文｜ 《物流技術與應用》 任芳
電商行業具有SKU多、訂單波動性大、時效要求高等特點，物流機器人系統因其突出的柔性，同時兼具效率與成本優勢而适配于電商行業的需求。而電商行業市場規模的不斷擴大以及豐富的作業場景，也為物流機器人品類的進一步多樣化和解決方案的不斷完善提供了空間。
1083億件！這是2021年全年大陸的快遞業務量規模，同比增長29.9%，包裹數量占全球一半以上，已連續8年穩居世界第一位。2022年，預計快遞業務量将完成1225億件，同比增長約13%。這些數字在凸顯大陸快遞業迅猛發展的同時，也意味着電商物流需求的持續增加和對物流效率要求的進一步提高，需要更加适應電商業務特點的自動化物流支撐。
電商行業龐大的業務體量，豐富的作業場景，促進了自動化物流技術的發展與應用，特别是基于其商品品規數量多、訂單波動性大、時效要求高等特點，對柔性自動化解決方案的需求愈發強烈。正因為此，2015年前後，一大批物流機器人企業應運而生，以創新的揀選解決方案切入電商行業。
針對物流機器人系統解決方案在電商行業的應用，極智嘉流通行業總監程曉鑫、快倉智能行業資深顧問專家秦星、Syrius炬星COO 翁放接受本刊記者采訪并進行了深入分享。
電商行業物流特點及物流自動化需求
近十幾年來，大陸電商行業蓬勃發展，同時也充滿了變化。而在不同的發展階段，電商企業對自動化解決方案的關注點也會有所不同。在程曉鑫看來，電商行業對物流自動化的需求變化可以分為三個階段：
極智嘉流通行業總監程曉鑫
第一階段：随着電商市場新藍海的開拓，很多企業開始發力線上進而實作業務的大幅增長。在此過程中，原有的“單倉發全國”模式在時效和客戶體驗方案顯示出不足，企業紛紛開始在全國範圍内布局分倉。這一階段電商倉庫以租賃為主，較少考慮投入自動化物流系統。
第二階段：随着線上業務規模的擴大，營運成本的上升，利潤的降低，以及場景的不斷疊代，企業不再通過單一的倉儲布局來支援業務的增長，而是開始更加追求精細化的運作。企業開始在不同環節投入不同類型的自動化解決方案，如多穿系統、分揀機、分撥牆解決方案等等。但是，依據業務規模的增長進行物流自動化投入往往面臨一些問題，若業務增長不及預期便會帶來系統能力的浪費，若增長過快，系統能力又無法滿足需求，并且經營品類以及熱門商品時常發生變化，這就對柔性化自動化解決方案的需求越來越凸顯。
第三階段：随着美團、微商、直播等新的場景的出現，企業的業态也在不斷疊代，線上業務結構開始調整，從大型平台分流到新的銷售管道，O2O、C2M等模式不斷凸顯，電商業務的波動性進一步促進了物流系統柔性自動化發展和技術疊代更新。
從電商物流自身的特點來看，也對柔性自動化提出了更大的需求。綜合三位專家的分享，電商物流特點主要展現在三個方面：一是SKU數量群組合非常多，同時SKU深度較淺，即商品種類多，但數量相對較少；二是時效性要求高，電商平台通常對于發貨時間都有明确的規定；三是訂單波動性大，電商促銷活動非常多，導緻單量短時間内劇增。
這些特點進一步對倉儲營運管理帶來巨大挑戰，突出表現在人力成本高及管理難度大等方面。例如，在“雙11”、“618”等大促期間，倉庫需要聘請大量的臨時工以應對市場需求，但随着人口結構和就業觀念的變化，招工難問題凸顯，人力成本不斷上升，且臨時工需要一定的教育訓練，其作業準确率卻難以保障，使得管理難度也進一步增加。是以，無論從波動業務的滿足，還是從管理水準的提升角度來看， 電商行業對柔性自動化解決方案的需求越來越迫切。不僅可以實作分步部署，同時可以适應更多商品類型需求，實作高效率、高準确率作業的物流機器人系統解決方案在電商行業得到廣泛應用。
“越來越高的履約要求和越來越難的營運情況，倒逼電商行業尋求物流自動化、數智化的手段，實作降本增效。”翁放表示，他進一步用資料強調：“Syrius炬星曾做過調查，僅有2%的倉庫從未主動了解和接觸過自動化解決方案，倉庫轉型更新的需求是迫切且旺盛的。與此同時，電商行業對物流機器人系統的信任逐漸加深，很多大規模的電商企業為了保持未來長期的領先優勢，也樂于嘗試更新的技術和裝置，以抵禦可見的諸多風險。”
選擇物流機器人系統的主要考量因素
綜合電商行業的發展變化、電商物流特點，以及其面臨的營運挑戰等因素，秦星表示，電商行業客戶在選擇物流機器人系統解決方案時，ROI是其首要考量因素，在衡量ROI的影響因素時，人效、坪效、管理水準是其重點關注的三個方面。
如，在人效方面，首先是提高作業人員的作業效率，降低用人成本，其次是需要系統能夠幫助實作标準化管理，使人員通過簡單的教育訓練就能快速上崗，将人的影響因素降至最低；三是幫助人員提高揀貨的準确率，根據快倉的案例經驗，揀選準确率可以提高到99.99%以上；四是針對退貨商品，可以進行快速的分揀，二次上架處理，降低抛貨風險。在坪效方面，需要物流機器人系統能夠盡可能利用倉庫空間，同時基于資訊化處理和資料的快速回報，提高庫存周轉率，降低庫存積壓，柔性應對業務變化。在營運管理方面，需要通過系統自動生成各種實時資料和報表，進而提升整個倉庫的管理水準，降低管理難度。
快倉智能行業資深顧問專家秦星
翁放進一步補充表示，能夠精準解決問題，擁有投入成本低、風險可控、合理的ROI，并保證長期穩定運作，也是電商行業客戶關注的核心。其中，精準解決問題已經不能簡單地被概括為“降本增效、高效履約”，而是根據不同的場景，解決不同的個性化需求。這就要求服務商不僅有深入的行業洞察，還需要其解決方案有很強的靈活性和定制能力；ROI也是客戶極為關注的，大部分客戶希望在1-2年内收回物流自動化的投入成本，尤其是目前更多是存量倉庫需要轉型，還要求做到盡量減小自動化解決方案對現有業務的影響。
Syrius炬星COO翁放
程曉鑫也表示，由于電商行業商品利潤率比較低，是以物流機器人系統是否具有高成本效益便顯得尤其重要。他進一步聚焦到物流機器人系統，從三個層面對客戶的需求進行了總結。一是硬體層面，需要進一步提高機器人的品質進而降低綜合成本，因為長遠來看，高品質的硬體不僅可以降低後期維護保養的成本，還可以避免因裝置損壞帶來的時間浪費和經濟損失。
二是系統層面，不單要求系統更加穩定可靠地運作，還要求系統綜合效率更優。經過多年的發展，目前物流機器人企業已經很難在硬體方面拉開非常明顯的差距，是以軟體（包括算法）的能力便很大程度上決定了系統的效率。三是解決方案層面，要求對客戶流程進行整體梳理，對解決方案做整體的布局設計。由于一種機器人産品和方案很難實作一招通用全行業、全場景，特别是在複雜的揀選場景下，多品類機器人組合比單品類機器人更能滿足客戶需求，實作更高ROI，這也是極智嘉堅持做全品類機器人解決方案的原因。
行業主要解決方案
電商物流細分場景衆多，針對其行業特點及不同要求，催生出了多種類型的物流機器人解決方案。
1.貨架到人解決方案
由移動搬運機器人+貨架+揀選工作站組成，這也是目前電商行業揀選作業場景最為成熟的物流機器人解決方案，其最大價值在于節省了揀貨人員大量的行走，可以顯著提高揀貨效率，降低勞動強度。
2.貨箱（料箱）到人解決方案
通常由料箱機器人+貨架+揀選工作站組成，一次實作多個料箱的搬運。或者由不同類型的物流機器人進行組合，如采用大小機器人配合的極智嘉RoboShuttle全柔性貨箱方案、快倉QuickBin解決方案，料箱式機器人取放料箱到緩存區，潛伏式機器人運送到揀貨工作站。此外還有一種組合模式，即料箱存儲于可移動貨架上，由潛伏式機器人搬運可移動貨架至工作站，如極智嘉PopPick新一代貨到人揀選方案。
3.訂單到人解決方案
物流機器人負責行走和搬運貨物，作業人員參與揀選，雙方不需要被動等待，而是實作一種動态互動與平衡。以Syrius炬星的解決方案為例，其揀選流程主要是：（1）雲服務系統連通倉庫管理系統後，智能組單并下單給AMR機器人，機器人根據訂單任務自主規劃最優路徑，如人一般在貨架間穿梭，到達儲位後，指引附近的揀貨員将貨物直接放進機器人攜帶的載具内，随之自行前往下個取貨點（或者當所有任務完成時，前往打包台）；（2）揀貨員不跟随任何一台機器人，隻在小範圍内配合不同機器人完成揀貨作業。這類解決方案除支援“先揀後分”和“邊揀邊分”外，機器人還可進行上架作業。
4.上存下揀解決方案
為了突破物流機器人在空間利用方面的缺陷，機器人企業開始不斷探索新的解決方案，包括與四向穿梭車、高位叉車等相結合，形成上存下揀的模式，充分利用不同自動化裝置所長，形成最适合客戶業務需求的解決方案。
5.其他機器人解決方案
除此之外，還有衆多類型的分揀機器人，通過在移動機器人底座上安裝适合不同場景需要的載具實作商品分揀，以及搬運機器人、無人叉車等應用在電商行業，實作揀選、分揀、搬運等功能，甚至向複合打包等功能進一步延伸。
典型應用與案例分享
1.極智嘉-波司登
極智嘉-波司登項目
（1）項目需求
波司登是全球羽絨服銷量規模領先的品牌，随着電商的不斷發展和消費模式的變革，波司登不斷融合線上線下，通過傳統電商、社交電商等形式擴大線上銷售規模。退貨業務是電商物流的重要場景，也是難點所在。在繼波司登成功将110台貨到人揀選機器人應用在拆零揀選場景并獲得拆零效率大幅提升後，也希望在退貨場景應用該技術，提升退貨作業的效率與準确率。
（2）解決方案及特點
在波司登華東物流中心倉，極智嘉根據波司登退貨業務特點，在兩個倉庫部署了90台P800揀選機器人，且兩個倉的機器人數量可根據不同的業務量靈活調配。該解決方案具備以下特征：一是上架與分揀流程合二為一，通過貨位細分設計，一品一位存儲，貨格即為分揀格口，改變了傳統退貨模式需要先分揀整理再上架的流程，而是在商品質檢完成後無需分揀即可直接上架，系統自動根據貨架空置率等資訊運送比對的貨架到上架點；二是質檢合格的退貨商品上架完後即可在系統中形成可銷售庫存，線上或線下訂單可直接進入系統，實時揀選出庫；三是訂單動态波次揀選FlowPick，貨架命中率可達5件，一次搬運滿足多行訂單，有效應對退貨的零散庫存和海量SKU揀選。
（3）應用效果
項目僅曆時1個月便高标準上線，1.5個月完成項目驗收。揀選平均效率超過400件/人/小時，高峰效率可達580件/人/小時。退貨周轉率縮短到2天，提升了商品的銷量機會，同時揀選準确率也高達99.99%。
2.快倉-八馬茶業
快倉-八馬茶業項目
（1）項目需求
近年來，随着人們對于健康飲茶越發關注及茶類電商業務的迅速擴張，原有的多地發貨模式已逐漸無法滿足現有業務需求。針對揀貨時效要求高、客戶訂單流量大的痛點，八馬茶業希望借助全新的智能倉儲業務模式，引入新技術、新産品、新方案，把電商業務集中管理，進而全面提升在大小促銷期間的業務時效，提高客戶購物體驗感，将物流作業成本有效降低。
（2）解決方案及特點
快倉通過潛伏式機器人“朱雀”M60C及智能作業系統的部署，使八馬智能倉庫實作了智能化作業和資訊化管理，能同時涵蓋to B及to C業務；揀貨站采用雙分撥設計，可同時揀選23個訂單；使用1250×1050mm單層及多層兩款貨架，倉庫的存儲空間增加了30%，而單雙層貨架并用的方案也使得揀貨效率提升了3-5倍。提總波次和分播波次算法在有效提升了揀選效率的同時，将揀貨過程更新為減少等待、無需找貨、簡易操作的方式，顯著降低了揀貨難度和勞動強度。
（3）應用效果
該項目在出入庫效率、存儲能力以及人力節省等方面取得突出成效，日均處理單量最高峰可達13000訂單/天，準确率高達99.99%，揀選人工減少30%。未來，還可根據倉庫不同的發展階段，通過柔性增減機器人及揀選工位的數量，快速靈活地應對業務波動需求。
3. Syrius炬星-國際潮玩頭部品牌
Syrius炬星-國際潮玩頭部品牌圖1
（1）項目需求
某國内潮玩頭部品牌在全國擁有300餘家門店，1,000萬會員。其自有倉庫主要服務電商業務，采用先揀後分的方式，自動化程度較低，主要痛點與需求為：閣樓倉已經建成，且業務繁忙，難以停工或改造以引入自動化裝置；人工揀選，效率低下，且易出錯；夜班也需揀貨，人力成本較高。客戶希望通過物流機器人解決方案提升自動化程度以适應未來品牌發展。
Syrius炬星-國際潮玩頭部品牌圖2
（2）解決方案及特點
Syrius炬星的AMR 物流解決方案能夠适應大部分的閣樓環境，克服承重、窄道、弱網等問題制約，以及多樓層集貨的難點。通過導入AMR 機器人，智能組單後采用一人對多機、一機對多人的分區接力揀選方式，減少人在揀貨過程中的行走時間，以更優、更快的路線更準确的完成履約。方案特點在于：投入小，前期風險小，不挑場地、不改倉、不停工部署，快速上線；适應窄道、弱網等閣樓倉普遍存在的特殊條件；見效快，導入後即可提高人效、保證揀貨準确率；彈性擴容，應對大促風險；運作穩定，不受單台特殊狀況影響。
（3）應用效果
該項目在一周内完成部署和整體上線；相比之前，人效提升213%，節省人力60%；同時遇到大促可直接增加AMR 數量，即開即用減少成本負擔，彈性擴容。
技術難點及未來發展方向
盡管目前已經有非常豐富的物流機器人解決方案在電商領域成功應用，但是随着倉儲用地獲得難度的加大，企業更加需要能夠同時兼顧高密度存儲和高吞吐量的柔性自動化解決方案。程曉鑫表示，這是目前行業企業面臨的主要挑戰。對于物流機器人而言，目前5米以下的倉儲空間已經利用較為充分，并通過上存下揀的方式不斷提高空間使用率，但如何利用更高的空間，同時更加高效地作業，是接下來需要攻克的難題。此外，大規模的機器人叢集排程原本就是行業難題，随着電商行業應用的機器人類型的不斷豐富，如何排程上千台不同型号的機器人，對物流機器人系統的路徑規劃、排程、通信、算法等能力提出了更高的要求。對此，極智嘉将繼續保持在算法上的優勢，同時将進一步探索更多類型機器人相結合的解決方案滿足電商行業需求。
秦星則表示，無法通過一套标準化的解決方案覆寫所有客戶的自動化需求，是行業目前面臨的挑戰之一。因為不同的行業特征以及業務流程會讓客戶的自動化需求呈現差異化，這要求物流科技服務商首先能夠系統性地分析這些需求，然後在自身标準化軟硬體基礎上設計出貼合客戶需求的解決方案，并逐漸形成行業級解決方案；同時也要能夠協同相關的生态資源去更好地滿足客戶的需求，例如與其他物流科技服務商內建解決方案等。
翁放也強調，“定制化”是需要重點關注的問題。不同客戶會有不同的細節需求，比如由于貨物類型的不同，需要定制不同的載具；或者需要同時兼顧to B和to C的發貨業務；還包括對接客戶不同的WMS 系統等。是以，他認為物流機器人的未來将會是日益“專業化”的過程，需要企業提供精細化的運作，進而滿足不同客戶不同場景的各式需求。但從技術角度并不一定是要用不同的硬體裝置去解決不同的問題，類似Syrius炬星就是通過标準化的硬體平台，基于Syrius炬星自研的機器人作業系統MegacosmOS開源平台開發的靈活軟體小程式，以及針對不同垂直場景的載具來應對這些需求。