1　项目背景

现代物流以整合流程、协调上下游为主要目标，强调最优库存。智能化仓储系统恰恰可以发挥其智能优势，对接上层业务系统，协调执行载体，动态优化拣选波次，提高拣选效率，提高库存利用率，显著降低仓储成本。

时下流行的电子商务及其衍生的收货、分拣、搬运、入库、出库等各项物流作业，若还是依靠传统的人工作业模式，日渐低下的效率与日益剧增的仓储物流需求之间的矛盾将愈发难以解决。针对这一难题，全面提升智能化、自动化和信息化必将成为电商物流智能升级中不可逆转的趋势。

海康机器人是面向全球的移动机器人、机器视觉产品提供商，致力于持续推动千行百业智能化，引领智能制造进程。海康机器人很早就认识到AI、物联网技术对物流等行业的影响日益加大，顺势而为，将深度学习、模式识别、机器学习、运筹优化等多项AI关键技术应用到物流行业相关应用中。一方面，海康机器人利用机器视觉产品给机械装上“慧眼”，实现智能引导、测量、识别、检测等功能。另一方面，AI算法的应用让移动机器人可适应更多更复杂的场景。此外，在系统层面，利用AI算法对数据进行多维分析，推动业务流程优化，增强生产柔性，提高物流总体收益，使物流成本转化为价值。

海康机器人的移动机器人业务聚焦企业内物流，自研了潜伏、移载、重载、叉取等移动机器人产品、机器人调度控制系统（RCS-2000）和智能仓储管理系统（iWMS-1000），构建服务于工厂的智慧内物流解决方案。不论是生产、仓储过程中种类繁多且沉重的货物搬运，还是爆发式增长的快递包裹分拣，移动机器人系统都能从容应对，做到响应迅速、作业高效、完成准确，有效降低人工成本，大幅提高内物流的智能化水平。

以日上免税行（上海）有限公司（以下简称：日上）为例，日上与海康机器人合力应对业务高峰挑战。面对种类繁多的商品和复杂订单结构，共部署300余台海康机器人AMR及3台自动换电站，采用双拣选位模式、提总和分播波次算法，有效降低了人工拣选难度，提高了拣货效率，为日上智慧物流提供强大助力。

2　项目概况

日上是中国政府批准的专业经营机场免税店的企业。业务布局北京首都国际机场、上海浦东国际机场和上海虹桥国际机场。免税店提供国内外各类商品，涵盖了香化、服装、箱包、食品、酒水、奢侈品等。位于上海浦东的日上配送中心仓库，不仅承担了上海各大免税店的日上补货需求，还需要承担日益增大的线上电商订单。

3　仓储业务模式革新

随着电商业务迅速扩张，各类电商节日层出不穷，营销模式不断更新，致使拆零业务量日益增多，原有的配送中心仓库渐渐开始难以满足需求。

一直以来，日上致力于提升仓库的内物流作业效率，对新设备、新技术、新业务模式等进行深入研究。为了应对日益增长的业务需求，日上联合海康机器人，从作业模式、投入设备、系统架构、业务流程等多个层面深入对比和探讨，最终决定引入基于“货到人”的海康机器人智能仓储解决方案。

3.1　业务难点

目前日上面对的业务难点主要有以下四点：业务量大，效率要求高；商品品类多，业务优化难度高；商品随促销活动，发货量波动大；项目规模大，设备多，调度控制难度大。

3.2　解决方案

日上保税区外新仓于2020年正式投入使用，项目整体用地面积约11,000平方米，共部署了300余台海康机器人AMR及3台机器人自动换电站。智能仓储管理系统iWMS-1000与日上总控系统无缝对接，完成了货到人上架、拣选、盘点等业务，全面提高仓库拣货效率，助力日上快速响应海量且波动的业务需求，日处理订单约15万行。

3.3　项目亮点功能

（1）双拣选位模式

相比传统的单拣选位“货到人”模式，创新性的双拣选位模式杜绝了排队切换过程中作业人员等待时间，实现拣选零等待，有效提升作业效率。

（2）机器人自动换电

3台海康机器人自动换电站及20台自动充电桩为300余台移动机器人提供供电保障，有效提升单台设备的使用率，降低了项目成本。

换电站采用模块化设计，130s即可高效完成机器人电池的自动更换，全程无需人工干预，机器人不断电、不离线，保证机器人7×24小时不间断作业。

（3）订单聚类分析，波次动态优化

面对订单行数多的复杂订单结构，智能仓储管理系统iWMS-1000对订单进行结构分析和标记，算法平台结合实时可用库存，滚动生成提总波次和分播波次。

提总波次聚合相同结构订单，多个提总波次再次聚合按波次动态虚拟分播，最大化实现集中拣选，从而减少搬运次数，提高命中率。

动态分播波次除了满足礼品包装、异形商品等个性化订单处理外，侧重考虑命中货架分布和任务均衡，创新性地实现自动还框绑框、可视化和语音辅助拣选、动态排队和不固定点旋转等，降低拣货难度，提高命中率和动态拣货密度。

（4）分级偏载管理

针对仓库中大量沉重且易碎的水乳化妆品和酒水类商品，系统实时监测各个发生库存变更的货架前后偏载和上下偏载数据，结合参数定义的偏载等级分别实现告警提示、管理员限制和操作完全限制，确保了贵重商品的无损转运。

（5）超300台AMR协同作业

RCS-2000对300余台移动机器人进行调度控制、交通管制、路径优化等，确保系统运行高效顺畅，各设备作业协同有序。

4　效益分析

（1）提升拣货效率

“人找货”拣选升级为“货到人”拣选，同时双拣选位的模式，显著提升单工作站效率。系统完善的防呆防错机制，大大降低人工拣选错误率。

（2）降低拣货难度

提总波次和分播波次算法在有效提升了拣选效率的同时，将拣货过程升级为减少等待、无需找货、简易操作的方式，显著降低了拣货难度和劳动强度。

（3）高柔性 易扩展

系统具备柔性扩展优势，未来可根据仓库不同的发展阶段，通过柔性增减机器人及拣选工位的数量，快速从容地应对业务波动需求。

海康机器人将致力于服务机器人和以智能仓储业务为主力业务单元的整个智能制造领域。用机器解放人力，让AI赋能制造，帮助企业搭建智慧内物流系统，抢占“智”造升级的先机。

摘自《自动化博览》2021年7月刊