2023上海物流展|第23屆亞洲國際物流技術(shù)與運輸系統展覽會(huì )(CeMAT ASIA)

物料搬運、自動(dòng)化技術(shù)、運輸系統、物流的國際盛會(huì )

時(shí)間：2023年10月24日－10月27日

地點(diǎn)：上海新國際博覽中心（上海市浦東新區龍陽(yáng)路2345號）

主辦單位

中國物流與采購聯(lián)合會(huì )、中國機械工程學(xué)會(huì )、德國漢諾威展覽公司、漢諾威米蘭展覽（上海）有限公司

同期舉辦

上海國際工業(yè)零部件及分承包展覽會(huì )（ISA）

亞洲國際動(dòng)力傳動(dòng)與控制技術(shù)展覽會(huì )（PTC ASIA）

亞洲國際高空作業(yè)機械展覽會(huì )（APEX）

上海國際壓縮機及設備展覽會(huì )(ComVac)

上海國際重型機械裝備展覽會(huì )（HeavyMachinery）

亞洲國際冷鏈設備及技術(shù)展覽會(huì )（CCA）

展會(huì )介紹

亞洲物料搬運和物流技術(shù)行業(yè) 具 規 模 的國際 展 會(huì ) 之 一，亞洲國際物流技術(shù)與運輸系統展覽會(huì )（簡(jiǎn)稱(chēng)亞洲物流展）自2000年以來(lái)已成功舉辦了22屆，作為德國漢諾威全球工業(yè)系列展的一員，CeMAT ASIA始終秉承德國漢諾威展會(huì )科技、創(chuàng )新及服務(wù)的先進(jìn)理念，立足中國市場(chǎng)，為各展商提供高端展示平臺。

CeMAT ASIA 2023：帶著(zhù)22年的積淀，重新起航

亞太地區的年度工業(yè)盛會(huì )——第23屆亞洲國際物流技術(shù)與運輸系統展覽會(huì )（簡(jiǎn)稱(chēng)：亞洲物流展）將于10月在上海新國際博覽中心開(kāi)啟。展會(huì )將以“智慧物流”為系列主題，展示智能制造的創(chuàng )新成果，聯(lián)合打造橫跨各領(lǐng)域的大工業(yè)平臺。

摘要：物流機器人基于成本較低、易于部署且極具柔性等特點(diǎn)，成為近幾年物流裝備領(lǐng)域發(fā)展為快速的技術(shù)之一。物流機器人系統的應用加速了倉庫智能化程度的升級，讓倉庫從傳統走向智能。本文梳理了智能倉庫的市場(chǎng)需求及關(guān)鍵技術(shù)，并通過(guò)具體案例分享了其帶來(lái)的價(jià)值，終對其發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

一、 智能倉庫升級發(fā)展

在制造業(yè)智能制造步伐加快，流通業(yè)零售模式變革等諸多因素影響下，倉庫的物流作業(yè)難度和復雜度都在不斷增加，繼而對智能倉庫提出了更大的需求。智能倉庫近幾年在技術(shù)上迎來(lái)蓬勃發(fā)展，筆者認為主要有以下幾大原因：

，市場(chǎng)需求越來(lái)越大。傳統的物流自動(dòng)化設備更多側重于儲存，因為傳統倉庫的物流需求多為整進(jìn)整出。隨著(zhù)電商的發(fā)展和新零售的興起，倉庫對整進(jìn)散出的需求越來(lái)越大，原有的自動(dòng)化設備不能夠完全滿(mǎn)足不斷變化的需求，并且大都只能實(shí)現“人到貨”作業(yè)。

第二，對系統的柔性化需求更強。傳統倉庫（特別是電商倉庫）有一個(gè)很典型的特點(diǎn)：“雙11”、“雙12”等類(lèi)似大促活動(dòng)較多，在大促期間，訂單作業(yè)量的波峰波谷波動(dòng)明顯，在生產(chǎn)中，我們也稱(chēng)之為系統的Capacity Fluctuation（產(chǎn)能波動(dòng)）非常高，顯然傳統自動(dòng)化設備的產(chǎn)能難以適應這種巨大的業(yè)務(wù)波動(dòng)。如果倉庫按照波峰時(shí)期的需求設計系統產(chǎn)能，那么平日就會(huì )有至少一半的產(chǎn)能閑置；如果以平時(shí)的業(yè)務(wù)量設計系統產(chǎn)能，則無(wú)法應對業(yè)務(wù)量的迅速增長(cháng)。柔性化是智能倉庫升級的迫切需要和主要方向之一。

第三，要求更低的系統成本。諸如多層穿梭車(chē)系統（Multishuttle）等傳統自動(dòng)化系統能夠滿(mǎn)足整進(jìn)散出的作業(yè)需求，能夠實(shí)現“貨到人”作業(yè)，相對來(lái)說(shuō)，這類(lèi)系統投資成本巨大。

企業(yè)業(yè)務(wù)量的巨大波動(dòng)以及業(yè)務(wù)類(lèi)型的不斷調整，對項目的實(shí)施周期也提出了更高的要求，需要系統快速部署、實(shí)施和交付。

而近幾年備受關(guān)注的物流機器人系統則能夠滿(mǎn)足以上市場(chǎng)的新需求，不僅具備高度柔性化，系統魯棒性很強，還能夠以相對低廉的成本實(shí)現智能倉儲等功能。綜合這些因素我們認為，如果說(shuō)傳統的自動(dòng)化系統所構建的是智能倉庫1.0時(shí)代。那么物流機器人加上后臺強大的R-WMS系統則帶領(lǐng)行業(yè)進(jìn)入了智能倉庫2.0時(shí)代。

二、機器人智能倉庫的關(guān)鍵技術(shù)及規劃設計要點(diǎn)

硬件本體

主要包括各種類(lèi)型的物流機器人，如潛伏式移動(dòng)機器人、搬運機器人、料箱式機器人、分揀機器人、智能無(wú)人叉車(chē)等等。通常來(lái)說(shuō)，硬件技術(shù)需要關(guān)注以下三方面內容。

，硬件安全。不論倉儲企業(yè)還是制造業(yè)企業(yè)，硬件的核心要求是安全，不單單是硬件對人的安全，也包括硬件對周邊環(huán)境、倉庫以及其自身的安全。通常物流機器人需要擁有CE、ETL、KC等世界主流的硬件產(chǎn)品認證。其所使用的材質(zhì)（包括材質(zhì)的阻燃性等）、機器人電池、電池管理系統等都需要擁有單獨的相關(guān)認證。

第二，硬件要有其創(chuàng )新性與引領(lǐng)性，在性能的前提下，還必須保證硬件模組設計支持產(chǎn)品簡(jiǎn)單易用。不同于制造業(yè)通常有自己的設備維護人員，具有一定的設備維保能力；倉庫中具備設備維保能力的人并不多，硬件模組設計是否簡(jiǎn)單易，是否易于維保甚至免維保，對于倉儲領(lǐng)域的客戶(hù)更加重要。

第三，硬件成本，這始終是行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

2. 軟件系統

通常包括機器人硬件的驅動(dòng)系統以及管理系統，我們稱(chēng)之為叫RMS，即Robot Management System（機器人管理系統），通過(guò)該系統實(shí)現機器人的統一管理及調度。還需要與機器人倉庫相匹配的倉儲管理系統。

值得一提的是，由于傳統倉庫中，貨架是固定的；機器人倉庫中，貨架和貨位都可以移動(dòng)，對于WMS軟件訂單優(yōu)化、算法優(yōu)化而言提供了巨大的改善空間。機器人倉庫的WMS系統功能需求更加強大，結合不同的存儲方式、訂單結構、訂單執行策略、當前人員狀態(tài)和訂單組合方式等實(shí)現多重維度的優(yōu)化組合及執行。

軟件系統的關(guān)鍵技術(shù)在于其算法能力及功能模塊的多樣化，系統需要熟悉倉儲的需求，要在不同的需求情況下通過(guò)不同的算法調用不同的模塊，通過(guò)不同模塊參數的調整匹配以及簡(jiǎn)易的二次開(kāi)發(fā)實(shí)現能夠滿(mǎn)足客戶(hù)需要的功能。

我們認為在智能倉庫中，軟件管理系統還需要具備一定的自決策性和自我優(yōu)化能力。我們常說(shuō)“機器替代人”，其實(shí)機器人系統不僅僅是代替一線(xiàn)產(chǎn)業(yè)工人，它也需要能夠去幫到生產(chǎn)主管、一線(xiàn)班組長(cháng)等做出決策，降低其對過(guò)往經(jīng)驗的依賴(lài)度，避免因為各種干擾、失察而導致的失誤及差錯的發(fā)生。

3. 方案設計能力

方案設計能力是所有倉庫項目都需要具備的，對于智能倉庫而言更加重要。需要升級改造的倉庫原有系統是怎樣的？原有流程有哪些問(wèn)題？上線(xiàn)自動(dòng)化、智能化的系統以后是否需要重新梳理和優(yōu)化流程？我們上線(xiàn)的目標是什么…這些都是需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。

我們堅持“自動(dòng)化及智能化”僅是實(shí)現客戶(hù)價(jià)值的手段，而非目的。 在倉儲方案規劃設計方面，我們遵照OSKKK五步法則，五步整體循序漸進(jìn)，步步為營(yíng)。

對于智能化倉儲項目而言，并非僅僅改變客戶(hù)倉儲及揀選環(huán)節的運營(yíng)模式，也需要對業(yè)務(wù)模式、操作習慣、管理方式的整體改善。對于倉儲方案規劃設計而言，不僅需要考量基于項目范圍內運營(yíng)參數的宏觀(guān)分析，更需要結合客戶(hù)作業(yè)全流程的整體分析與局部微觀(guān)觀(guān)察，終梳理出運營(yíng)及管理的關(guān)鍵節點(diǎn)。在描述客戶(hù)現狀的基礎上，優(yōu)先標準化現有的倉儲操作流程，形成完整的價(jià)值流圖譜，為后續的優(yōu)化指明方向與著(zhù)重區域。

牧星為國內某電商平臺提供的物流機器人系統解決方案

改善項目的設備選型及布局設計，應當服從于流程改善的需求。在倉儲方案規劃設計的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)前期對客戶(hù)現有流程的標準化全面梳理，此時(shí)的重點(diǎn)是針對客戶(hù)的流程痛點(diǎn)，展開(kāi)新流程的方案設計。綜合考量產(chǎn)能、庫容及人員安排、績(jì)效管理等，做細節的設備選型及布局設計。例如：針對客戶(hù)存儲商品的產(chǎn)品特點(diǎn)，有針對性的設計貨架結構；基于客戶(hù)的訂單及揀選流程，客制化設計揀貨工作站及分撥墻布局；針對客戶(hù)的流程需求，選擇其他輔助或協(xié)作設備等。

我們也需要充分考慮人工系統和機器人系統的優(yōu)勢與不足，如，人的優(yōu)勢體現在具有高度主觀(guān)能動(dòng)性，但當其負責的作業(yè)區域較大時(shí)，行走會(huì )浪費大部分時(shí)間，作業(yè)效率會(huì )急劇下降，當訂單較為復雜時(shí)，差錯率也會(huì )升高；而機器人系統（如類(lèi)Kiva倉）中，機器人替代了人的行走，作業(yè)人員在工位上即可完成揀選等作業(yè)，機器人系統會(huì )配合電子標簽等自動(dòng)化輔助設備，作業(yè)差錯率得到有效降低。

通過(guò)以上步驟，我們可以?xún)?yōu)化并重塑出新的操作流程，并在此基礎上匹配對應的軟件功能，通過(guò)軟硬件產(chǎn)品的配合使用，驅動(dòng)倉儲流程的整體優(yōu)化。協(xié)助客戶(hù)管理方式的升級，從而保證終項目目標達成，實(shí)現項目順利交付。

三、如何做好智能倉庫升級

以牧星智能為國內某電商平臺提供的解決方案為例，在該項目中，我們在方案設計時(shí)充分考慮到客戶(hù)對上線(xiàn)周期、效率以及柔性等方面的要求引入適合的硬件及系統。如前所述，為了讓人工系統和機器人系統充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，我們設置有微量的人工倉與巨大的機器人倉，將人的柔性和機器人系統的準確性有機結合，合二為一，完美實(shí)現1+1＞2的效果。

具體來(lái)說(shuō)，機器人倉負責全品類(lèi)作業(yè)，布局有200+臺物流機器人（AGV），人工倉只做整個(gè)倉庫的爆品（top1000～1500的SKU）訂單揀選。系統優(yōu)先將爆品訂單落在人工倉，由于這類(lèi)訂單結構簡(jiǎn)單，揀選面較小，補貨也方便，人工揀選效率相較于全品類(lèi)揀選大幅度提升；多SKU的復雜訂單則自動(dòng)落到機器人倉，由機器人系統來(lái)保證它的揀選效率及揀選的準確性。

從項目的實(shí)施效果來(lái)看，我們認為基于物流機器人系統的智能倉庫2.0在以下兩方面有顯著(zhù)成效。

一是在短時(shí)間內完成系統上線(xiàn)，幫助客戶(hù)業(yè)務(wù)平穩過(guò)渡。牧星智能于2021年9月中旬與客戶(hù)接觸，各用時(shí)一周完成方案制定、現場(chǎng)施工及系統部署工作，10月5日系統便正式投入使用，從11月1日起按照“雙11”業(yè)務(wù)需求滿(mǎn)負荷運行，“雙11”結束后，整個(gè)項目團隊便全部撤場(chǎng)，整套系統完全交付客戶(hù)自我管理運行，并在“雙十二”再創(chuàng )發(fā)貨量新高。如此快速的項目交付，依靠的就是豐富的倉儲項目方案設計經(jīng)驗、強大的軟硬件技術(shù)儲備和系統多模塊快速配置能力，整個(gè)項目在60天內實(shí)現完美交付，其中系統上線(xiàn)時(shí)間僅一個(gè)月左右。

二是能夠在比較經(jīng)濟合理的投資情況下，幫助客戶(hù)應對靈活的產(chǎn)能需求。在不是為了自動(dòng)化而自動(dòng)化的理念下，該項目通過(guò)發(fā)揮人工系統和機器人系統各自所長(cháng)，一方面滿(mǎn)足了覆蓋倉庫大幅度產(chǎn)能波動(dòng)的需求；另一方面還實(shí)現了優(yōu)的經(jīng)濟收益。系統根據訂單量的高低，系統自動(dòng)、靈活地在人工倉和機器人倉之間進(jìn)行訂單量調節，如在業(yè)務(wù)繁忙時(shí)，通過(guò)調整人工倉SKU種類(lèi)從top1500擴展到top1800，自動(dòng)的實(shí)現訂單劃撥，非常柔性地應對產(chǎn)能波動(dòng)需求。

四、智能倉庫未來(lái)發(fā)展展望

隨著(zhù)物流機器人技術(shù)的發(fā)展，已不單單只是可以搬運貨物了，我更愿意說(shuō)這已經(jīng)成為一個(gè)“移動(dòng)底盤(pán)”，它的應用領(lǐng)域也正在快速擴展中。其導航技術(shù)已不再局限于磁條、二維碼、激光、視覺(jué)等，而是以一種多模態(tài)的方式進(jìn)行導航，它能夠應用在更多的場(chǎng)景，其運行路線(xiàn)也可以更加復雜，環(huán)境適應性大大提高。第二，作為一個(gè)移動(dòng)底盤(pán)，就意味著(zhù)可以在底盤(pán)上加載各種各樣的設備，如輥筒、皮帶、協(xié)作機械臂以及特殊的工裝設備等。在某些程度上，物流機器人正變成一個(gè)“人”，他有手有腳有大腦，通過(guò)與人配合，在物流領(lǐng)域和制造業(yè)領(lǐng)域正迎來(lái)越來(lái)越廣泛的應用。

隨著(zhù)物流機器人技術(shù)的發(fā)展和應用的拓展，未來(lái)的智能倉庫到底會(huì )變成什么樣子呢？

在目前的智能倉庫2.0階段，我們看到的是由各種各樣類(lèi)型的物流機器人和一些傳統的自動(dòng)化設備組成的系統，它們彼此之間的交互協(xié)作、信息溝通交流并不是特別充分，特別是上層統一的管理系統還不是特別的完善。目前倉庫內的自動(dòng)化系統間還是一座座信息孤島。那么智能倉庫的發(fā)展升級，就是要打破所有的信息孤島、系統孤島，實(shí)現系統間的合作。這種合作也不僅僅是簡(jiǎn)單的把兩個(gè)系統連接在一起，而是讓它們有所交疊，設備和設備之間有深度的交互協(xié)作，發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢終實(shí)現1+1>2的功能。

智能倉庫的升級發(fā)展需要將目光從單個(gè)倉庫提升到整個(gè)供應鏈層面，將倉庫的建設放到供應鏈中去考慮。從供應鏈角度來(lái)看，現在有B2C、C2C等模式，將來(lái)可能更多的是F2C模式，該模式下倉庫如何跟工廠(chǎng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)互動(dòng)，C端與F端之間需要經(jīng)過(guò)幾個(gè)倉庫，是中央倉、區域倉還是前置倉？在進(jìn)行物流系統規劃和自動(dòng)化設備配置時(shí)，都需要綜合全局來(lái)考慮，實(shí)現多倉庫的協(xié)同、多系統的合作。

在我看來(lái)，智能倉對內它是多系統、多設備間的高度融合，是系統的自決策、自?xún)?yōu)化能力的高度提升；對外是多倉庫之間的協(xié)同配合和策略自適應、自調整能力的提升，終實(shí)現真正的節能降本增效，在多維度結合的概念下升級發(fā)展。