智能仓储机器人在零售物流中的应用及探讨

当前，传统零售物流仍以人工作业为主，面临招工难、效率低下、差错率高等难题，急需引入合适的物流设备来升级。智能仓储机器人因其货到人方案可极大降低劳动强度、可扩展性强、实施周期短等特征在B2C物流中得到广泛应用，本文探讨其在传统零售（B2B）物流的应用可行性及可能的应用场景，并分享一个传统零售（B2B）物流使用智能仓储机器人的案例。

一、传统零售物流现状分析

据凯度零售咨询2016年的调研结果报告显示，就中国快消品市场而言，尽管大部分品牌商早已将关注重点转移到现代通路与电商，传统通路依然是目前中国零售市场中占比最大的通路，占比高达49.3%。其中，传统通路包含众多类型、大小不一的店，如夫妻老婆店、食杂店、烟酒店等，现代通路包含连锁便利店、超市、大卖场、品牌专卖店、品牌折扣店等。

图1 2014-2016中国快消品市场通路出货额占比

本文分析的传统零售物流包含传统通路和现代通路的物流。其中传统通路通常是由当地的代理商、经销商、批发商提供仓储配送服务，年营业额超过1亿的大批发商或自建仓库、或租用仓库，仓库条件比较接近现代通路；而占大多数的是年营业额就一两千万的小批发商，仓库条件落后，面积在几百到一两千平以内，地堆存储、纯人工表单作业，作业效率低下。

现代通路，连锁零售，或自建物流，或采用第三方配送服务，大部分在仓库内都有引入横梁货架、搁板货架、高位叉车、手动/电动搬运车、RF手持终端、输送线、电子标签等设备，作业模式上通常又会按照给大店、小店配送进行不同的设计。如连锁便利店物流，通常会采用传统半自动化方案，如收货时采用RF收货、RF上架；出货时按照商品形态分单处理，如整箱商品采用贴标签拣货，高频拆零商品采用一对一电子标签拣货，低频拆零商品采用一对多电子标签拣货；复核环节采用RF复核，全程使用容器管理、条码化管理等。该方案，作业效率高、差错率低但员工工作强度大，招工难。

图2 出货分拣线

现代通路中，也有一小部分引入AS/RS、提升机、自动分拣机等传统大型自动化设备，以人为辅，作业效率高、差错率低，但该方案一次性投入成本高、实施周期长、无法灵活扩展。

根据我们的预估，传统零售物流各种方案使用设备、占比如表1所示。

表1 传统零售物流现状分析表

二、智能仓储机器人应用探讨

2014年至今，智能仓储机器人在商业领域的应用得到蓬勃发展，特别是B2C物流，实现了货物从入库、存储到包装、分拣等流程的智能化，大幅提高拣货、仓储效率。相较于传统大型自动化设备，智能仓储机器人方案呈现可扩展性强、实施周期短等特征，本节探讨智能仓储机器人在B2B物流领域应用的可行性和可能的应用场景。

（一）智能仓储机器人常规方案

智能仓储机器人拣选系统通过移动机器人搬运货架实现“货到人”拣选。拣选人员只需根据显示屏和播种墙电子标签的提示，从指定货位拣取相应数量的商品放入订单箱即可，打破了对照订单去货位找货的“人到货”模式，可有效提升作业效率，降低人工成本。一般，智能仓储机器人拣选系统包含机器人、管理系统、工作站和充电站。

图3 智能仓储机器人

（二）智能仓储机器人方案特点

1、密集存储，存拣合一

智能仓储机器人存储区域一般是无人区，只有机器人在里边跑，机器人可以在货架下方自由穿梭，并且转弯的方式是机器人自身调整方向，可以保持货架不动，因此，仅需留出够一组货架通过的过道宽度即可，极大地提高了场地面积的利用率，实现商品密集存储。并且是采用随机存储、存拣合一方案，即每个货位既是存储位又是拣货位，无需存储位到拣货位的补货搬货。

出库时，系统自动根据算法定位商品出库货架，哪个货架满足出库条件则由机器人自动搬运此货架至拣货工作站，直接出库，无需存储位到拣货位的补货，这样也极大的避免了频繁的补货搬动。

2、多功能工作站，简易操作

智能仓储机器人区域可以根据作业类型灵活配置工作站用途，如上架工作站、内部调整工作站、拣货工作站等。操作员在工作站PC选择作业类型，如上架、拣货等获取作业指令，调度机器人会将待操作货架搬运至工作站。

入库时，系统会下发指令给机器人，机器人搬运可上架的货架至工作站。上架员根据工作站PC指令看板提示将商品摆放至特定货格，上架完成后，机器人会将货架搬运至存储区。整个上架过程，上架员只需在工作站搬箱，无需走动。

出库时，系统会按照先进先出自动计算商品的出库货架并下发指令给机器人，机器人搬运待出库货架至拣货工作站。拣货员根据工作站PC指令看板和播种墙电子标签提示灯从指定货位拣取相应数量的商品放入周转箱即可。待无货再取时，机器人会将货架搬运至存储区。整个出库过程，拣货员只需在工作站搬箱，无需走动。

图4 工作站

（三）智能仓储机器人在B2B物流应用可能性

智能仓储机器人在B2C物流应用比较广泛，几大互联网巨头都有一些仓库在运转，本节探讨其在传统零售（B2B）物流应用的可能性及可能的应用场景。

1、拆零低频商品存储分拣

传统零售（B2B）物流的拆零低频商品呈SKU数多、每SKU要货量少特征，其订单特性与B2C物流订单比较类似，订单行数都不多。如连锁便利物流，拆零低频商品订单行数在10几行，在几千个SKU中也就出十几个。传统方案拣货员将近85%的时间都在空走，因此如果能够采用“货到人”方案，85%的空走即是可以提升的效率和减少的人工投入。因此拆零低频商品的存储与分拣比较适合引入智能仓储机器人。在商品入库上架时，进行拆包装上架并回收废纸皮；在分拣出库时，则无需再拆包装。

2、整箱商品分拣

智能仓储机器人除可以搬运货架外，还可以搬运1吨左右的托盘商品，因此也可考虑用在整箱商品分拣。传统的人工拉着液压车走在各巷道里的拣货方式，每个拣货员平均每天要走10km左右，将近2万步，员工劳动强度大。因此引入智能仓储机器人方案，由搬运机器人将待拣选商品所在托盘搬运至拣选工作站，拣货员不用走动、只需搬货，即可大幅降低员工劳动强度。

但机器人搬运的货架、托盘堆货高度都只在2米左右，只是平铺，考虑上存储区、通道、工作站等区域所需仓库面积将很大；而现代物流中心库内可用高度几乎都有9米甚至更高，只用2米显得有点浪费，空间利用率不高，因此需要引入高位立体货架、穿梭车、提升机等设备来实现密集存储，与智能仓储机器人一起来设计整体的解决方案。

3、上架/集货搬运

智能仓储机器人“货到人”方案主要实现智能调度、智能搬运，除用在拆零、整箱商品存储与分拣功能区外，也可用在集货搬运换机，即与提升机、自动分拣机配合，如搬运机器人将待上架托盘搬运至提升机上，自动分拣机分拣出来的商品搬运至集货区，共同实现无人作业。

三、智能仓储机器人在B2B行业应用的案例分享

浙江联华华商位于杭州的仓库于2017年3月开始部署“货到人”方案，这是智能仓储机器人系统在B2B行业的首次应用。针对商超行业特有的仓库作业特点，机器人系统实现了多批次、小批量的门店要货，主要针对拆零商品，可实现当日配送的门店从全部门店数的40%提高到70%。智能仓储机器人系统的应用使拣货员将更多时间和精力用于拣货，实现每个工位拣货能力300行/小时，有效提升了作业效率，降低人工成本。

图5 平面布局图

随着人力成本的增加，物流自动化已成为发展趋势，但是作为零售物流中最复杂的环节，拆零拣货的自动化水平一直相对滞后，传统的自动化设备难以在成本和效率之间达到一个平衡。

此次浙江联华物流中心上线的智能仓储机器人项目，体现了现阶段线下零售物流在拆零拣货业务中实现自动化的可能，这为未来线下零售物流实现全面的自动化运营奠定重要的基础。