配送中心自动拣选分拣解决方案解析

金贤勇 /文

配送中心自动拣选分拣解决方案解析

金贤勇 /文

随着电商业务蓬勃发展、拣选分拣工作强度不断增加，发展高度自动化的拣选分拣技术，采取先进的拣选分拣解决方案成为必然趋势。本文针对当前配送中心常采用的一系列自动拣选分拣解决方案进行解析，以供业界借鉴。

配送中心、自动化、拣选分拣、货到人

随着全球商品经济以及电商业务蓬勃发展，对于配送中心而言，不仅配送订单量急剧增加，而且订单需求呈现出小批量、多品种的发展趋势，这意味着配送商品的种类和数量急剧增加，极大地增加了拣选分拣的工作强度。而拣选分拣是配送中心作业中最繁琐、工作量最大的环节，也是配送中心作业系统的核心，因此发展高度自动化的拣选分拣技术，采取先进的拣选分拣解决方案成为必然趋势。

配送中心拣选分拣方案按照货物处理方式属性划分为两类，一类是整箱拣选，另一类是拆零拣选，其对应的解决方案会有所差异；按照目标客户属性划分为两类，一类是门店客户，另一类是电商客户，其对应的末端转运方式有所不同；按照货物类型属性大体分为三类，一类是大件，一类是中件，另一类是小件。不同行业不同场景有着不同特点，下面针对大众行业通用环节分析适用的先进自动化拣选分拣方案。

一、整箱自动拣选+自动组盘解决方案

机器人拆垛

缓存区

自动分箱

自动码垛

垂直升降柜

拣选面

整箱自动拣选+自动组盘解决方案适用于食品饮料行业门店配送整箱拣选业务，系统通过机器人、输送缓存系统、视觉识别系统、堆垛处理软件实现自动化托盘卸垛、缓冲、订单拣选和混托盘码垛功能。拆垛机器人用于将整托来货的货物整层拆垛至托板；输送缓存系统用于缓存托板并按需输出整箱；视觉识别系统用于实现垛型以及箱型识别；堆垛处理软件用于优化单个订单拣选顺序，优化体积，稳定垛型；码垛机械人用于将订单纸箱码盘。

该方式的解决方案可以实现整箱完全自动化拣选以及自动化码垛，大幅度降低工作人员劳动强度，提高门店配送订单拣选效率。

二、拆零半自动拣选解决方案

拆零半自动拣选解决方案，即通常所说的“货到人”拣选，在物流拣选过程中，人不动，货物被自动输送到拣选人面前，供人拣选。由于在配送中心拆零拣选作业环节中，约70%的作业时间用于人员走行，因此采用“货到人”的拣选方式，能够大大提高拣选效率。

1．垂直升降货柜拣选解决方案

垂直升降货柜拣选解决方案适用于航空、汽车备件等行业，其特点是货物为小或特小件，存储属性为小批量、多SKU，诸如工具、量具、刀具、紧固件等。采用该方式入库时，空货位自动到达操作位置，作业人员将物料放入即可；出库时，相应的货位自动到达操作位置带来需要的物料，作业人员将物料从相应货位取出即可。

整体布局

龙门机械手

GTP拣选站

拣选机器人系统

拣选工作站

该方式解决方案很大程度上降低了作业人员的劳动强度，配合设备的物料管理系统可大大提高物料存储的准确性，提高对存储物料的防护程度。

2．龙门机械手+GTP拣选站解决方案

龙门机械手+GTP拣选站解决方案，适用于食品等中物动量拆零拣选应用场景。通过三维龙门机械手实现周转箱的自动入库与自动出库。由于该方式存储环节料箱采用叠垛方式，无需货架，可大幅提高空间利用率，且降低存储硬件投入成本。在取货时当某一类SKU出货量大时，可整垛出库，因此能大幅度提升出库效率。

3．AGV拣选机器人+拣选站解决方案

AGV拣选机器人+拣选站解决方案，采用AGV和智能后台管理系统实现“货到人”的拣选。移动机器人在智能后台管理系统的调度下，从仓库内把有待拣选货物的货架送到拣选工位，拣选人员根据系统视觉提示进行拣选作业，当拣选人员完成拣选作业以后，移动机器人会自动把货架放到不妨碍其他货架运输的存储位置。

这种拣选解决方案具有柔性高、适应性强、拣选效率高、起步门槛低、系统可拓展性极强等优点。

4．PERFECT-PICK+GTP拣选站

PERFECT-PICK+GTP拣选站解决方案适用于中高物品量拆零拣选应用场景。

PERFECT系统由存储货架以及一定数量的IBOT机器组成，通过IBOT机器将待拣选料框输送到拣选站进行拣选。由于IBOT机器可以自由在各层进行取货，相对于Multishuttle系统灵活性更高，并且可以通过增加小车数量提升系统能力，因此系统可拓展性极高。

其实许仙不算是个好父亲。妻子被镇压雷峰塔下，孩子嗷嗷待哺，姐姐劝他：“当务之急是好好带大孩子，这样才不辜负你娘子。”但他听不进去。

这种拣选解决方案适用于中高物动量的拆零拣选解决方案，系统可拓展性较强。

5．3D-MATRIX+GTP拣选站解决方案

3D-MATRIX+GTP拣选站解决方案适用于超高物动量拆零拣选应用场景。对于单个巷道而言，3D-MATRIX系统在X轴、Y轴和Z轴方向上的搬运设备彼此是独立的，在X轴采用穿梭堆垛小车，实现水平方向移动并可多层取放货；在Y轴采用提升机，实现垂直方向移动将不同层货物搬运至拣选层；在Z轴使用输送线系统，实现垂直于X轴方向的货物搬运。对于单巷道而言，X轴穿梭堆垛小车、Y轴提升机、Z轴输送系统在理论上可以无限配置，因此在空间不限的情况下单巷道理论能力可以无限增加。

Perfectpick系统

IBOT机器

拣选站

3D-MATRIX系统

X轴穿梭堆垛小车

Y轴提升机

轻型输送系统

由于不同行业不同规模下的项目应用场景有着不少差异，解决方案与物流技术也需针对不同场景有所差异化。

GTP拣选站

该方式解决方案可实现其他系统难以达到的超高物动量需求，但是相对成本较高。

6．其他方式

三、拆零自动拣选解决方案

拆零自动拣选解决方案与“货到人”拣选方案在前半部分处理流程类似，在最终拣选环节采用机器人替代人工完成拣选作业，即在物流拣选过程中，货物被自动输送到机器人面前，供机器人拣选。目前采用的拣选机器人有并联机器人、关节机器人等。

1.并联机器人拣选解决方案

并联机器人拣选解决方案适用于轻、小型货物且中、高物动量的订单拣选。并联机器人属于高速、轻载机器人，通过视觉系统捕捉目标物体，由三个并联的伺服轴确定抓具中心（TCP）的空间位置，实现目标物体的搬运。在该系统中，前端存储、输送系统将待拣选周转箱或纸箱输送到并联机器人作业区域，由其完成单件货物的抓取并投入订单箱。并联机器人的拣选效率可以高达3600件/时。

该方式解决方案可以大幅提高拣选效率，降低劳动强度，但是同时具有拣选货物尺存、重量较小的局限性。

2.关节机器人拣选解决方案

关节机器人拣选解决方案适用于中小型货物且中、低物动量的订单拣选，其拣选效率可达600次/时，拣选货物重量相对并联机器人可以大较多。

该方式解决方案可大幅度降低劳动强度，并提升拣选效率。

3.AGV拣货机器人拣选解决方案

AGV拣货机器人拣选解决方案适用于直接从货架拣货、低物动量的订单拣选应用场景。该机器人由AGV、智能识别系统和精准爪手构成，能够独立行走于仓储区域，直接自动从货架上准确拣出指定的货物。机器人行走路线可实时调整，并且可以很好地与人类一起协同作业。

该方式解决方案对于物动量相对较低、货物尺寸范围较大的应用场景，在实现自动拣选的同时能够保证较好的性价比。

输送系统

并联机器人

关节机械手

AGV拣选机器人

交叉带分拣机

叉式AGV

四、自动分拣+自动集货解决方案

自动分拣+自动集货解决方案用于订单复核打包以后按路径进行分拣、集货的场景。该方案采用交叉带分拣机进行自动分拣，单箱从复核包装区域过来的订由轻型输送设备自动逐件输送至自动导入台，用笼车做为存货单元，采用AGV进行自动换笼并且自动搬运至集货区，整个过程实现完全自动化。

总体而言，随着全球商品经济、电商业务蓬勃发展，以及人力成本逐年上升，全球市场环境对自动化程度更高的新兴自动物流技术需求越来越多，也越来越急迫。同时，由于不同行业不同规模下的项目应用场景有着不少差异，解决方案与物流技术也需针对不同场景差异化。相信随着科技不断发展，未来会涌现更多颠覆式创新的物流技术及解决方案，进一步提升效率，创造价值。

作者单位为青岛科捷物流科技有限公司