快遞行業(yè)“分揀機器人”自動化發(fā)展的新趨勢

近些年電商行業(yè)的快速增長，中國快遞行業(yè)的整體規(guī)模迅速壯大，年業(yè)務(wù)量已超過300億件?？爝f業(yè)務(wù)量的增長，要求快遞郵件的分揀效率越來越高，在行業(yè)內(nèi)部廣泛使用的交叉帶自動分揀機具有高效的處理能力，但投資高、剛性強，使得各快遞企業(yè)對投入有一定的顧慮。當(dāng)前，分揀機器人系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用更引起了個快遞企業(yè)的關(guān)注，并迅速成為智能化、自動化發(fā)展的新趨勢。

圖為Geek+分揀系列機器人

分揀機器人的前生今世

2016年以來，快遞市場高速增長，但缺乏高效、低成本的郵件處理方案已成為制約快遞行業(yè)發(fā)展的重要問題。一方面，用工難日益凸顯，在雙11等大促業(yè)務(wù)高峰期及春節(jié)前后，市場發(fā)生用工亂、用工荒現(xiàn)象，人工成本居高不下；另外一方面，快遞物品種類繁多，規(guī)格雜亂不一，很難做到集中化和批量化處理。

基于快遞物流客戶高效、準(zhǔn)確的分揀需求，分揀機器人系統(tǒng)應(yīng)運而生。通過分揀機器人系統(tǒng)與工業(yè)相機的快速讀碼及智能分揀系統(tǒng)相結(jié)合，可實現(xiàn)包裹稱重/讀碼后的快速分揀及信息記錄交互等工作。分揀機器人系統(tǒng)可大量減少分揀過程中的人工需求，提高分揀效率及自動化程度，并大幅度提高分揀準(zhǔn)確率。隨著大數(shù)據(jù)算法的日趨完善化、快遞郵件信息逐步標(biāo)準(zhǔn)化、智能控制系統(tǒng)集成化，分揀機器人系統(tǒng)已成為物流業(yè)由勞動密集型產(chǎn)業(yè)向批量智能化轉(zhuǎn)型高度契合的產(chǎn)物。

Geek+自成立以來一直專注于智能倉儲物流，通過領(lǐng)先的AI機器人技術(shù)賦能傳統(tǒng)物流行業(yè)，推動整個物流行業(yè)的智能化改革。自主研發(fā)生產(chǎn)了多款分揀機器人，可適用于不同的分揀場景，包括小件分揀、大件分揀以及無鋼平臺落地式分揀。能夠良好應(yīng)用于電商、郵政分撥中心的快遞分揀場景。

機器人分揀作業(yè)流程

攬件：

包裹到達分揀中心后，卸貨至皮帶機，由工作人員控制供件節(jié)奏，包裹經(jīng)皮帶機輸送至二樓的揀貨區(qū)工位。

放件：

工人只需將包裹以面單朝上的方向放置在排隊等候的自動分揀機器人上，機器人搬運包裹過龍門架進行面單掃描以讀取訂單信息，同時機器人可自動完成包裹稱重，該包裹的信息將直接顯示并上傳到控制系統(tǒng)中。

機器人分揀：

所有分揀機器人均有后臺管理系統(tǒng)控制和調(diào)度，并根據(jù)算法優(yōu)化為每個機器人安排最優(yōu)路徑進行包裹投遞。Geek+的S系列分揀機器人在分揀作業(yè)過程中可完成互相避讓、自動避障等功能，系統(tǒng)根據(jù)實時的道路運行狀況盡可能得使機器人避開擁堵。當(dāng)機器人運行至目的地格口時，停止運行并通過機器人上方的輥道將包裹推入格口，包裹順著滑道落入一樓集包區(qū)域。目的地格口按照城市設(shè)置。未來隨著業(yè)務(wù)量的增加，可靈活調(diào)度調(diào)節(jié)格口數(shù)量，甚至一個城市分布多個格口。

集包裝車：

集包工人打包完畢后，將包裹放上傳送帶，完成包裹的自動裝車。

多型號機器人分揀解決方案

Geek+所自主研發(fā)的分揀機器人型號主要有三種，分別是S10、S20和S500。其中根據(jù)搭配載具的不同又分為S10c、S10t及S500c的型號。“c”代表輥道載具，“t”代表翻板載具。

小件分揀解決方案：

S10c分揀機器人在中國郵政的應(yīng)用場景

S10分揀機器人主要針對10kg以下，規(guī)格在300-400mm左右的小包裹分揀作業(yè)。 單臺機器人在供件處可以裝載1件包裹，然后分揀到格口。移載機構(gòu)支持雙向投遞分揀，需要在格口處支持向兩側(cè)投遞包裹。投遞格口尺寸為600mm*600mm，能夠適應(yīng)大多數(shù)尺寸的小件包裹投遞。

Geek+分揀系統(tǒng)的功能模塊包括自動充電及電量平衡系統(tǒng)、路徑規(guī)劃與智能調(diào)度系統(tǒng)、自動掃描讀碼系統(tǒng)、機器人自動避障系統(tǒng)等。

S10c機器人

小件機器人分揀方案已大規(guī)模應(yīng)用于中國郵政包裹處理中心的分揀場景。1300㎡的S10機器人區(qū)共300臺機器人協(xié)同作業(yè)，另外配合50臺S500機器人（后文詳述），僅需5個工人進行作業(yè)。機器人運行速度為3m/s，分揀峰值超過10000件/時。機器人單體可自動充電，充電5分鐘可連續(xù)運行4小時，實行“淺充淺放”原則。

大件分揀解決方案

相比于S10機器人的輕便小巧，S500機器人的體積和重量較大，更適用于大件包裹分揀。S500機器人最多可分揀低于100kg的包裹，且雙輥道載具支持機器人一次分揀兩件包裹。既可以應(yīng)用于小件包裹的二次分揀，也可以應(yīng)用于大件、異形件包裹的分揀。

圖為S500c機器人在郵政大件分揀場景應(yīng)用

Geek+S500c機器人

大件分揀方案與小件分揀方案可混合使用，目前在中國郵政武漢處理中心已規(guī)?；瘧?yīng)用。整個機器人區(qū)面積4000㎡，運行50臺S500及300臺S10機器人，屬于大件小件包裹混合分揀場景。該場景為國內(nèi)首創(chuàng)應(yīng)用，能夠大幅度提高分揀效率至12000件/時，同時提高包裹分揀的準(zhǔn)確性。

落地式分揀解決方案——國內(nèi)首創(chuàng)無需鋼平臺的分揀系統(tǒng)

機器人分揀系統(tǒng)通常需要搭建二層鋼平臺分散路徑交匯，在一層放置郵袋，二層機器人運行將包裹投送至格口，包裹順著格口落至郵袋中，完成一次分揀。然而，鋼平臺的搭建對于倉庫的改造要求較高，成本約為3000/㎡，在部署機器人分揀系統(tǒng)時通常需要先對原有倉庫進行改造，所需要的成本、工期以及不易搬遷等都是部署期間的難題。

Geek+基于對分揀流程需求的精準(zhǔn)把控，對機器人在包裹分揀系統(tǒng)方案的應(yīng)用上進行持續(xù)的探索和創(chuàng)新，自主研發(fā)出無需鋼平臺的落地式分揀系統(tǒng)，通過高度智能化和柔性化的系統(tǒng)調(diào)度，最大程度減少機器人路徑交匯，效率數(shù)據(jù)可以超越鋼平臺分揀所達到的峰值。

該落地式分揀系統(tǒng)是通過S20機器人配合后臺管理系統(tǒng)完成分揀。S20機器人是由Geek+自主研發(fā)，由底部機器人載體搭配束裝裝置及移栽輥道，移栽輥道高度700mm，可直接與籠車進行接駁。S20機器人與原有的翻板分揀機器人S10均使用二維碼導(dǎo)航，通過掃描包裹上的二維碼以確定包裹的去向，再由機器人將包裹移動到相應(yīng)的籠車進行分揀。S20機器人分揀重量位20kg，可分揀尺寸>50cm*50cm的包裹，與交叉帶分揀機相當(dāng)。具有良好的柔性和可擴展性，分揀效率可以小到一兩千件/小時，大到幾萬件/小時，充分體現(xiàn)柔性自動化在分撥場景的靈活應(yīng)用。

Geek+S20機器人

Geek+所設(shè)計的全新的落地式包裹分揀系統(tǒng)，為解決中國快遞業(yè)務(wù)發(fā)展新常態(tài)面臨的問題，提供了一種投資小、回報快、實施簡單、擴展性強、信息化和智能化程度高的戰(zhàn)略性解決方案。

該視頻拍攝于華南唯品會倉庫，于2017年12月份上線，使用S20分揀機器人搭配系統(tǒng)調(diào)度進行作業(yè)。機器人數(shù)量200臺，系統(tǒng)上線后24小時持續(xù)不間斷作業(yè)，分揀效率達到10000件/小時。該分揀系統(tǒng)已成功經(jīng)歷了雙12、跨年、4.18等大型促銷活動，對倉庫分揀效率有大幅度的提升 。

落地式分揀系統(tǒng)具有更加靈活、更加標(biāo)準(zhǔn)化的特性：

降低部署實施的難度，減少工程量以及成本。

標(biāo)準(zhǔn)化程度高，施工周期短，20天即可以完成系統(tǒng)上線。

靈活的布局和應(yīng)用，盡可能減少場地的改造。

既可作為人工分揀的自動化提升，也可做為全自動化分揀系統(tǒng)實施。

機器人分揀系統(tǒng)優(yōu)勢

與快遞行業(yè)的交叉帶分揀機相比，分揀機器人系統(tǒng)作為新型自動分揀技術(shù)，最高可實現(xiàn)高達15000件/小時的揀選效率，并且在系統(tǒng)靈活性、易擴展性等方面更具優(yōu)勢。

系統(tǒng)可拓展性強：交叉帶分揀機的格口是固定的，而分揀機器人系統(tǒng)可根據(jù)業(yè)務(wù)增長的需要進行拓展。

人工成本低：分揀機器人處理系統(tǒng)的人員工位布置緊湊、人均效能提高，相同處理效率下相較交叉帶分揀機系統(tǒng)可節(jié)約用工約40%。解決了快遞行業(yè)暴力分揀問題，很好地保證了包裹的安全。

分揀差錯?。悍謷C器人采用靜態(tài)卸載，只要包裹面單信息正確，理論分揀差錯率為0。

系統(tǒng)可靠性高：機器人分揀系統(tǒng)由眾多獨立運行的分揀機器人組成，不會受某臺機器人故障而影響整個系統(tǒng)的運行效率；且系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程升級及調(diào)試，相關(guān)技術(shù)人員可遠(yuǎn)程解決系統(tǒng)調(diào)度問題，所需時間也很短。

節(jié)能環(huán)保：機器人分揀系統(tǒng)用電功率較相同規(guī)模的交叉帶分揀機的實際消耗功率低，且均由低功率只留可充電電池供電。綠色清潔能源的使用能夠為企業(yè)級客戶的提效降本做出一定貢獻。