很難有一種解決方案天然適用所有場景，但“大小車組合”料箱解決方案或許是目前多變環(huán)境下，企業(yè)追求的優(yōu)選存儲揀選方案。
料箱機器人的前世今生
每種解決方案的背后都有技術支撐，作為集存儲、輸送、揀選為一身的智能倉儲解決方案，料箱機器人解決方案最受關注的兩個點是存儲能力與揀選效率。在揀貨員沒有被機械臂或夾具代替之前，想要達到揀選效率最大化的終極方法就是減少揀貨員所有與“揀貨”無關的動作：與其讓人搬著箱子走來走去，不如用機器人把箱子送到人面前。這也是“貨到人”提出以來被一以貫之的系統(tǒng)設計重點。
順著這個思路繼續(xù)拓寬，我們可以看到如今市面上有以下幾種主流料箱機器人解決方案，由此也可以看到料箱機器人解決方案的大致發(fā)展方向。
第一種是獨立作業(yè)的料箱機器人解決方案：機器人搬運料箱放到固定的揀選架上，或直接由機器人“背上”料箱，人從固定的揀選架或者從機器人所馱料箱貨架上直接揀貨。這種模式是料箱機器人解決方案的一種“試水”，創(chuàng)新可嘉，但劣勢也較為明顯。在技術層面而言，大型料箱機器人需在巷道上移動，而巷道數(shù)量、寬度設置是存在上限的，若想要靠增加機器人數(shù)量粗暴地提高效率，則會面臨擁堵問題，大機器人全場跑的模式在效率上存在難以突破的瓶頸；在人機交互方面也存在一定問題，揀貨員除了“揀貨”動作外，需要對不同高度的料箱進行動作調整，同時承受幾米高機器人矗立在面前的心里壓迫感。目前這種解決方案的應用場景非常特殊，主要是針對客戶提出的具體需求搭建的。
第二種是“料箱機器人+卸箱機+傳輸線”解決方案，這種方案是Miniload的變種，用機器人去替換部分傳統(tǒng)自動化系統(tǒng)。簡單來說，料箱機器人從高位貨架中取多個料箱放置于其背簍上，一次性將多個料箱放置于出庫卸箱機上，卸箱機將通過提升機及輸送線將料箱一個一個輸送到揀選工作位置。揀選完成后，料箱通過輸送線及提升機運送到入庫卸箱機。這種解決方案與Miniload類似，曾一度非常流行，但是其限制依舊明顯：巷道數(shù)量影響了效率的上限。此外，卸箱機或輸送線影響了整個系統(tǒng)的可擴展性，系統(tǒng)出現(xiàn)單點故障也會造成整個系統(tǒng)不能正常工作。
第三種則為“大小車組合”解決方案，也就是目前較為“火爆”的柔性料箱解決方案。所謂柔性，就是易實施部署、易拓展，能夠快速搬遷或自由增減機器人，且單機器人故障不影響總體系統(tǒng)運行。當然，前兩種解決方案也具有一定的柔性，但這一解決方案更立足于機器人的特性，而非簡單的試水或對過去自動化解決方案的改良。它的底層思路和“料箱機器人+輸送線”相去甚遠，更類似于“料箱機器人+搬運機器人”進行“上存下揀”思路，其核心是：讓不同的機器人干各自最擅長的事情，通過解耦減少模塊或組件之間的依賴關系，進而提高整個系統(tǒng)的作業(yè)效率。
柔性：應對市場不確定性的手段
“大小車”解決方案是如今料箱解決方案的發(fā)展趨勢嗎？
答案是肯定的。智能倉儲領域中機器人相關解決方案的增長量有目共睹，快倉、極智嘉、壹悟科技、海柔創(chuàng)新等頭部中國機器人企業(yè)紛紛推出“大小車”解決方案。
快倉率先推出QuickBin解決方案，通過“料箱機器人+一層緩存+載具搬運機器人”的組合模式，將高效率、高存儲、高穩(wěn)定性的料箱機器人與小巧輕盈、高效靈活、高性價比的搬運機器人相互結合，有效解決“超高出入庫流量”要求下“拆零揀選及海量SKU退貨”人工作業(yè)效率低的痛點。
極智嘉在2021年推出“RS+P40”解決方案，整個解決方案主打“上存下揀”，由RS系列大機器人負責料箱在存儲位和緩存位之間的垂直搬運， P40揀選小機器人負責料箱在平面上的水平搬運工作，機器人在大規(guī)模調度算法和預測算法的支持管理下各司其職。并且這對人機交互進行了改良，可以根據(jù)揀貨員身高同步調節(jié)小機器人的“身高”，人機工程更加友好。
2022年，壹悟科技推出CO-PICK智能揀選解決方案，該解決方案基于人工智能算法等技術，在智能物流調度系統(tǒng)和智能機器人調度系統(tǒng)的軟件支持下，采用多層級的庫存自動化管理模式，有機組合多種AGV，對搬運效率和存儲密度都進行了提升。
海柔創(chuàng)新在2023年8月發(fā)布HaiPick System 3標準化解決方案，該方案由勾取式箱式倉儲機器人（ACR），極速潛伏式頂升機器人K50、配套的工作站和貨架料箱、HaiQ智慧倉儲管理平臺等軟硬件共同組成。ACR無需頻繁出入，AMR負責將貨物運送至人工揀選工作站，不同的機器人相互配合，優(yōu)勢互補，提升了存儲密度和取放貨效率。
據(jù)悉，海康機器人等企業(yè)也有料箱機器人與搬運機器人結合的“上存下揀”解決方案并已處于項目驗收階段，物流機器人企業(yè)在這一模式上的探索不一而足，但不難看出，目前市面上越來越多機器人企業(yè)紛紛開始推出柔性更高的“大小車組合”解決方案。這種變化趨勢是由兩方面原因造成的。從技術角度來講，獨立的料箱機器人解決方案存在結構性瓶頸，難以單純通過提高硬件性能來解決，其作業(yè)效率始終受到限制。從市場角度說，受到勞動力成本上升、業(yè)務變化快、倉租成本上升等的因素影響，快速適應市場變化、降本增效成為企業(yè)心照不宣的要求。
當電商成為時代特征，柔性則成為剛需。傳統(tǒng)料箱解決方案發(fā)軔于上個世紀七八十年代，一套自動化存儲設備的使用周期是十年以上，適配于業(yè)務規(guī)模量大且訂單相對穩(wěn)定的企業(yè)，與目前商業(yè)現(xiàn)狀匹配程度不足。一套適配拆零揀選場景、只需要幾個月部署、隨時可以根據(jù)業(yè)務變動增減設備的“大小車”料箱解決方案在高速變化、業(yè)務波動大的時代自然更受青睞。
哪種解決方案能更好地滿足甲方此時的需求，哪種解決方案便會在市場中脫穎而出。當下的市場環(huán)境不確定性激增，業(yè)務變動頻繁，具有應對變化能力的柔性料箱解決方案成為企業(yè)應對市場不確定的手段，迅速撐起了智能倉儲領域的一片天。
“大小車”的優(yōu)勢在哪兒?
電商、智能制造和鞋服是“大小車”解決方案的主要應用場景。不過，市場對于柔性料箱解決方案的熱切需求，并不止步于此。企業(yè)如今在倉儲物流環(huán)節(jié)既要少花錢，又要作業(yè)效率，還要能應對市場變化，能選擇的余地并不多。在這么一個看似蒙代爾不可能三角的困境中， “大小車”解決方案的天然優(yōu)勢明顯。
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柔性是整個方案中最具吸引力的。應用層面來講，高柔性意味著“大小車”解決方案能靈活調整數(shù)量，實施部署快，沒有單點故障，一個機器人壞了并不會對整個系統(tǒng)造成影響。以往傳統(tǒng)自動化解決方案往往需要18個月才能完成部署，“大小車”解決方案落地則只需三四個月。企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃層面來講，“大小車”解決方案能應對市場不確定性，最大程度地把控變化。如果企業(yè)未來三五年內的業(yè)務會出現(xiàn)調整，甚至倉庫搬家，那么“大小車”解決方案的硬件能“拎包就走”，軟件能根據(jù)新業(yè)務執(zhí)行效率優(yōu)化策略，自然和企業(yè)發(fā)展方向更加適配。
甲方企業(yè)在選擇解倉儲決方案時需求是相對明確的：在總預算確定的情況下提出具體的效率要求，在滿足要求的重多方案中選擇價格最低的。而“大小車”解決方案在性價比上的優(yōu)勢顯而易見，這種方案主要的花費都集中在機器人身上，大型料箱機器人貴，小型料箱機器人便宜，企業(yè)可以按照自己的需求進行自由組合，不需要像其他解決方案一樣考慮輸送線、卸箱機等設備的額外花費。
此外，“大小車”解決方案經歷三年的發(fā)展，目前成熟度較高。站在甲方的角度來看，高成熟度意味著經驗豐富，風險低，服務好。如果甲方企業(yè)的咨詢是機器人出貨量大、全球案例庫豐富、產品線和解決方案完善的機器人企業(yè)，自然不用擔心被強推不適合自身需求的物流方案。
天然的護城河：大規(guī)模異構調度算法
機器人解決方案與傳統(tǒng)自動化解決方案的差異體現(xiàn)在柔性，把機器人高度做到極致、把深位做多從技術上來講都是可行的，但若以高柔性為最終目標是的話，往存儲這個方向的“卷”是沒有必要的。在“存儲”一樣的情況下，將“效率”卷到極致才是正解。
“大小車”解決方案的優(yōu)勢明顯，技術門檻也同樣明顯。不過，“大小車”解決方案的技術門檻不是硬件配置，而是底層系統(tǒng)。該類方案往往涉及到數(shù)百臺以上異構機器人，對大規(guī)模多源異構機器人集群調度能力有著較強的要求，對習慣于做單機器人調度的企業(yè)來說存在著一定門檻，是天然的技術護城河。市面上的頭部機器人企業(yè)，在大規(guī)模異構機器人調度算法與系統(tǒng)的研發(fā)上也頗費心思。
壹悟科技的CO-PICK智能揀選解決方案的底層系統(tǒng)是由智能機器人調度系統(tǒng)（RCS）和智能物流調度系統(tǒng)（WCS）共同支撐的。RCS是開放式移動機器人調度平臺，基于強大的工業(yè)級調度算法內核，可支撐大規(guī)模機器人混場調度作業(yè)，能集中調度不同AGV廠家的機器人。WCS的可配置性強，復雜作業(yè)任務分配和調度由核心業(yè)務調度優(yōu)化引擎驅動。
快倉為其QuickBin解決方案研發(fā)了機器人集群操作系統(tǒng)（EVO），該智能算法針對大規(guī)模機器人集群調度、多類型機器人協(xié)同、跨場景運行等問題，通過啟發(fā)式算法和整數(shù)規(guī)劃精確算法結合的混合算法優(yōu)化資源分配，負載均衡，庫存分布，多種設備協(xié)同和交通控制等調度導航控制，提高系統(tǒng)效率。
機智嘉RS+P40“大小車”解決方案的機器人管理系統(tǒng)（RMS）能實時處理大規(guī)模移動機器人集群的路徑規(guī)劃、交通管理、任務分配、產能優(yōu)化、可視化狀態(tài)監(jiān)控、地圖維護和共享、多機型協(xié)同調度、安全急停等任務。在某電商零售行業(yè)的落地項目中，極智嘉RMS能同時對超百臺RS料箱機器人和400多臺P40揀選機器人進行調度。
技術不斷迭代升級，相信“大小車”料箱解決方案在預測算法、人機互動、操作舒適度、倉庫全流程效率方面都將有所提升。
綜上所述，很難有一種解決方案天然適用所有場景，但“大小車”料箱解決方案或許是目前多變環(huán)境下，企業(yè)追求的優(yōu)選存儲揀選方案。
（來源物流技術與應用）
