绍,不仅穿梭车的充电方式发生了重大改变,其它方面也在不断快速迭代,如换层多层穿梭车解决了穿梭车灵活性问题;四向穿梭车的研发成功,则将穿梭车的灵活性提升到一个新的高度;此外,可在地面行走的穿梭车,则将AGV技术与穿梭车技术融为一体。总的来看,穿梭车在拆零拣选领域的前景不可限量。

江苏华章物流科技股份有限公司资深物流专家华聚良博士表示,多层穿梭车技术可以为拆零拣选提供非常高的吞吐能力,尽管其存储密度不及托盘穿穿梭车系统和Miniload系统,单凭借速度和效率优势,的确是最佳的“货到人”拆零拣选作业方式。近几年,多穿系统正向更高密度、更高效率、更特殊场合应用(如冷库、悬挂版多穿等)三大需求转变。

华章多穿系统应用于线边库

华章开发了密度最大为15深位的立库,单巷道超过2000箱/小时的超高速立库,最低适应-30°C的多穿立库以及适应悬挂物品的悬挂版多穿系统。在CeMAT Asia 2019展会现场,华章就展示了一套悬挂分拣系统,该技术主要针对于服装行业以及小件商品的拆零拣选。华聚良强调,悬挂分拣技术是一种崭新的拆零拣选技术理念。悬挂分拣技术还可以与机器人拣选技术相结合,实现全自动拆零拣选。

在应用扩展方面,穿梭车也有突破。据尹军琪介绍,最典型的应用是线边库和发货暂存区的应用。线边库采用穿梭车可以大幅度提高线边库的灵活性;而发货暂存区的应用,可以大幅度减少集货区的面积,实现发货的有序可控,更为惊喜的是,它在一定场合下可以取代分拣系统的功能。

3.机器人拆零拣选技术

几年前,“货到机器人”开始进入大众视野,但由于机器人夹具(端拾器)的限制(如难以兼顾所有货物的抓取)等,行业内只有针对部分商品的小范围应用。2018年来,随着机器人、3D自动识别和无人化技术的快速发展,机器人自动拣选被提上议程。设备商不断在夹具的适应性方面进行尝试,特别是3D识别技术的突破,消除了货物不规则和位置不确定等带来的各种限制。

在日前结束的工博会上,瑞仕格便首次展示了号称目前行业最先进的小件商品拆零拣选自学习型机器人ItemPiQ。

在 2020 工博会上,瑞仕格首次展示小件商品拆零拣选自学习型机器人 ItemPiQ

据介绍,ItemPiQ集库卡机器人技术和瑞仕格物流经验于一身,应用智能视觉识别系统和多功能夹具,结合软件算法,可以自动确定新产品的抓取点,选择不同的吸取方式并结合机械抓取方法,使其具备高度灵活性,可以保障高峰期大量订单履约的精准拣选,能以高达1000件/小时的速度全天候运行,帮助企业应对季节性订单高峰。

尽管越来越多的全自动拆零拣选技术开始出现,但要进入实用阶段,除了3D识别技术和夹具技术外,还有很多难关需要突破,如拣选效率、拣选准确性和可靠性、系统成本等。

近年来,拆零拣选在各行业物流配送中心的比重越来越高,拆零比例最高的B2C电商,其快速增长的态势和海量的包裹数在全世界绝无仅有;B2B行业的业务量也在不断增长,并且订单越来越小,越来越趋于零散,典型的如实施两票制之后的医药行业,向线上发力的零售连锁行业等。拆零拣选量越来越大,也意味着拆零技术愈发受到重视。

由于“货到人”技术已日臻成熟,会成为今后十年的最关键发展方向,并将向着速度更快、更加柔性化发展。人机交互技术将会是“货到人”技术中,未来很长一段时间关注的焦点。而与之相应的升级技术——“货到机器人”拣选技术,现在已经初现端倪,随着机械臂及机器视觉的发展和成本的逐步下降,必将迎来广泛的应用,成为下一个技术热点,拆零拣选进入全自动化时代变得指日可待。

总的来看,如何在更快的速度、更高的效率、更低的成本之间寻求平衡,是物流永远追求的目标,当拆零成为影响物流速度的主要瓶颈环节之后,对拆零技术的研究将成为重中之重。当设备自动化和无人化问题解决以后,各种以“算法”为基础的软件,将会发挥更大的作用,传统的技术也将因此而显示出强大的生命力。



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