在湖北省武汉市菜鸟智慧物流园的自动化立库中,一台蓝色AGV(配备自主导航功能的机器人)在宽敞而明亮的工厂环境中如同一只小精灵般快速移动,高达近30米的堆垛机在立体存储仓内像擎天柱一样稳定运行,智能系统会自动规划存储位置的商品在仓库中自动出库和入库,而高速分拣机的装箱快递则由智能分拨机器人送至指定区域进行装车。这一切都构成了一幅充满科技氛围的画面。
在传统的物流仓储中,核心的操作步骤涵盖了订单的处理、物资的采购、物品的入库、物品的盘点、货物的拣选、货物的出货以及配送等环节。这些步骤都是由人完成。在这一过程中,需要投入大量的人力资源来完成各种相关任务,这不仅消耗了大量的时间,而且也难以有效地规避人工操作中可能出现的错误。同时,由于物流行业中存在着人员流动大、流动性强、业务连续性差的特点,导致在仓储管理方面出现了许多新情况和新挑战。为了解决这些挑战,菜鸟武汉智慧物流园推出了其独特的解决策略——仓储自动化,旨在通过创新手段提升物流仓储的智能化程度和品质。
最近,我们的记者走进了菜鸟武汉智慧物流园的自动化仓库,详细记录了一件快递从处理订单到入库,再到出库的全过程,这是我们在这个充满科技氛围的智能仓库中所经历的一次“奇妙的冒险”。
仓储在无人干预的情况下仿佛“云行云舒”
在11月22日的上午10时30分,记者抵达位于武汉市江夏区的菜鸟智慧物流园自动化仓库时,发现工厂正在忙碌地把新进的货物放入仓库。这是一个什么样的仓储车间?身穿蓝色制服,记者在菜鸟集团江夏园区公共事务经理周撼威的引导下,深入这家智能仓库进行了实地考察。
工作人员将货物从货车上卸下来后,用叉车有序地将已经打包好的货物放置在链式输送线上;在输入商品的特性之后,蓝色的AGV机器人将货物连接到指定的工作站,然后由大型的堆垛机送到30多米高的立库货架上。“这是我们公司自动化仓储系统的一个缩影——通过智能物流系统实现了从装车、入库、出库、补货等环节全流程的自动化管理。”各个步骤之间实现了无缝的连接,使得整个流程显得有条不紊。
高效、迅速、宁静、智能,这些都是记者对于自动化仓库现场操作的体验。自动化生产线上的每一台机器都有一个独立的工作区,每个区里都配备了机器人或智能机械手等先进设备,实现无人操作。在工作现场,除了负责日常维护设备的工程师外,几乎没有其他的流水线员工。
为了更深入地掌握智能仓库的操作流程,并在周撼威的建议下,记者在使用菜鸟物流仓储服务的电子商务平台上进行了下单,观察了货物的出库过程。
只需听到“叮”的一声,系统便成功下单,并选择了北京作为配送地点。
几乎在相同的时间段内,菜鸟江夏智慧物流园的自动化仓库中,一个物流订单迅速地产生了。
智能堆垛机是第一个亮相的设备,它能在超过30米的高度内准确地抓取订单中的各种物品;紧随其后,旁边等待的AGV机器人按照预定的路径将货物稳定地送到分拣台。
当坚果零食、薯片、洗面奶、洗衣液…….所有的货物都备齐后,操作台的电脑上已经清晰地显示了专属的包装方案:使用相应长宽的标准型号箱体,然后按照洗衣液、洗面奶、薯片、坚果零食的顺序依次放入。打开箱盖,只见一个小瓶子里装满了不同种类的产品。在这个过程中,洗衣液和洗面奶的瓶口需要用塑料来缠绕,而在装箱完成之后,工作人员还会细心地在箱内填充充气缓冲包。
与仅依赖肉眼和经验来判断和估算的人工包装相比,菜鸟公司研发的装箱算法显得更为“简单”。在订单生成的那一刹那,AI(人工智能)能够利用商品的大数据迅速匹配纸箱的长度、宽度、高度和承重能力,并能计算出商品在箱子内的最佳摆放方式,这一过程甚至不到1秒的时间。
过去,打包工作完全依赖于经验,为了避免中途更换纸箱,从而影响操作效率,通常会优先选择较大的纸箱,这在一定程度上会导致资源的浪费。”在某电商平台打包带包装区,一名工作人员正通过电脑控制自动切刀将包裹切割成所需大小。打包员告诉记者,有了这个智能切箱系统,可以一键生成箱型尺寸、货品摆放和防护方案,从而大大提高了满箱率。
在交谈的过程中,物品已经打包完毕,屏幕上的满箱显示比例高达80%。“今天我们要做的事情是打包。”打包员熟练地取出“瘦身胶带”,迅速地绑上“十字捆”,然后贴上电子面单。
几分钟之后,一个密封的纸箱从仓库开始,通过一个长达百米的走廊,与传送带上的许多包裹一同,依次跳入自动分拣系统。
在这个占地上万平方米的分拨中心里,信号灯在不断闪烁,而分拣设备也在高速运转中。“我们是专门为客户设计生产的快递物流解决方案提供商,可以实现‘一专多能’。”面单扫描、交叉分拣、自动集包…….从隔壁仓库源源不断涌入的包裹在这里迅速完成了“队伍整编”,沿着面单上的“四段码”,自动流转到相应的出口。“这就是我们公司的自动化物流系统了。”最终,车辆被装载并启动,从智能化的仓库启程,向全国各地的众多家庭驶去。
“亲爱的,您的产品已经从仓库中取出。”这是一家以智能仓储为特色的公司推出的新业务——智能配送中心,它将实现对货物实时跟踪、自动分拣和智能化管理,从而提升物流配送效率,降低企业成本。记者在为自己订购的商品装车的那一刹那,手机上接收到了一条关于物流的提示信息。从商品的入库到出库,整个流程都是如云流水般流畅,智能化且高效。
自动化的数据库建立已经变成了标准设置
菜鸟武汉自动化立库的总体设计包括两个独立的双层立库,总占地面积达到29000平方米,并在东侧与菜鸟速递分拨中心相连。西侧为物流分拣中心,用于仓储管理和配送作业。仓库内部主要包括货架存储区、设备搬运区、生产作业区和交接暂存区,而二楼则建有一个3000平方米的钢制平台,能够满足多种复杂业务的个性化需求。
自动化立库是什么意思呢?
周撼威在接受记者采访时表示,自动化立库代表了一种先进的仓储管理系统,它利用自动化工具和高级控制系统来增强仓库的操作效率和准确性。它主要包括自动堆垛机、立体式存取装置、机械手、搬运机器人以及计算机监控系统等组成。这种技术经常被应用于大型的存储环境中,例如分销中心、物流中心和生产工厂等场所。目前我国的自动化立库业还处于起步阶段,但随着经济的发展,人们对货物存储管理要求越来越高,自动化立库已成为现代物流业中不可缺少的一部分。自动化设备、立体货架、控制系统、自动化流程以及数据采集与分析构成了自动化立库系统的几个核心组件。
菜鸟自动化立库装备了一系列先进的自动化设备,包括但不限于自动堆垛机、输送带、输送机以及AGV机器人等。该自动化设备可在无人参与情况下进行自动化作业,并通过计算机编程对仓库内的货物实施有效管理。这批设备具备货物存储、检索以及移动等多种功能,从而降低了对手工操作的依赖。菜鸟自动化立库会根据客户要求来提供多种规格的产品或服务。此外,菜鸟自动化立库的设计采纳了垂直存储方式,目的是为了最大化地利用垂直存储空间。立仓储货系统是一种将货位布置于仓库内部的新型物流设施,它能实现对不同类型货物进行有效管理。通常,货物会被储存在高度可调整的货架上,由自动堆垛机负责仓库内的自动搬运,这样可以最大程度地提高存储容量。
“自动堆垛机”是一种专为仓库或物流中心的自动化存储系统设计的设备,其主要功能是在垂直方向上移动和储存货物,以充分利用垂直空间资源。”在采访之前,记者已经了解到了这种设备在国内市场的需求情况。刘业明,一位仓库自动化运维工程师,告诉记者:“我们的仓库高度超过30米,与之对应的堆垛机也接近30米。”
尖端的控制系统构成了菜鸟自动化立库的关键部分。自动仓储技术包括了各种传感器、控制器、执行装置以及相关软件。这套系统的主要职责是对仓库中的所有自动化设备进行监视和调整,确保它们在一个高效且协同的环境中工作。控制系统与仓库管理系统进行了集成,目的是为了对库存、订单以及运输等各种数据进行全方位的管理。
“存储位置并不是一个固定的存储位置,而是通过算法计算得出的最终结果。”刘业明指出:“在我们的仓库中,商品的出入库遵循先进先出和后进后出的策略,同时也高度重视商品的有效期并确保了存储的高效性。”
通过对仓储流程的优化,我们实现了从货物到达、储存、检索到出库等各个环节的自动化立库。自动化立库可使工作人员在最短的时间内获得所需信息并作出正确决策,从而达到缩短生产周期、降低物流成本、提升服务水平和质量以及增强企业竞争力等目的。这样做有助于降低由人为因素导致的错误,同时也能提升操作的速度和准确度。自动化立库内配备了自动控制系统,可保证在任何时间、地点对库存进行准确管理,并提供快速查询功能。另外,自动化立库利用多种传感器和数据采集工具,收集了大量与仓库运营相关的信息。这些数据可为企业提供有价值的信息和决策支持,从而有效地进行管理。这批数据能够被应用于实时的监测、性能的分析以及预测性的维护工作,从而确保整个系统能够稳定且高效地运作。
目前,智能仓储已经普遍采纳自动化立库作为其标准设置。自动化立库具有节省空间和人力等优势,同时也是一种新的物流管理方式,它能使仓库中的物品得到有效利用并进行准确定位。企业通过采纳自动化的立库技术,不仅可以提高仓储的效率、降低出错的可能性、增强库存的准确性,还能更好地满足市场的快速变动需求。
以菜鸟为研究对象,我们采用了16层立体货架的高密集存储立库与菜鸟自主研发的AVV相结合的灵活操作方式,这大大减少了不必要的设备搬运和人员操作。利用菜鸟的数字化运营优势,库内的设备能够在夜晚自动对库存进行智能化的重点管理(A)、常规管理(B)以及一般管理(C)分类。这样可以提前将热销产品移至近出口的存储位置,从而缩短了操作流程,提高了库存货物的上架效率6倍和下架效率3倍。同时通过智能机器人辅助操作提高工作效率,减少人工劳动投入。通过系统的实时货位分配和更新,我们实现了库存信息的透明和可视化,从而降低了盘点的复杂性,并确保库存的准确性达到了99.99%或更高。
“我们的运营团队根据业务需求进行灵活的操作,与传统仓库相比,我们的人力资源效率提高了超过30%,而商品的进出转运效率和生产能力也增加了超过50%。此外,B2B(企业之间的交易)和B2C(企业与消费者之间的交易)业务都在同一仓库中进行,这满足了客户的全渠道一盘货销售需求。库内还配备了自动化分拣设备,可以实现出库订单线路的初分,并支持指定线路的直发,从而有效地缩短了全链路履约的时效20%。”“我们的产品是以用户为中心,通过大数据技术分析和预测未来需求变化,并在此基础上对产品研发、生产以及物流提出改进建议,帮助用户解决实际问题。周撼威发表了言论。
菜鸟武汉自动化立库凭借其多方面的优势,已经具备了强劲的数据处理能力。在面对商业需求激增和其他物流密集的应用场景时,其仓内效率比传统仓库提高了超过60%,而且无需大规模增员,就能实现日常产能的三倍以上。
我们自主研发的技术为智能仓储提供了强大支持
智慧仓库的进步与发展,与自主知识产权技术的研究和实际应用是分不开的。
在2014年,“菜鸟”电子面单问世,并开始逐步替代传统的纸制面单。如今,电子面单已经被广泛应用于物流、仓储业。一张小巧的贴纸实现了地址的数字化,使得物流和仓储领域向自动化转型变得可行。
电子面单之外,随着更多的自主知识产权技术的应用,菜鸟在走向自动化物流和仓储的道路上取得了更大的进展。随着科技水平提升和行业发展需求,传统快递企业开始尝试转型升级,并逐渐意识到依靠“人工”方式来完成分拣作业已无法适应时代需要,必须寻找新的突破口。为了能够迅速地识别包裹,菜鸟公司开发了专门的单件分离工具和高速的交叉分拣设备;为了实现机械控制的识别和包裹定位,各种仓储自动化创新如自动化仓库、AGV和托盘四向穿梭车相继问世。菜鸟的成功离不开自主知识产权技术的支撑。毫无疑问,拥有独立知识产权的数字技术为菜鸟在智能仓储领域的发展提供了巨大的推动力。
首先要提到的是四向穿梭的托盘车辆。托盘四向穿梭车是一种专为托盘类货物搬运设计的自动化工具,它能在仓库内实现货物的纵向和横向移动,自动地将货物移至货架的任何位置,代表了托盘类集中存储解决方案的新一代智能搬运工具。
菜鸟托盘四向穿梭车的硬件设计最大载重能力为1500千克,配备了机械式的顶举装置,能够连续运行高达20万次。通过传感器和控制器的配合可以实现自动升降功能。此外,它还具有高速充电的续航功能,能在充电12分钟后工作长达4小时;采用双电池供电方式,最大限度地保证了续驶里程。在系统设计上,我们支持同一楼层的多辆车、换层时的协同工作,确保车辆在整个场地都能畅通无阻。通过该设备将传统仓储模式进行升级改造后,可以实现无人值守和智能化管理,极大提高生产效率。菜鸟物流科技推出的创新托盘四向穿梭车产品有潜力在物流自动化仓库和制造业的线边库中得到广泛应用;可以在楼库和异形库中灵活部署,从而降低托盘立体库的投资门槛;通过将货架和叉车集成到同一设备上,减少了占地面积,节省空间资源。
通过多辆车的协作、多个深度存储以及结合菜鸟独特的算法调度功能,我们可以显著提高密集存储解决方案的处理速度;通过与AGV产品的结合,我们能够实施“上存下拣”的策略,为托盘的“存拣一体”仓储提供了一个全新的自动化模式。
PLC是一种新型的通用工业自动控制装置,它基于传统的顺序控制器,并融合了计算机技术、微电子技术、自动控制技术、数字技术以及通信网络技术。它通过编程输入指令来完成一系列复杂的逻辑处理及相应动作,从而使设备能够按预定程序工作。PLC,作为一个专为工业环境中的应用设计的数字计算操作电子系统,能够控制多种机械设备和生产流程。菜鸟集团的副总裁丁宏伟在接受记者采访时表示:“目前,菜鸟自研PLC系列的核心芯片已经实现了国产化,这确保了产品的稳定性。目前,菜鸟自研PLC整机已经获得了欧盟CE的认证,并在超过200个自动化项目中稳定运行。”
除了那些明显可见的物流硬件外,菜鸟还拥有许多肉眼难以察觉的物流“黑科技”,这包括物联网装置和RFID(精准射频技术——一种用于识别和跟踪物体的技术),这些可以帮助客户实现更好的物流可视性、可控性和效率提升。
在现场,菜鸟的员工通过数字沙盘向记者展示了他们最新发布的RFID服装方案。这是一种利用射频识别技术实现的新型服装供应链管理系统,其主要目的是帮助服装企业解决生产过程中存在的问题,以提高工作效率。传统的服装供应链管理方式,如条码扫描或手工盘点,不仅效率不高,而且容易出错。然而,菜鸟RFID服装解决方案可以通过添加几乎不可见的成衣RFID标签,对整个服装供应链,包括实时收发、库存统计、防盗等方面,进行实时的监督和管理。
菜鸟智能仓储能够高效运作,其中自动化控制系统起到了关键的技术支撑作用。
菜鸟WCS自动化控制系统被认为是自动化设备的“指挥中心”,它在推动全场物流的统一管理以及提高物流自动化应用的效率和品质方面发挥了重要作用。这一系统与物流自动化的主流产品相兼容,并能管理超过20种不同的自动化设备。
菜鸟WCS系统基于其自主开发的MAPF调度算法(这是一种用于解决多智能体路径规划问题的算法),具有对单仓1000台以上AGV进行调度的能力。与传统的相关算法相比,其路径质量已经从60%提升到了98%。目前,菜鸟WCS系统已经在100多个自动化项目中得到应用。”丁宏伟发表了言论。
伴随着智能物流技术的飞速进步,新型设备和模式不断地引领并推动物流与仓储行业的持续发展。
菜鸟利用其自动化团队独立开发的硬件和管理系统,结合他们多年的立体仓库管理经验,已经在智能仓库的建设和运营方面达到了一个相对成熟的阶段。菜鸟立库集仓储、分拣、运输于一体,是一个以物流服务为主的综合服务型系统,主要用于快速高效完成商品配送任务,实现对货品从入库到出库全过程的信息化管理。菜鸟立库在华北、华中、华东等多个地区有着广泛的分布,目前已经在全国范围内运营了数十个自动化立体仓库,为快消、美妆、医疗、健康、电器、家装、商超等多个行业的客户提供了成熟的自动化立库解决方案。
目前,菜鸟公司的智能存储能力正在逐渐“外溢”。“我们的产品在农村已经有了很好地应用。”“例如,乡村创新的智能产地仓就是利用自动化技术帮助农民增加收入,这也是智能仓储科技参与乡村振兴的一个例子,这是技术的普惠价值。”丁宏伟发表了言论。
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