01項目背景

　　近年來，我國互聯網電子商務產業飛速發展，引發了相關配套產業的發展和變革，物流系統能力正成為電商平臺的核心競爭力之一。特別是“雙十一”等重大購物節出現嚴重爆倉后，物流行業發展滯后與電子商務發展過快的矛盾日益凸顯，傳統的倉儲物流模式已不能滿足物品快速周轉的需求，如何適應市場變化、創新倉儲物流運作模式才是大勢所趨。精準庫存控制、運用大數據平臺的調度、滿足各類訂單需求、提高消費者購物體驗的物流服務已成為電商發展至關重要的一環。

02項目介紹

（一）項目概況

　　唯品會是全球的特賣電商，主營業務為互聯網在線銷售品牌折扣商品，注冊會員超2億，已在美國紐約證券交易所上市。為提升用戶的消費體驗,保持平臺的長久競爭力，唯品會致力于物流系統建設、提高倉儲自動化和智能化。截至目前，唯品會在全國范圍內共設立了七大物流倉儲中心，管理的倉庫面積超300萬平方米。

　　唯品會是蘭劍智能在電商行業的代表性客戶，雙方共合作5期項目，第一次合作可追溯到2015年。多年來，蜂巢系統成功應用于唯品會西南、華南、華東等多個物流中心。其中，二期項目（華南物流中心）在2017年“雙十一”期間，僅依靠8名揀選人員，以12000箱/小時的超高效率，處理貨物近15萬件；三期項目（西南物流中心）周轉箱數量達到41萬個，存儲量高達800萬件，最大處理能力可以達到90萬件/天。項目重點介紹的五期項目（華東物流中心），揀選模式再度顛覆，體現了我國儲分一體技術的前沿水平！

　　唯品會華東物流中心集存儲、揀選、分撥等于一體，服務長三角，貫通東中西，對接“一帶一路”，輻射整個華東區域。蘭劍智能蜂巢系統應用于該中心A5庫1&2分區，占地面積1.15萬平方米，包含165600個存儲貨位、360臺智能視覺穿梭車、81個智能揀選工位、48臺雙工位料箱提升機、24個巷道單元。

（二）項目實施

1.作業流程

　　入庫流程：商品到貨后，先在收貨暫存區暫存，由入庫人員拆箱逐件掃描商品或整箱批量掃描，放置于料箱內。料箱經輸送線輸送至系統分配的巷道，通過提升機提升到指定層，經由動力站臺交接給穿梭機器人，再由穿梭機器人搬運至指定的庫位存放，完成入庫作業。

圖1 入庫流程

　　揀選流程：系統獲取揀貨任務，通過訂單優化模塊完成訂單聚集后，生成出庫任務序列，系統通過調度智能化設備，依次通過穿梭機器人搬運到動力站臺交接，并通過提升機提升到輸送線，將存儲料箱送至貨到人揀選臺。揀選人員根據提示屏提示，揀選指定數量的待出庫商品，放置于訂單箱中。當訂單箱滿箱或揀貨批次完成后，揀貨人員進行關箱操作，訂單箱經過輸送線輸送至分揀庫。當存儲料箱的揀選任務完成后，由系統智能調配輸送至下一個揀選臺或者返回存儲庫區。

圖2 揀選流程

　　盤點流程：系統獲取到盤點任務后，生成盤點任務序列。待盤點商品所在的料箱，經由穿梭機器人搬運至動力站臺交接，再由提升機提升至輸送線搬運到揀選站臺，操作人員掃碼盤點。盤點完成后料箱入庫。

圖3 盤點流程

　　合箱流程：系統獲取到整理任務后，生成整理任務序列。待整理商品所在的料箱，經由穿梭機器人搬運到動力站臺交接，再由提升機提升至輸送線搬運到揀選站臺，操作人員掃碼合箱。合箱完成后料箱入庫。

圖4 合箱流程

2.布局模式

　　該項目按照一層入庫、二層揀選進行布局。

　　一樓入庫區：入庫站臺43個。實現空、實周轉箱自動補給到每個操作工位。以6個巷道為一個模組進行工作站設置。

　　輸送線分三層，各層功能如下。

　?。?）一層空訂單箱線：空周轉箱補給到各操作工位的線體。

　?。?）二層訂單出庫線、揀貨料箱回庫線：儲存料箱滿箱或揀選后回庫，訂單箱滿箱輸送出庫線。

　?。?）三層揀貨料箱出庫線：儲存料箱從蜂巢庫補到入庫站臺，輸送調撥箱，輸送補貨入庫儲存料箱。

　　二樓揀選區：揀選站臺38個。實現空、實周轉箱自動補給到每個操作工位。以6條巷道為一個模組進行工作站設置。

　　輸送線分四層，各層功能如下。

　?。?）一層空訂單箱線：空周轉箱補給到各操作工位的線體。

　　（2）二層揀貨料箱出庫線：儲存料箱從蜂巢庫補到揀選站臺。

　?。?）三層揀貨料箱回庫線：儲存料箱揀選后回庫。

　?。?）四層訂單出庫線：訂單箱滿箱輸送出庫線。

　　揀選臺配備電子標簽提示系統。每個揀選臺配備4個訂單箱位。同時每個揀選站臺配備2組訂單緩存貨架，每組4層，每層可放置4個訂單箱，共計32個訂單箱。為了提高揀選人員操作的舒適性，揀選人員下方配備腳墊。

3.設計特點

　　該項目綜合考慮唯品會的物流戰略、倉儲布局、業務流程、現場管理、成本管理、績效考核、人員隊伍、項目建設等因素，設計上滿足以下特點。

　　實用性：輸送系統設備和WCS系統軟件追求性價比最高，技術水平定位為國內領先水平。

　　先進性：整體方案、WCS系統軟件具有先進的設計思想和設計理念。

　　適用性：所設計系統不僅能夠滿足現有的業務需求，并在今后一段時間內能夠適應企業發展的需求。

　　靈活性：所設計的系統能夠根據業務的需求，在管理上具有增、刪、改等功能，對計算機系統維護靈活方便，并為系統提供可進行二次開發的平臺。

　　高效性：所設計的系統能夠安全、穩定、高效地完成所需要的工作，并對用戶的需求即時響應。

　　擴充性：所設計的系統預留拓展接口，具備擴展性;所設計的系統提供通用的程序接口，能夠與WMS系統或其他上位系統等進行無縫連接，以完成相應的數據傳輸。

4.軟件技術

　?。?）蘭劍孔明分揀優化系統 Pro_OOS

　　蘭劍孔明分揀優化系統 Pro_OOS核心算法是整個蜂巢系統的大腦和指揮中心，管控著所有流程和設備的順暢進行，除了常規的控制管理功能，孔明系統最大價值體現在可以調度立體庫里的每一個周轉箱，根據每個揀選站臺的揀選效率和流量進行實時優化和隨機均衡（如圖5所示）。

圖5 蘭劍孔明分揀優化系統 Pro_OOS

　?。?）數字孿生技術

　　采用數字孿生技術，實現動態建模、虛擬仿真、離線調試、3D-SCADA在線監控、主動性運維、預防性維護等高階應用。

　　方案規劃設計階段應用系統仿真軟件，將規劃方案轉變為業務實體模型，1∶1的高精度等比例建模，導入真實的出入庫等數據，在軟件上連續地模擬運行并輸出仿真報告，通過離線調試和三維可視化展現，找出方案效率瓶頸及物流環節的死鎖點從而有效優化，大幅度縮短現場實施調試周期。

　　結合IoT技術，使設備實現全方位多維感知，構建萬物互聯的智能化、數字化世界。不僅提供設備參數的數據精細化展示，構建設備全生命周期的管理，而且能使設備具備基于壽命預測模型及故障自診斷模型的自學習預測性維護的能力。同時，3D-SCADA以三維方式直觀展示整個運作場景全局，實時監控所有任務的當前運作狀態，便于及時發現設備和各個環節存在的問題，保證作業效率和貨物的安全性。

5.核心設備

　　（1）穿梭機器人

　　該系統中應用的穿梭機器人能夠根據不同的工作環境將其細分為若干品類，只需將數據輸入預先編輯好的產品貨架設計系統中，便能夠自動生產圖紙，大大提升了滿足不同客戶定制化需求的能力。這種先行導入數據、設計研發裝備的模式，極大地避免了客戶的生產效益受到損失，也減少了客戶后期因為設備改造而形成的二次投入。該機器人還可自動根據料箱的位移或變形情況動態調整貨叉間距及定位位置，具備了更高的處理異常情況的能力。

　　蘭劍智能穿梭機器人具備以下優勢。

　?、倨焚|（Superior），核心元件使用壽命超百萬次。

　?、诰珳剩⊿harp），“編碼器+定位孔”的雙重校驗定位技術。

　　③順暢（Smooth），全伺服驅動與總線控制。

　?、芊€定（Stable），設備可靠性≥99.95%。

　?、莅踩⊿afe），滿足歐盟最新標準的CE安全規范。

　?、拗悄埽⊿mart），“可變尺寸+位移自調”的柔性智能。

圖6 穿梭機器人

　?。?）往復式提升機

　　該系統中應用的提升機采用框架式結構和配重塊形式，保證加減速過程和高速運行情況下的穩定性。相比無配重機構的提升機，可以在同樣的提升速度和加速度條件下降低電機的功率，或同樣電機功率條件下獲得更高的提升速度與加速度。提升機底盤模組配有高性能伺服電機，驅動提升模組的同步帶帶動載貨臺上下高速移動，速度更快、效率更高。伺服電機與同步帶傳動的配置，使定位更精準。

圖7 往復式提升機

　?。?）分布式輸送線

　　該系統中應用的輸送線采用分布式設計，將傳統的集中式控制，以模塊化的形式化整為零，分布到每一個最小輸送單元，讓搭建輸送線像搭積木一樣簡單、易變、多選擇。采用分布式設計后，現場線纜敷設數量及類型大大減少，僅需要在輸送線一側邊敷設一組通信線和一組輥筒動力供電線，輸送線另一側邊敷設一組強電線即可；大型控制柜數量、橋架敷設數量等也都相應減少，極大縮減安裝階段的人工成本和時間成本。整個線路僅一組通訊控制線纜和一組輥筒供電線纜，每一組I/O信號就近安裝在控制設備附近，實時響應快，設備作業效率更高。并實現智能故障檢測，通過PLC讀取模塊故障代碼，迅速查找故障原因，使檢修維護更加便捷。

圖8 分布式輸送線

6.系統整體能力

　?。?）采用3D密集存儲技術，對倉庫的空間利用更加充分，占地面積較傳統倉儲系統大幅度減少。

　?。?）創新性地采用雙伸位穿梭車、雙工位提升機等組成雙工位系統，通過孔明系統算法邏輯，實現更高的吞吐能力。

　　（3）全流程自動化作業，減少勞動力的使用，節省人工成本。

　?。?）實現了存儲貨物的快進快出，并且十分精準。

　?。?）采用處理海量訂單、優化作業流程的高級軟件系統，使小車少跑路、少動，減少設備損耗，降低運維成本。

　?。?）靈活應對季節性和促銷高峰，即使庫存量不斷增加，依然能實現更快、更高效的處理。

03項目優勢

　　本項目為交鑰匙工程，提供與系統相關的設計、制造、運輸（含與運輸相關的報關等）、安裝、測試、驗收、培訓和后期質保等全流程一體化服務。

　?。?）蘭劍智能對整個項目負責，在設計階段預先考慮了施工、運維等因素的影響，顯著降低項目成本、縮短工期，提高系統穩定性與可靠性，對唯品會而言省時、省力、省錢。

　?。?）蘭劍智能在軟硬件研發與生產方面，擁有完整的產業鏈。在提供智能倉儲物流自動化系統時，能做到在基于系統仿真優化形成完善的方案規劃的基礎上，依靠自主研發生產的物流裝備和物流軟件進行系統集成，實現軟硬件的無縫對接。

　?。?）以定制化全流程解決方案、強大高效的研發設計能力、科學規范的生產管理能力、經驗豐富的軟件開發和調試能力、完善的3D SOP/VI/TPM主動維護技術為依托，保證蘭劍智能提供整體服務的高質量。

企業簡介

蘭劍智能科技股份有限公司（以下簡稱“蘭劍智能”）始建于1993年，是集咨詢規劃、軟件開發、設備制造、系統集成、自動化代運營為一體的全流程智慧物流系統解決方案提供商，是目前少數能做到將成套高端物流裝備出口海外發達國家的中國品牌，已登陸上交所科創板上市。蘭劍智能是我國較早一批涉足物流領域提供整體物流解決方案的高新技術企業，主要從事以物流機器人為核心的智能倉儲物流自動化系統的研發、設計、生產、銷售及服務，擁有由多名專業博士帶領的研發團隊，自建高科技物流裝備與技術產業園區，取得了近200項有效授權專利，是該領域的優勢企業。多年來，蘭劍智能先后承擔了多項國家和省市級研發項目，被工信部評定為“新一代人工智能產業創新重點任務揭榜優勝單位”。

蘭劍智能在智能倉儲物流自動化系統領域以前瞻性思維較早布局料箱級全流程解決方案，典型代表是蜂巢系統。蜂巢系統是由蘭劍智能自主研發出的儲分一體的分布式自動化物流系統，由蘭劍孔明分揀優化系統 Pro_OOS核心算法和穿梭機器人、提升機、揀選臺、輸送線等主要核心設備構成?；谌S“貨到人”的運作模式，該系統可以優化整合質檢、入庫、存儲、分揀、集貨、分撥、復核、包裝、交接等作業環節，實現貨物在配送中心的一次落地，減少作業人員、降低差錯率、節省倉儲面積，提高物流運作效率及整個物流中心的運作水平。蜂巢系統能夠滿足大規模、高效率、高準確性的拆零揀選需求，應用3D密集存儲技術提高倉儲利用率，節省項目用地；更能提升訂單揀選效率，使單個訂單履行成本更低，可有針對性地解決電商物流難題。該系統目前已在煙草、醫藥、汽車、鞋服、日化、食品等眾多行業的大型物流中心應用。