目前智能倉儲機器人系統已經開始在電商、鞋服、圖書、快遞、制造等行業得到越來越廣泛的應用。為了更好滿足不同行業不同客戶的要求，使系統在不同的作業場景發揮更高效率，同時進一步降低成本，不同的智能倉儲機器人解決方案開始涌現。

自亞馬遜于2012年收購Kiva systems公司的機器人項目以來，以新型智能倉儲機器人幫助完成倉庫揀選作業的方式開始在全世界范圍內引起關注。隨后幾年時間，亞馬遜不斷擴大Kiva機器人的使用規模，其成功應用迅速助推這種新型的“貨到人”解決方案項目在中國市場落地。這期間，正好是中國電商、快遞行業迅猛發展時期，為智能倉儲機器人提供了市場空間。在資本助力下，以Geek++、快倉等代表的一大批國內智能倉儲機器人公司開始涌現。

隨著中國人口紅利的逐漸消失，人力成本不斷上升，物流自動化成為行業發展必然趨勢。為了實現更高作業效率，適應滿足更多應用場景的物流需要，同時降低作業成本，很多公司均加大力度對倉儲機器人解決方案進行創新研發，多種形式的智能倉儲機器人系統走進大眾視野。

智能倉儲機器人及其特點

盡管目前智能倉儲機器人的概念非常火爆，但是行業內并沒有形成標準的定義。從物流領域應用的機器人其實現的功能來看，主要包括搬運、拆垛、碼垛、揀選、分揀等作業，因此智能倉儲機器人也可以視為以上不同類型物流機器人的總稱。本文探討的對象則主要聚焦于后兩類——具有揀選、分揀功能的智能倉儲機器人，即類Kiva機器人。

實際上，這類機器人也被稱為新型AGV（自動導引小車），導航方式更加先進，包括行業主流的二維碼導航、激光導航、SLAM導航等，行駛路徑不受限制，機器人可以自由行走。此外，智能倉儲機器人擁有更加強大的上位軟件系統，可以對多臺機器人的混合作業實現控制和調度。更為重要的是，智能倉儲機器人可以不依靠人工，自動完成搬運、分揀等作業，非常適用于SKU量大、商品數量多的隨機存儲與拆零揀選場景。

據北京極智嘉科技有限公司（Geek+）CEO鄭勇介紹，與其他貨到人系統相比，除了同樣具備高度自動化，可以大幅度降低人工成本，提高揀貨效率和準確率等特點外，智能倉儲機器人系統還具有諸多優勢，如：

（1）項目實施速度非常快，交付周期短，通常3個月內即可完成項目部署，且現場安裝調試簡單。這對于電商等業務發展較快的行業來說，是巨大的優勢；

（2）系統柔性強。智能倉儲機器人系統可根據業務需要隨時增減機器人的用量，實現系統的靈活部署與擴展，貨架布局同樣也可以根據商品揀選頻率實現靈活調整；

（3）投資低、回報周期短。由于人工成本及管理成本得到大幅度降低，使得整個項目投資回報期較傳統自動化項目更短。

智能倉儲機器人主要創新方向

憑借以上諸多優勢，目前智能倉儲機器人系統已經開始在電商、鞋服、圖書、快遞、制造等行業得到了越來越多的應用。為了更好地滿足不同行業不同客戶的要求，使系統在不同的作業場景發揮更高的效率，同時進一步降低成本，不同的智能倉儲機器人解決方案開始涌現，這些創新主要表現在以下幾個方面。

1.分揀機器人載具多樣化

分揀機器人目前主要應用于電商、郵政、快遞等行業的包裹快速分揀，具有大規模調度能力和智能路徑規劃能力，但是處理對象的類型、重量、尺寸等均受到一定程度的限制。為了適應更多的業務場景，機器人的載具正變得越來越多樣化。

翻板：以申通“小黃人”、京東“小紅人”為典型代表，該解決方案已經在多個快遞轉運中心及電商分揀中心內得到應用。公開資料顯示，在2017年“雙11”業務高峰期間，京東無人倉內共有330臺（平常作業規模為300臺）“小紅人”在1000平方米的場地上作業，運行速度達到3m/s，效率大幅提升。

皮帶：即將翻板結構替換為皮帶結構，通過這一改造可以突破翻板分揀機器人對包裹重量的限制，一般來說，這種機器人可以分揀20公斤以上的包裹。目前，Geek+、快倉、牧星等企業均已經推出了該類型產品，范德蘭德（Vanderlande）計劃將在機場行李分揀場景下應用。 

值得一提的是，普通的分揀機器人需要搭建二層鋼平臺，而鋼平臺造價不菲，高達3000元/㎡，并且搭建耗時，工期較長，改造成本高，不易于搬遷。為了解決上述問題，Geek+、快倉等企業推出了無需鋼平臺的落地式分揀系統，可以和籠車接駁完成包裹分揀。這也意味著，一個2000m2的分揀場地如果使用落地式分揀系統，建設成本可以節省數百萬元。

輥筒：部分企業將翻板替換為輥筒結構，這種類型的機器人不僅用于分揀環節，同時也較為廣泛地與移動機器人結合應用于物料輸送，如制造業的生產物流，以及倉庫中將貨物從存儲系統轉移到輸送系統。在今年的LET China上，井松就展示了這種可升降的智能倉儲機器人。

2.揀選機器人解決方案多樣化

（1）類Kiva機器人“貨到人”解決方案

這種機器人解決方案是目前提供商最多、應用最多、最為主流的解決方案，即機器人將訂單商品所在貨架運送至揀選站，由機器人代替人工在倉庫中行走找貨，不僅大大節省了人力，同時有效提高效率和準確率。但是，由于機器人需要潛入貨架底部，因此對機器人導航精度要求較高。由于業內對這種解決方案的分析較多，本文不再贅述。

（2）“訂單到人”解決方案

據浙江國自機器人技術有限公司總設計師譚文哲介紹，自Kiva機器人推出后，其搬運能耗高一直受到業界的詬病，“為了喝一口牛奶，把整只奶牛搬過來了”是對這種問題的形象比喻。為了提升商品搬運的精準度，節約運力，減少無效物流，需要倉儲機器人能夠搬運更小的庫存單元而不是整個貨架，從而進一步提高系統效率，降低運營成本。因此在Kiva機器人之后，國內外出現了以貨箱或訂單箱為運載單位的“貨到人”或“訂單到人”倉儲機器人解決方案。即貨架固定，由機器人替代作業人員進行長距離行走，揀選人員在一定區域內作業。

據鄭勇介紹，由于該系統需要機器人與作業人員，作業環境更為復雜，因此導航方式一般采用更新的SLAM技術（即時定位與地圖構建）。對比這兩種解決方案，“貨到人”方案節省人力更加明顯，隨著無人倉需求的不斷擴大，該系統更具優勢。“訂單到人”系統不需要對倉庫進行太大的改造，更容易分階段應用，相對而言其在工業制造等領域的應用空間更大。

（3）其他組合解決方案

例如國自機器人推出的Star System揀選解決方案。2017年，該系統獲得世界五百強的辦公文具巨頭史泰博公司（Staples，Kiva的全球第一個用戶）大額國際訂單而備受行業關注。據譚文哲介紹，新一代倉儲機器人解決方案Star System主要面向SKU數量大的整進零出倉庫，根據貨物被揀頻率對倉庫進行智能分區，采用“人到貨”+“貨到人”的方式，“動靜結合”履行訂單揀選流程，在商品搬運效率、機器人存取效率、系統揀選效率等方面均要大幅度優于Kiva系統，能廣泛適應現代倉庫的揀選需求。目前，Star System在Staples的倉庫中已經完全實現了對Kiva系統的升級替代，未來將在Staples全美超過50個倉庫陸續上線。

幾種代表性新型智能倉儲機器人

1.京東飛馬機器人

飛馬機器人系統由京東集團X事業部美國硅谷與北京的研發團隊合力打造。飛馬采用SLAM導航，可以實現無軌自主移動，最高速度可達到3m/s。

該系統具體作業流程為：接到揀選任務后，飛馬機器人將按照倉庫布局自動計算最優路徑，前往目標商品區域；揀貨員根據指令將貨品放置在機器人自帶的貨筐內；飛馬機器人按照系統指示將貨筐送至傳輸帶，并繼續執行下一次任務。為了保證系統高效流暢運行，飛馬后臺系統可以進行大量機器人的實時調度，還可以實現任務動態分配，提高揀選效率。從實際效果來看，采用飛馬系統可以節省作業人員40%左右的行走距離。目前，該系統應用于京東“亞洲一號”倉庫中，適用于中、小件倉的入庫上架、揀選、合流及搬運場景。

目前，很多倉儲機器人已經可以實現人員跟隨、障礙閃避等功能，飛馬機器人也能夠根據實際揀選需求實現“車隨人走”，并且不需要人工佩戴跟蹤設備，而是通過應用飛馬系統對跟隨人員進行視覺識別，實現機器人的“實時響應”。

2.國自Star System系統

Star System是國自基于GRACE平臺開發出的一套完整的創新物流解決方案，可調度超過1200臺機器人同時高效運行，實現系統自動對接、訂單需求分析、最優任務指派、路徑規劃等功能。

國自 Star System 系統中的 Cart AGV

國自 Star System 系統中的 Picking AGV

Star System由Cart AGV、Picking AGV兩款機器人以及相關控制軟件組成，Picking AGV是典型的“訂單到人”解決方案，一個Pikcing AGV一趟可以搬運五個貨箱。經實際運行效果測算，它的綜合效率（包括單車效率、站臺揀貨效率、坪效）相較類Kiva機器人有顯著提升；同等揀貨效率下系統整體運營成本更低，并且倉庫面積越大，效果越明顯。

3.Geek+分揀機器人 S20

S20機器人是Geek+針對自動分揀場景打造的國內首款無需鋼平臺的分揀產品，成本可節省30%～40%。S20機器人本體搭配較高的輥道載具，可直接將包裹傳送到籠車之中。

據介紹，該系統非常靈活，既可助力人工分揀效率提升，也可作為全自動化分揀系統實施，同時，進一步降低了智能倉儲機器人的部署實施難度，減少工程量及成本，且標準化程度高，施工周期短，20天即可以完成整套系統上線。

4.快倉智能分揀機器人系統

快倉智能分揀機器人分為大皮帶和小皮帶兩種，可以實現邊走邊投，滿足大小包裹的快速、高效的分揀需求。據快倉市場部總監孫迪介紹，與交叉帶分揀機相比，快倉智能分揀系統解決方案具有實施周期短、改造成本低、高柔性、可擴充等特點，通過以人工智能算法為核心的智能調度及路徑規劃，可同時調度近千臺機器人，其處理能力最高可以達到1.5萬件/小時。

目前，該方案已經在某快遞郵件分揀中心實現了成功應用，處理的郵件類型覆蓋鞋服、食品、體育用品（分類標準不是一個）等，分揀效率達到1.2萬件/小時。主要流程為：包裹經輸送線進入分揀區，由快倉小型皮帶機器人自動接收包裹，經掃描稱重門獲取信息，并按照指令將包裹投入指定籠車，再由小型搬運機器人將滿載的籠車送到封包區/總包供包區。基于良好的應用效果，未來該物流中心還將進一步擴大機器人的使用規模。 

此外，在2018全球智慧物流峰會上，快倉和菜鳥聯合展示的智能揀選機器人系統打破了單區作業的局限，通過創新模式實現了“貨到人”和“車到人”的聯動揀選，大幅提高自動化水平和揀選效率，成為菜鳥無人倉內的關鍵技術。

智能倉儲機器人市場寒冬將至？

除以上提到的機器人產品及解決方案以外，智能倉儲機器人還有很多種不同的結構和形式，如帶貨叉的智能倉儲機器人等，由于篇幅所限未能一一列舉。不難看出，為更好地適配客戶不同的要求，機器人公司、AGV公司、物流設備商及集成商均在紛紛布局該市場，為用戶提供各種不同的機器人產品及解決方案。 

記者在采訪過程中了解到，2017年Geek+、快倉的智能倉儲機器人出貨量大約均在2000臺左右，行業整體出貨量預計超過5000臺，2018年有望突破1萬臺。但是，這是否意味著智能機器人行業的春天將要到來，市場即將爆發呢？

鄭勇不以為然。他認為，目前智能機器人解決方案并非市場主流，項目也鮮有“回頭客”，該行業能否在短期內迎來迅速改變的機會還是未知數，這在很大程度上取決于資本的態度。根據資本市場走向，今年下半年到明年或將進入寒冬期，這對行業無疑會是巨大的考驗。如果資本寒冬真的到來，機器人企業應該如何應對，值得深思。

但可以肯定的是，持續提升技術水平，創新解決方案以實現更高的效率和更低的成本，是機器人行業發展的重點所在。在技術方面，鄭勇認為室內機器人視覺導航技術會與室外的無人駕駛有越來越多的重合，這也意味著對機器人的智能化程度以及安全性等要求都會越來越高，需要能夠實現更加靈活順暢地避障。

孫迪也表示，未來智能倉儲機器人的技術核心，一定是基于倉內無人駕駛技術平臺的，平臺擁有機器視覺、多傳感器融合、多車協同、機器學習，環境感知等技術，讓倉儲機器人可以睜開眼，能思考，會溝通，有靈魂，通過擁有這樣基礎能力的技術平臺，賦予不同產品形態，運用到整個倉儲物流每個環節，包括智能分揀、智能搬運、智能揀選業務場景中去，真正實現倉庫作業省力化乃至無人化。

在解決方案方面，譚文哲表示，隨著電商、物流行業的迅猛發展以及人工成本的逐年增加，無人倉庫、無人配送成為大勢所趨。在機械手能夠代替人工完成貨物拿取和包裝作業后，倉庫將徹底實現無人化。但就現階段來說，實現完全無人化的倉庫建設成本太高，從投資回報的角度來說是不劃算的。因此如何通過“人到貨”、“貨到人”、“訂單到人”的有機結合，盡可能提升倉庫效率且控制投資成本，即最大化性價比，是目前所有倉儲機器人解決方案需要考慮的重要因素。

此外，鄭勇認為，智能倉儲機器人解決方案的標準化對于行業未來的發展也非常重要，因為定制化和局部最優的解決方案事實上并不利于整個物流系統的有效性，或者說長時間最優的投入產出比。這也是為什么亞馬遜在其物流中心大規模應用Kiva機器人解決方案替代傳統作業模式。因此，未來物流自動化系統要實現大規模推廣，標準化是很重要的前提，并且只有實現標準化以后才能夠大幅度降低機器人成本。