以智能仓储机器人应对智慧仓储行业发展难题

以智能仓储机器人应对智慧仓储行业发

展难题

马荣

摘要：具备拣选、分拣功能的智能仓储机器人按其运行的内在逻辑不同，可分

为货架机器人、订单机器人和SKU机器人。由立穗机器人首创的SKU机器人，

通过设备租赁方式降低经营者应对峰值需求所导致的阶段性浪费，通过标准化

模块化设计大幅度缩短交付周期，通过超多格口处理能力填补退货处理领域无

自动化分拣设备的空白，从而有效应对智慧仓储行业发展的难题。

关键词：货架机器人；订单机器人;SKU机器人；立镖方案

引言

智慧仓储是物流人的努力方向。受益于烟草、医药、电商、汽车、家电、新能

源、商超、快消品以及部分制造业轮动发展和投资拉动的影响，智慧仓储行业

在过去10年快速发展，市场规模逐步扩大，预计到2022年将超过1200亿元。

不过在智慧仓储行业，普通的叉车、托盘、货架、输送机、分拣机等设备的组

合应用能满足用户基本需求，因此技术创新需要突破上述框架。有两个方向可

考虑：1）通过技术创新创造低成本核心产品，能够在某一环节上形成优势，使

得仓储企业在同等投入水平下有更高的收益;2）物流集成方案能够科学合理地

集成各种低成.本产品。

智能仓储机器人正是在这一背景下获得突破，并为集成方案规划设计提供更多

可能。智能仓储机器人门类众多，定义不一，本文所探讨的智能仓储机器人，

限于分拣、拣选机器人。

一、智能仓储机器人应用比较

放眼全球，无论机器人的外形如何变化、宣传多丰富，其完成的工作无非是仓

库内货物的撤运与归类，通过按订单、按门店、友SKU、按地址或其他标准进

行归类后进入下一工序。按其拣选的内在逻辑不同，现有智能仓储机器人中，

具备分拣或拣选功能的有三个应用方向：

1.1货架机器人。货架机器人的原创者是KTVA,该公司于2012年被亚马逊收

购。其初衷在于降低人在仓库内行走的时间，通过机器人将待拣选的商品搬运

至人工处理区，由人工按订单进行分拣和复核，因此也被形象地称为“货架到

人”。目前智能仓储机器人企业中，80%以上的企业都能找到几款货架机器人。

货架机器人系统，除了对机器人进行各种改进外，对货架要求较高，且货架在

应用驱动下变形为一个货架只有1个SKU、一个货架多个SKU、或者对货架的设

计做调整便于更好地存取等。据了解，相比传统人工作业方式，该系统能够大

幅度提高人的分拣效率，降低劳动强度。

在实际运营中，货架到人拣选模式并不理想，业界戏称该系统是“为了喝杯牛

奶，拉来一头奶牛”，人的劳动强度降低了，但官加了操作环节，坪效和人效

没有大的提升，能耗却大幅度提高。

1.2订单机器人。由于货架机器人适用的场景有限，且综合效率不理想，因此

有企业研发订单机器人，也称“订单到人”机器人。该系统工作原理为，一个

机器人根据上位系统的指令驮单个或几个订单到订单商品所在货架，人工将该

商品投放到订单框中，随后机器人将订单送至打包区进行人工打包处理。按一

般理解，只要控制系统成熟，相关配套体系协调到位，订单到人有一定的应用

场景，而且有比较高的效率。费解的是除了早期报道，该类机器人实际上并没

有更多应用案例，不知是基于保密需要，还是因为控制系统不成熟。相信在行

业的共同努力下，未来会有更多的应用案例出现。

1.3SKU机器人。这里SKU是相对概念，核心在亍机器人每次出发时是单一任

务，或是属于某个地址的包裹、或是某个订单或门店的商品、或者是某一

SKU。通过控制系统、运行速度和整体任务对流量的要求综合规划，并根据上位

系统目的指令将商品以最优的路径送至目的格口。SKU机器人原创者是浙江立

镖机器人有限公司，该公司基于长期的自动控制系统与精密伺服经验于2016年

创立。其工作原理是机器人每次出发完成单一任务，或包裹、或商品，

SKU机器人首先用于快递包裹分拣，占地面积小、分拣效率高，随着研发深入

和市场需求推动，该机器人不仅工作效率在原有基础上提升了20%,而且应用

场景也得到快速拓展，已经在电商订单拣选、门店补货、退货处理、图书馆、

餐饮以及生产物流等领域形成规模化部署，其中在美国部署14个仓库，在日本

部署5个仓库。

鉴于其独创性、新颖性、柔性以及高效率等特征，引来大批跟进者，发展出滚

筒式、皮带式、高脖子等各槿形态。遗憾的是，跟进者在形式上能做很多翻新,

但在效率和运行稳定性上始终无法达到经济水平，以至于在SKU机器人领域，

立镖机器人出货量遥遥领先。

得益于资本、政策和企业的共同推动，智能仓储机器人在过去几年得到了巨大

发展，并有广泛的尝试性应用，但行业原创者少，跟随者众，能够称得上技术

根本创新的核心产品屈指可数，以至于大量机器人产品供应商加码转型为设备

运营商，以完成对资本的业绩承诺，而智慧仓储行业却面临更多问题，需要更

稳定、更柔性和更高性价比的机器人产品来缓解行业痛点。

二、智能仓储行业痛点

智能仓储有诸多难题需要克服，如基础信息采集困难、各主体信息系统间对接

无标准、各行业各环节各场景需求高度差异化、电商的发展导致对物流流程的

重构等。智能仓储机器人作为智慧仓储的重要组成部分和新的解决方案，既需

要解决自身发展的瓶颈，更需要协助智慧仓储行业客户其发展过程中的固有难

题。

2.1应对峰值需求进行的投资导致设备阶段性浪费

物流行业峰值特别明显，以“618”、“双11”购物节等为主要特征的电子商

务，鞋服换季、零售促销等等，都会形成高峰需求。峰值的过度夸张以及年均

20%左右的业务增长，对相对刚性的智慧物流系统而言是非常大的挑战。为迁就

峰值和增长需求，在集成方案设计时往往需要放较大余量。理想的设计是平时

少加班，高峰加人加时能满足平时2-3倍业务量的处理，这就需要方案设计时

按平时的1.3至1.5倍设计，其结果是设备需要2年左右时间才达到满负荷运

行，既增加期初投入，而且由于设备的不可分性，又增加平时的运营成本，拉

长投资回收期。

2.2智能仓储机器人交付周期不稳定

相比成熟的自动化设备，智能仓储机器人还属新鲜事物，涉及到机器人本体内

部各驱动之间的集成与协调，控制系统、导航、通讯以及与WMS、WCS等的对接

与协同，还有很多需要完善之处，会大大地影响交付周期，尤其是需要定制化

的项目，交期更不确定。行业实践显示，智能仓储机器人承诺的交期一般在3-

9个月，但实际情况要差很多。福建某分拣机器人项目，约定的项目交付周期2

个月，从2018年8月上旬到10月上旬，要求达到的生产效率为1万件/小时，

然而直到2019年的双十一，项目实际产能仍只有4000多件/小时，无法实际交

付。虽然这只是个例，但部分智能仓储机器人厂家交付困难确实是行业发展之

痛。

2.3退货大幅上升呼唤新的解决方案

随着传统电商发展和直播电商兴起，各个领域的退货率持续飙升，部分行业退

货率已经超过60%,退货处理水平的高低在一定程度上决定着这些企业的生

死。相比物流其他环节，退货处理更复杂和传统：具有量大、多SKU和自动化

程度低等特点。在量少、SKU不多的情况下，人二分拣还能应付，一旦上量，

其拣选复杂程度会几何级数上升，对于好几千SKU、上万件每小时的拣选量，

人工模式就是不可能任务，需要新的解决方案来缓解行业之痛。

三、立足行业痛点的立镖方案

3.1以高峰租赁模式缓解行业过度备份之痛，即初期投入满足平时作业需要，

在高峰期向^备厂家租赁机器人及配套设施，以高效率渡过高峰期。相比流水

线逻辑下的刚性设备，智能仓储机器人具备更大的柔性空间，每个机器人相互

独立，方便移动和临时增加。广东某电商仓即采用这种模式，每年“618”和

“双十一”来临，客户即向厂家租赁80-100台机器人，加入到原有场地，大大

缓解高峰期用人需求，机器人租赁成本仅相当于临时增加8个工人。

3.2以标准化、模块化产品突破行业交付难、交付周期不确定的硬伤。立镖产

品设计立足于使客户投入最少、见效最快，以能模块化运行作为核心关注点，

目前其产品的各个组成部分都已实现模块化。

模块化和稳定的产品极大地缩短机器人交付周期。江苏某项目，占用仓库面积

1400平米，分拣目的地254个，投入机器人350台，如此大的项目，传统设备

交付至少需要3个月时间，立镖产品从产品进场到正式运营，整个交付周期只

有10天，当年9月27日进场，10月8号交付撤场，大幅度降低无效资金时

间。值得一提的是，该设备当年双十一分拣量在江苏省所有自动分拣设备中排

名第一。

模块化设计还有利于远程交付，在交付领域实现客户DIY。立镖机器人广东某

项目，占地面积100平米左右，42个格口，20个机器人。该项目即由客户按照

安装手册自行部署，从设备进场到正式运行不超过1周，打破同行6个月不能

交付的记录。

3.3以系统优势填补退货处理无自动化设备的行业缺口，满足客户按SKU分拣

上架需要。立镖机器人主控系统可同时控制1T000个机器人且效率不降，可根

据客户分拣需要设置10-2000个格口，对有大量退货的行业而言是福音，提高

效率和准确率，降低劳动强度。立镖机器人韩国某客户，每天退货量7万件。

在此之前，需要6500多平米的处理场地，将近100人才能完成如此复杂的分

拣。得益于SKU机器人高效拣选至多格口的能力，为客户设计了新方案，占地

面积仅需要850平米，设置580个格口，以比较低的投入实现退货处理的智能

化，人工需要量只有原来的60%,处理量比原来高一倍，极大地提高效率、分

拣准确率和降低劳动强度。

四、结语

智慧仓储行业经过长期持续的发展，取得了令人称道的成绩，尤其是智能仓储

机器人的出现，为仓储设备组合增加了新选项和可能。

在具有分拣、拣选功能的智能仓储机器人这一领域，有货架机器人、订单机器

人和SKU机器人之分，尽管部分产品不稳定，但都有试用场景。未来，只有更

成熟、更稳定、更高性价比、并经过市场持续验证的产品，才能缓解行业因峰

值需求形成的投资浪费、才能有更短的交付周期、才能满足因退货大增而形成

的新需求。

对于每一个应用智能仓储机器人的企业来说，不仅需要准确表达自己的所需，

更多地了解各类产品的实际应用，还需要擦亮自己的眼睛，找到真正成熟的智

能仓储机器人产品，才能真正解决实际问题，提高人效和坪效。

参考文献：

[1]新型智能仓储机器人及其应用[J],任芳，物流技术与应用，2018年（8）,

第28-31页.

[2]百度百科,KIVA机器人https：

//baike.baidu.com/item/kiva%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/16343581?

fr=aladdin

[3]《智能仓储的独角兽逻辑》，https：//baijiahao.baidu.com/s?

id=1642340627556812841&wfr=spider&for=pc

[4]物流仓储自动化发展现状，https：

〃www.sohu.com/a/327387984_100048981

[5]中国仓储物流机器人发展现状及前景分析，http：

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