專題目錄

（主持人/本刊記者 任芳）

• 無人倉技術應用與發展趨勢

• 京東：朝著終級無人型倉庫邁進——訪京東物流首席規劃師、無人倉項目負責人章根云

• 基于柔性自動化的菜鳥無人倉

• 無人處理中心關鍵技術及規劃思路

• 移動機器人助力無人倉落地

• 安吉智能：踐行智能物流 助客戶打造高效物流系統——訪安吉智能物聯技術有限公司副總經理金賓

• 無人倉相關技術發展及牧星智能的實踐

• KNAPP：為客戶打造更為實用的無人倉——訪KNAPP高級客戶經理Klaus Hausharter

文｜ 心怡科技股份有限公司CEO

邢琳琳

無人倉是一個包含多個子系統的復雜工程，需要各參與方密切配合、高效協同，實現物流系統的有機集成和逐步優化。隨著機器人、自動化設備技術的提升，大數據技術、人工智能和運籌學相關算法的應用，在需求、技術、資本的多方促進下，我國無人倉技術發展迅速，應用逐步落地，未來市場前景廣闊。

春秋時期的管仲曾提出“積于不涸之倉，藏于不竭之府”，指的是那個年代老百姓的需求是吃飽，倉庫主要功能是存儲。到了電商迅速發展的今天，分揀、流通加工、包裝等更多的倉庫功能被挖掘出來，隨著機器人、自動化、信息系統等技術全方位的創新與提升，使倉儲作業變得更流程化、專業化和精細化，使各類智能設備更便捷地投入到各作業環節中，倉庫里的人越來越少。

所謂無人倉，不是為了“無人”而不要人，而是上述需求功能實現后，設備的作業效率已經大大超越了人所能達到的效率，無法再用人了。也就是說，隨著機器人、自動化設備的技術提升，大數據技術、人工智能和運籌學相關算法的應用，在需求、技術、資本的多方促進下，我國無人倉技術提升迅速，應用逐步落地。

無人倉核心技術及主要實現形式

1.無人倉主要構成及核心技術

無人倉的目標是實現入庫、存儲、揀選、出庫等倉庫作業流程的無人化操作，這就需要具備自主識別貨物、追蹤貨物流動、自主指揮設備執行生產任務、無須人工干預等條件；此外還要有一個“智慧大腦”，針對無數傳感器感知的海量數據進行分析，精準預測未來的情況，自主決策后協調智能設備的運轉，根據任務執行反饋的信息及時調整策略，形成對作業的閉環控制，即具備智能感知、實時分析、精準預測、自主決策、自動控制、自主學習的特征。

無人倉的構成包括硬件與軟件兩大部分。

硬件：對應存儲、搬運、揀選、包裝等環節有各類自動化物流設備，其中，存儲設備典型代表是自動化立體庫；搬運典型設備有輸送線、AGV、穿梭車、類kiva機器人、無人叉車等；揀選典型設備有機械臂、分揀機（不算自動化設備）等；包裝典型設備有自動稱重復核機、自動包裝機、自動貼標機等。

軟件：主要是倉庫控制系統WCS和倉庫管理系統WMS。

WMS——時刻協調存儲、調撥貨物、揀選、包裝等各個業務環節，根據不同倉庫節點的業務繁忙程度動態調整業務的波次和業務執行順序，并把需要做的動作指令發送給WCS，使得整個倉庫高效運行；此外，WMS記錄著貨物出入庫的所有信息流、數據流，知曉貨物的位置和狀態，確保庫存準確。

WCS——接收WMS的指令，調度倉庫設備完成業務動作。WCS需要支持靈活對接倉庫各種類型、各種廠家的設備，并能夠計算出最優執行動作，例如計算機器人最短行駛路徑、均衡設備動作流量等，以此來支持倉庫設備的高效運行。WCS的另一個功能是時刻對現場設備的運行狀態進行監控，出現問題立即報警提示維護人員。

此外，支撐WMS、WCS進行決策，讓自動化設備有條不紊地運轉，代替人進行各類操作（行走、抓放貨物等），背后依賴的是智慧大腦，運用人工智能、大數據、運籌學等相關算法和技術，實現作業流、數據流和控制流的協同。智慧大腦既是數據中心，也是監控中心、決策中心和控制中心，從整體上對全局進行調配和統籌安排，最大化設備的運行效率，充分發揮設備的集群效應。

總之，無人倉是在整合倉庫業務、設備選型定制化、軟件系統定制化前提下實現倉庫作業無人化的結果。理論上來說，倉庫內的每個業務動作都可以用機器替代人，關鍵是要把所有不同業務節點的設備連通，形成一套完整高效的無人倉解決方案。

2.無人倉的主要實現形式

無人倉雖然代表了物流技術發展趨勢，但真正實現倉儲作業全流程無人化并不容易，從倉儲作業環節來看，當前無人倉的主要實ww現形式如下：

自動化存儲：卸貨機械臂抓取貨物投送到輸送線，貨物自動輸送到機械臂碼垛位置，自動碼垛后，系統調度無人叉車送至立體庫入口，由堆垛機儲存到立體庫中。需要補貨到揀選區域時，系統調度堆垛機從立體庫取出貨物，送到出庫口，再由無人叉車搬運貨物到揀選區域。

類Kiva機器人揀選：類Kiva機器人方案完全減去補貨、揀貨過程中員工行走動作，由機器人搬運貨物到指定位置，作業人員只需要在補貨、揀選工作站根據電子標簽燈光顯示屏指示完成動作，省人、效率高、出錯少。類Kiva機器人方案分“訂單到人”和“貨到人”兩種模式。

心怡科技機器人進行單貨匹配

輸送線自動揀選：貨物在投箱口自動貼條碼標簽后，對接輸送線投放口，由輸送線調度貨物到揀選工作站，可通過機械臂完全無人化揀選，或者人工根據電子標簽燈光顯示屏進行揀貨。

自動復核包裝分撥：揀選完成的訂單箱子輸送到自動包裝臺，通過重量+X光射線等方式進行復核，復核成功由自動封箱機、自動貼標機進行封箱、貼面單，完成后輸送到分揀機自動分撥到相應道口。

無人倉主要應用領域及實踐

隨著各類自動化物流設備的快速普及應用，機器代人的成本越來越低，各行各業對于無人倉的需求越來越強烈。尤其是具備如下幾個特征的行業對無人倉需求更加突出：

（1）勞動密集型且生產波動比較明顯的行業，如電商倉儲物流，對物流時效性要求不斷提高，受限于企業用工成本的上升，尤其是臨時用工的難度加大，采用無人技術能夠有效提高作業效率，降低企業整體成本。

（2）勞動強度比較大或勞動環境惡劣的行業，如港口物流、化工企業，通過引入無人技術能夠有效降低操作風險，提高作業安全性。

（3）物流用地成本相對較高的企業，如城市中心地帶的快消品批發中心，采用密集型自動存儲技術能夠有效提高土地利用率，降低倉儲成本。

（4）作業流程標準化程度較高的行業，如_煙草、汽配行業，標準化的產品更易于銜接標準化的倉儲作業流程，實現自動化作業。

（5）對于管理精細化要求比較高的行業，如醫藥行業、精密儀器，可以通過軟件+硬件的嚴格管控，實現更加精準的庫存管理。

其中，電商行業是無人倉落地相對較多的行業。首先，電商行業對于無人倉是剛性需求，這主要體現在隨著電商物流的飛速發展，人工成本一直占據著所有成本里的最大比例，而成熟的無人倉技術可以有效降低這一成本；其次，電商行業對各類無人倉技術響應積極，電商領域是一個對創新思維相對開放的行業，一直不斷地在進行著各類新設備的引進和先進技術的創新研發；第三，電商行業也是無人倉技術的最佳實驗場景，各類特征表明，如果能夠解決電商領域的高流量、多品類的復雜場景，則無人倉技術的全面推廣就相對比較容易。

目前，電商領域多家企業均在積極布局無人倉。特別是進入2018年，行業無人倉建設不斷提速，AGV機器人倉在全國各地上線。心怡科技作為專業第三方倉儲服務企業，見證了中國電商物流的輝煌發展，正積極投身于新一代無人倉的建設，將無人倉作為心怡智能化戰略的重要舉措，以技術驅動引領行業變革。心怡科技在天津、上海嘉定、嘉興、杭州等地都有智能自動化倉在運營，集成了自動化立體庫、堆垛機、高速箱式輸送線、高速分揀機、搬運機器人、AGV等智能設備，實現了存儲、搬運、揀選、分揀等環節的自動化，不同程度減少現場操作人員，大大提高了作業效率。

例如：位于天津的智能自動化倉，是心怡的“未來一號”倉，包括有高密度存儲的自動化立體庫，實現了存儲的無人化操作，可節省80%以上的人力；

心怡科技天津自動化立體庫

還有500臺機器人（訂單到人機器人、貨到人機器人、叉車式AGV3種類型）用以實現自動化揀選，大幅減少了對揀選人員的需求，直接降低了運營、管理成本，同時提升了揀選效率，在面對訂單量的突增和驟減時，可以通過增減機器人來應對，真正實現了產能的柔性化。

無人倉實現難點

目前，在倉儲、分揀、集貨、輸送環節都已經有了比較好的無人倉解決方案，但是在拆零揀選及包裝環節，雖有不少自動化方案，卻無法突破復雜場景的限制，還主要依靠人員進行相應的操作。這也是無人倉技術的突破難點。比如對于電商行業來說，實現數萬個品規商品的自動識別就是難題之一，目前國內外的技術尚不能通過單一的方法，而是需要通過綜合的解決方案來實現，但是這樣成本會很高；另外，數十臺AGV的調度相對容易，但是成百上千臺AGV的調度就非常復雜了，既要保障AGV間互不影響、還要考慮訂單時效，計算量和復雜度都是呈指數級增長的。

無人倉是一個包含多個子系統的復雜工程，需要各參與方密切配合、高效協同，實現物流系統的有機集成和逐步優化。

1.規劃與硬件方面

無人倉的規劃，需要在一定的建筑面積下達到產出最大化，如果設備的各項主要指標能夠得到進一步的提升，無人倉的坪效和人效將會相應的提升，如：

（1）電池：容量和充電速度的提升可以使物流設備的有效工作時間延長，一方面減少設備的使用數量，降低成本，另一方面處于工作狀態的設備增多，可以提升坪效；

（2）驅動：設備速度和加速度的提升、電池能量更有效的利用，都可以提升設備的搬運效率和續航能力，對空間和人員的有效利用率都有很大的提升；

（3）網絡設備：提升網絡通訊設備的覆蓋范圍和深度可以減少AGV在不同網絡設備間切換的頻次，減少設備的通訊延遲、失位等故障，從而提升生產人效。

2.技術方面

無人倉融合了物聯網、人工智能、大數據等新技術，是數字化、網絡化、自動化背景下的資源協同作業平臺，是算法智能決策驅動下的實時自治系統。其中需要解決的難點問題包括：

（1）人機協同，人和設備完美結合的背后，是各類資源的數據化，以及設備調度系統的智能決策算法；

（2）集群處理，在無人倉里的每個設備都不是孤立的，而是不斷產生各類數據，并及時響應外界指令，同時具備自我感知和智能決策能力的設備集群；

（3）異常響應，設備也有出現故障的時候，設備間的配合更是如此，系統層面要判定并解決各類預知和未知的異常場景，并智能做出合適決策進行異常隔離，以確保系統的整體運行順暢。

無人倉發展前景及趨勢

眾所周知，我國物流成本占GDP的比重還很高，物流節點的產能、運轉效率都有很大提升空間，無論企業還是個人對于物流服務水平提升的需求將是長期持續的，無人倉在高效率、省人力、降成本等方面都顯示出優勢，是倉儲技術領域一個很好的發展方向，市場前景廣闊。當然，無人倉市場的良性發展離不開相關政策的引導與行業的規范，也離不開技術的不斷創新升級。未來，有以下幾個趨勢值得關注。

第一，無人倉的發展會推動商業模式的創新，給資本市場、技術市場帶來一個有活力的新領域，為新技術的研發與應用提供了土壤，市場將更加細分化。

第二，無人倉將從電商行業向其他行業延伸，應用在處理海量訂單的電商物流中心的機器人作業系統也會出現在供應鏈上下游的各個場景，對于加速傳統行業物流理念的革新、人才梯隊的建設、產業升級轉型有一定推動作用。

第三，人工智能、大數據、運籌學等領域的技術將在無人倉得到更廣泛的應用，驅動適應和探索新的更復雜多樣的解決方案不斷涌現。

早在幾年前，心怡科技就開始了無人倉建設方面的戰略布局，一方面推進覆蓋范圍廣的大型綜合無人化物流中心的建設，通過智能硬件、智能系統、智能算法等手段的高效協作，實現全鏈路作業流程的數據化、運營決策的智慧化，優化物流作業，最終達成提升客戶體驗的目的。另一方面發掘了很多復雜的場景并投入巨資研發物流機器人及其他自動化物流設備，并推進物流系統柔性化升級。接下來，我們將探索無人倉建設、無人倉技術與服務的產品化，期望能將部分比較成熟的無人倉方案、無人倉技術向電商行業、流通領域、制造行業等全面推廣，服務更多客戶，實現“讓科技物流為企業創造價值”的企業愿景。