移动机器人能否适应日常分拣和拣货流程?
介绍
分拣和拣货是现代物流配送的核心,但如今它们正面临着越来越大的压力。走进许多现代化的配送中心,挑战显而易见:订单量激增,SKU数量庞大,而发货时间却大大缩短。
单是产品数量就持续增长。随着消费者生活方式的日益复杂,企业不断推出各种各样的衍生产品,例如捆绑销售、略微修改的版本、促销套装和增值组合。曾经只有一个SKU的产品,很快就会衍生出多个变体。这导致订单履行环境变得更加复杂。
与此同时,客户行为也变得更加难以预测。订单模式如今更容易出现突如其来的高峰,且预警时间更短,尤其是在多家供应商共享的设施中,例如第三方物流运营、多租户仓库或亚马逊类型的物流配送环境。原本看起来井然有序的设施,可能一小时后就面临订单激增,必须立即处理。
现有的拣选和分拣输送系统无法扩展产能,因为它们的运行速度固定。它们也无法快速适应需求的波动。无论是满负荷运转,箱子紧密地一个接一个地移动,还是只移动少量箱子,它们都会持续消耗电力并不断磨损。维护需求基本保持不变,如果分拣机停止运行,整个流程通常也会随之停止。
对于物流运营而言,真正的挑战不再是基本的自动化,而是真正的运营弹性和内置冗余:能够在不过度建设固定基础设施的情况下,根据波动的需求扩展和收缩产能,同时避免单点故障。
这就是传统系统所提供的功能与现代运营需求之间的差距。要弥合这一差距,就需要采用不同的分拣和拣选方法。
SOTR-S 作为应对需求变化的措施
应对这一挑战的一个方法是摒弃固定、持续运行的系统,转而采用容量可以动态调整的模型。
SOTR-S 的设计正是基于此目标。在零售和电商物流中,大部分复杂性都体现在单件商品层面。批量拣货被广泛应用,即将多个订单所需的相同 SKU 一次性拣选在一起,然后进行分拣和合并。
SOTR-S 通过使用移动机器人集群在加工点之间运输单个物品来支持这一阶段。
操作员将拣选好的物品放置在机器人上,机器人随后将物品运送到指定地点。与传统分拣机不同,每个机器人都会停下来放置物品,无需操作员瞄准移动的目标。这减轻了操作员的压力,并使整个过程更加可控和稳定。
每台机器人通过机器人交通控制器 (RTC) 从仓库控制系统接收目的地信息,RTC 会动态分配任务和路线。车辆独立运行,但由中央控制系统协调,使系统能够持续调整以适应当前的工作负载情况。
SOTR-S 通过以移动的、基于任务的移动取代固定的流程,引入了传统系统所缺乏的灵活性和实时适应性。
从固定吞吐量到需求驱动运营
这种设计上的差异直接导致了不同的运行模式。如前所述,传统的输送机和分拣机系统无论处理高峰流量还是低流量,都必须投入使用。虽然设计良好的输送系统可以通过逐个停止输送段来最大限度地减少运行时间,从而避免不必要的移动和电力消耗,但即使吞吐量有限,仍然存在一些残余的、不可避免的低效能源消耗以及机械磨损。
相比之下,SOTR-S 系统能够根据需求调整运力。由于每台机器人独立运行,车队的运行始终与实际吞吐量需求保持一致。实际上,系统会根据实时工作负载,仅在特定时刻运行所需的车辆。这种基于任务的智能控制最大限度地减少了不必要的机器人移动,从而优化了能源利用,提高了设备 效率。此外,在较长的非高峰期——例如黑色星期五和节假日之后的几个月——部分车队可以停运,进一步提升整体效率。
因此,SOTR-S 能够实现更高效的运行模式,其中能源消耗和设备使用与实际工作负载密切相关,而不是与固定的系统容量相关。
内置弹性及高效资产利用
这种分布式多机器人运行结构也提升了系统的韧性。在传统系统中,单个故障就可能导致整个运行中断。分拣机一旦停止运转,所有系统都会停止。而SOTR-S系统则将负载分配到多个机器人和备用路径上。因此,故障被局限在局部范围内:如果一个机器人停止运转,只会影响该机器人上的负载,而系统的其余部分仍能继续运行。
同样的原理不仅适用于意外故障,也适用于日常维护。可以根据需要将单个机器人离线,从而在不中断系统运行的情况下进行维护。因此,不再需要完全关闭系统,也无需像传统系统那样进行夜间巡检。维护工作可以在系统运行的同时,以计划周密、可控的方式进行。
这种通过在机器人层面隔离冲击而实现的内置韧性,使SOTR S能够在故障和维护期间保持持续运行。因此,系统正常运行时间得以延长,资产利用率也更高、更可预测。
结论
SOTR-S 系统支持按需运行模式,其容量、能耗和系统可用性可根据实际工作负载持续调整。吞吐量可与实际需求精确匹配,使系统能够适应业务量波动,而无需承担不必要的成本。同时,由于不存在单点故障,即使某个单元发生故障,系统也能继续运行。最终,该模型实现了资源仅在有助于处理时才被使用,从而确保高效运行,避免资源浪费。
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塞德里克·塞多
大福欧洲公司高级项目工程师
Cedric Sedo是Daifuku公司的高级项目工程师,在仓库自动化和内部物流领域拥有超过八年的经验。他专注于系统集成,在交付复杂的自动化物料搬运解决方案方面发挥着关键作用,确保机械、电气和软件系统之间的无缝协调。
塞德里克的工作重点是自动化技术的实施,他与跨职能团队紧密合作,将创新的仓储解决方案从概念阶段推进到运营部署阶段。他拥有丰富的经验,涵盖先进自动化系统的集成和调试,这些系统旨在提高现代配送环境的效率、可扩展性和可靠性。
塞德里克拥有工程管理硕士学位和建筑信息模型(BIM)大学文凭。他还通过了TUV NORD的CECE认证,获得了CE标志认证,这体现了他对工业自动化项目合规性、安全性和卓越工程的承诺。
