为打造无人仓,菜鸟自研了一套柔性自动化技术

      5月31日,由菜鸟网络主办的2018全球智慧物流峰会在杭州举行。当天,菜鸟柔性自动化比较新实践,也第一次各个方面对外展示。
    无人仓的背后是菜鸟5年来在柔性自动化的不断探索和思考,未来的物流将通过包括ai在内的技术创新打造全面智慧化自动化的物流体系,更加快效率率比较高地满足用户需求,当天,菜鸟网络柔性自动化负责人朱礼君博士为我们分享菜鸟在柔性自动化方向的探索和实践。
    首先我们认为人工智能时代能够给 自动化物流带来新的方式,这个自动化的趋势和电商时代物流自动化的挑战,使中国物流结构发生了非常大的变化。我们官方预计2050年劳动力人口会减少四分之一,现在劳动力的缺口是物流人士切身体会到的,特别是东南沿海非常难招到人,新的员工和老的员工的效率差别非常大,甚至差别一半以上。同时电商物流时代跟传统的物流时代差别非常大:商品种类非常多,商品组成的总量非常多;订单量非常大,特别是电商这两年的订单增长;商品多物流属性多样,对它们的处理非常复杂;特别中国的电商用户对时效的要求非常高,一日达,甚至一小时达。
   传统的自动化是刚性的自动化,利用传送带等固定的设备使得我们的物品在仓库里流动。新的电商时代我们需要创造新的自动化,需要更多的柔性,需要更多的ai技术在里面,这样才能适应快速变化的物流时代。
柔性自动化有什么特点?
    首先它的扩展性非常强,随着订单的增长可以快速部署机器人,部署新的自动化设备,使它能够处理更多的订单,而且它的鲁棒性强,也就是单点的问题不会造成整个仓库的问题。
    然后是模块化的设计,因为之前也提到商品非常多样,有各种各样的物流属性和销售属性,所以不同的商品需要不同的作业模式,所以我们模块化的时候需要模块化的设计。同时,需要易部署和搬迁,需要不停地迭代,商品换季很快,业务的发展当中需要不停改变我们作业的模式,需要非常快速地做改变。最后,我们需要在全链路的自动化下我们得到一个比较大的经验,除了省人和自动化的情况下,是作业的可预测性,作业的可预测性非常重要。
    前面几位专家提到人工智能时代我们有非常大的发展,柔性的自动化和智能有一个天生的绑定的关系,我们柔性自动化需要非常多机器人,它需要感知,这里面需要用到非常多的人工智能的技术,人工智能的新技术带来了新的物流自动化机会,物流的快速发展给人工智能技术应用带来了新的蓝海。
    电商的仓库从头到尾哪一些节点可以用到物流自动化的技术?从商品的入库、拣选、打包、分拔等等都需要用到智慧自动化。这个链路中用了很多的设备,我们可以用自动叉车做商品入库,然后做补货;订单的拣选可以用agv拣货,我们agv已经非常成熟,可以达到商业的标准;我们可以用自动封箱机;分拨也可以用agv技术;码垛也有码垛的机械手臂……整个链路可以自动化。
    在这个链路中什么模式是比较效率比较高的?因为我们是一家互联网公司,当然我们想到了计算机,仓储的作业其实跟计算机做计算是非常类似的,仓库里面做物品的存储,和做计算机数据的存储非常类似;订单的生产,我们把货物从货架上拿下来是跟计算机做提取、计算也非常类似;仓库的备货区里面会存储大量的商品,和计算机的硬盘很类似,计算机可能有很多文件,有些文件好几个月都不会用到,和备货区一样;拣选区,有很多业务进行拣选,和内存差不多;电商有很多的爆品,会有爆品的区域,这相当于计算机的高速缓存,所以计算机的结构在仓储里面有相应的映射。
     但是到了电商时代,我们之前也提到电商带有一个比较大的特点,就是我们处理的种类很多,我们仓库非常大,每天要处理的订单非常的多,映射到计算机的结构里面就相当于最近比较火的大数据的处理,大数据的处理上比较有名的框架是mapreduce,这里面三个比较重要的操作map、shuffle、reduce,map就是把工作并行化,shuffle怎么把它再合到一起,reduce就是最终产生结果。我们可不可以把这个idea映射到仓储里面,作业需要并行再合并,我们可不可以做分区并行的操作,不同区有不同的作业模式,不同自动化的模式,可不可以并行操作,有不同区并行生产,这个map就是把订单的拣选操作按照不同的生产作业模式并行化,shuffle是暂存&合单,reduce是播种在不同的订单里面。
    基于这个想法我们提出了模块化的多区并行的自动化的方案,因为在电商的仓库中需要存储很多不同的商品,需要分区,每个区可以有不同的作业模式,如下图,每个区拣选完了以后有一个合流区,合流区有不同的商品合流在一起再出库,因为有这么一个并行的操作设计,各区可以根据商品做不同的拣选模式,并行完了以后都会流入到这个rebin zone,合流区做一个订单的合流,每个区拣选完以后,然后合流到一个箱子里面进行出库。
    上柏自动化科技有限公司成立于2009 年10 月,主要从事现代智能自动化物流系统,主要有自动化立体库系统as/rs(automated storage&retrieve system),电子标签拣货系统dps(digital picking system) , 自动导引车系统agv(automated guided vehicle) ,自动货柜(automation counter system)等,这些产品与上柏开发并不断完善的管理信息系统,满足客户的物料搬运及自动化物流需求,为客户打造信息时代的全新生产模式,实现生产力的飞跃。请咨询:4006605611热线,或发送您的需求至info@symbol-tech.com。