在日前开幕的2021 CeMAT ASIA展会上,极智嘉发布的一款名为PopPick的全新“货到人”拣选解决方案因其独具创新的设计而获得行业的普遍关注。

“相对Kiva系统,PopPick在货品单元化的基础上实现了货品和货架的解耦,消灭了人在货架找货的环节,提升存储密度和拣选效率。相对穿梭车系统,PopPick在货到人的最后一米依然坚持采用机器人的离散运输方式,从而保留了Kiva系统灵活性的优势。整体而言,PopPick体现了开发者对货到人仓储领域深入的思考和勇敢的探索。PopPick灵活性更强,对后台算法的要求也更高,期待能看到PopPick的成功应用案例。”北京科技大学教授、《物流技术与应用》杂志执行主编赵宁评价道,对该解决方案的创新性予以肯定。

该解决方案主要由PopPick 工作站+P系列搬运机器人+货箱/货架/托盘混合存储系统组成。

与目前大家所熟知的Kiva解决方案不同,PopPick引入了全新的工作站,拣货人员不再需要从一个货架上的多个货位中拣选订单商品,也不再需要弯腰攀高等,而是直接由系统自动将料箱(货位)送至拣货人员面前,拣货人员按照显示屏提示完成拣选即可。其工作站的工作逻辑与传统穿梭车系统等的拣选工作站相似。而料箱货架与工作站之间的衔接(料箱取放),则是由带有吸盘的机器人完成。

除了肉眼所见的结构区别外,PopPick背后还有哪些创新设计与拣选逻辑?PopPick具有哪些突出的优势?效率如何改善?最适用的应用场景有哪些?它的性价比如何?

带着行业普遍关心的问题,本刊记者近日专访了极智嘉PopPick的核心设计团队。

Q1:PopPick的定位是什么?

极智嘉:我们将PopPick称为新一代货到人解决方案,它是全能型一站式货到人拣选解决方案。

所谓全能,一方面,可以兼容大中小型商品的拣选。其中,料箱商品从拣选工作站完成拣选;不适合放入料箱的,如长大件、异形件,以及诸如矿泉水等等之类的商品,可以直接由搬运机器人送至拣选点,由拣货人员从拣选工作站的旁侧完成拣选,并合并播种,无需后续合单。

另一方面,除了覆盖更多品类,PopPick还支持拆零拣选、整托/箱拣选,以及集单功能。因此从形式上来看,PopPick融合了货箱、货架、托盘等所有类型的存储和拣选方式。

Q2:PopPick的作业流程是怎样的?

极智嘉:

  • 首先,基于订单预测和智能理货算法,PopPick工作站提前(如夜间或者闲时)理货以提高货架订单命中率,这个过程无需人员干预;

  • 系统下发拣选任务后,移动搬运机器人将订单货架送至PopPick拣选工作站;

  • 工作站的取放装置(带吸盘的机器人)将料箱取出并放置在工作站的输送线上;

  • 料箱被输送至拣货人员面前,拣货人员按照工作站的屏幕提示完成拣选;

  • 料箱回送到取放装置处,机器人将货箱放入货架。

需要说明的是,被取出的料箱可以根据系统指令随机放入其他货架,原货架无需在拣选工作站等待。

Q3:PopPick和Kiva系统最大的区别在哪里?

极智嘉:Kiva系统经过几年的发展,如今已经成为市场主流的“货到人”拣选技术之一。从作业流程来看,两个系统比较相似,但实际上还是有较大的区别。

首先,我们认为Kiva系统还不是严格意义上的“货到人”,而是“货架到人”,还需要拣货人员在货架料箱中寻找货物完成拣选。

其次,Kiva系统中的货架与料箱是绑定的,料箱在货架上的位置也是固定的;但是PopPick实现了货架与料箱的解耦,料箱可以随机任意存储在不同的货架中,其位置不固定。正是因为PopPick系统中货架、料箱均可以移动,这也是系统设计的难点所在。

第三,正是因为料箱实现了随机存储,因此PopPick可以实现理货功能,可以根据商品的需求程度实现动态调整,从而提高命中率。

Q4:PopPick主要解决了哪些痛点?

极智嘉:从Kiva系统来看,经过我们的研究分析,Kiva系统中拣货人员共有四大动作,一是寻找;二是触达;三是校验,四是拣选完成后的播种。目前,PopPick将前面三个动作均进行了优化,既避免了寻找商品可能造成的差错,也极大地减少了时间浪费,最大程度地提高了人效。随着人力成本越来越高,如何进一步提高人效也是我们推出PopPick的初衷之一。

从AutoStore、多穿等其他“货到人”技术来看,凡是料箱解决方案,均存在一个共同的问题——只能处理可以放进料箱的商品,因此难以覆盖商品类型丰富,兼具拆零、整箱/托出货需求的业务场景。

Q5:除了提高人效,PopPick的诞生还有哪些初衷?

极智嘉:人的效率我们称之为“人效”,机器人的效率我们称之为“机器人效”,如何提高人效和机效,是我们想要解决的本质问题。前面谈了PopPick在人效方面的表现,在机效方面,它也可圈可点。

显然,提高机效的途径之一是提高速度,这一点非常好理解,但是,机器人速度存在物理限制;那么,其另一提升途径——提高单趟搬运和命中的料箱数量便至关重要。目前,PopPick可以单趟搬运60个料箱。前面谈到的自动理货,也是提升机效的重要途径。正是基于强大的智能理货算法,可以让一次搬运命中10个料箱。简单来说,同样的业务量下,PopPick系统需要的机器人数量更少;或者同样机器人数量的情况下,PopPick系统可以完成更大的工作量;相比传统的料箱机器人或自动化方案,单次取放仅能搬运1~2个料箱,机器人效得到很大的提升。

不过需要特别说明一点,命中率的提升跟很多因素相关,如业务和订单类型,以及空闲资源(可供理货的时间)等。

Q6:PopPick系统是如何匹配人效与机效的?

极智嘉:两者中间,我们优先考虑人效,因为人的成本最高。包括多穿、Miniload等自动化系统在内,都是如此。人的作业节奏往往有明显的快慢之分,机器人能够跟上人的快节奏即可,慢的时候可以等一等,因此,所有的物流自动化都会设置缓存,设计一些冗余,并且对于机器人系统来说,提升这部分效率所付出的成本并不高。

在PopPick系统中,我们直接在拣选工作站设置了两个缓存位(按照双点拣选计算),拣货人员拣完一个料箱,会自动补过来下一个,全部拣完系统才显示“空”。

Q7:总结来看,PopPick有哪些显著优势?

极智嘉:PopPick是多种技术的结合,它看起来既像“货架到人”,又像传统的多穿,也像货箱到人,但却集各家之所长,PopPick形成了自己独特的优势。

前面也提到,首先,PopPick能够达成超高的兼容性,适配全品类、融合全场景拣选。

其次,由于一次可以命中多个料箱,因此效率更高,吞吐量更大。并且,多穿、货箱机器人等只能在规定的巷道运行,潜伏式搬运机器人的路径则更加丰富,部署密度也更高,从而提高吞吐量。

第三,人效更高。除了前面提到的优化了寻找、触达、校验等动作外,PopPick工作站采用符合人体工学的设计,拣货人员不需要弯腰或者攀高,作业更加准确、快速、舒适。

第四,存储密度更高。由于拣货人员不需要将手伸进料箱,并且工作站的机械手采用吸盘而非夹具,因此货箱间距可以进一步压缩,箱与箱之间的间距仅2cm。

Q8:PopPick在性价比方面有着怎样的表现?

极智嘉:正是基于前面谈到的PopPick的诸多优势,PopPick的性价比也非常高。以前面谈到的命中率举个简单的例子,如果以前命中率为2,现在是4,那么便可以简单地理解为以前机器人需要跑2趟,现在只需要跑一趟,那么机器人数量可以节省一半;同时人的拣选效率得到很大的提升,同样的业务量仅需要一半的作业人员。

与传统自动化拣选技术相比,传统自动化拣选技术往往对地坪(如承载)有一定的要求,而机器人要求较低,也可以帮助客户节省大量成本。

此外,PopPick的工作站占地更小,仅4平方米左右,可以更加充分地利用仓库空间,让空间发挥价值。

Q9:PopPick的性能还将在哪些方面进一步升级?

极智嘉:PopPick从概念诞生到目前成型,经历了长时间的调整和打磨,目前大致硬件构成和方案基本成型。但是未来肯定还会在效率上进一步提升,理货策略适配行业做得更加丰富。

同时还会不断扩大存储范围,目前PopPick系统可以实现5~6米仓库空间的最优利用,超过10米,我们可以与四向穿梭车结合向上延展,实现超高立体存储。

Q10:PopPick适用于哪些业务场景?

极智嘉:我们认为,凡是多SKU的拆零拣选,如SKU数量上千,且对效率要求很高的场景,PopPick都是合适的。或者说能够用Kiva和货箱机器人,或者箱式“货到人”技术解决的,PopPick都可以满足,针对传统箱式“货到人”技术所不能解决的兼容性,PopPick也能轻松应对。

尽管我们称PopPick是全能型的“货到人”技术,并不是强调它一定能解决所有的问题,极智嘉一直以创新为使命,我们努力发掘一些新的东西,也只是希望能够提供一种新的方案,给市场多一个选择,同时能够给大家带来一些启发,推动AMR行业更好地发展。

除了以上技术问题外,目前行业对于PopPick的效率最为关心,业内讨论热烈。

从效率达成来看,该系统工作站的效率最高可与多穿货到人拣选工作站看齐,目前后者的设计效率普遍为650箱/小时,实际效率表现有所损耗。对于PopPick的实际效率达成,极智嘉PopPick核心团队进行了正面回应。

“PopPick方案的设计效率是650箱/小时,尽管人员操作会影响整体实际输出效率,但是由于PopPick是双点拣选,两个出箱口连续出箱,拣选人员可以不间断地连续作业,被动等候时间几乎为零,因此整体实际效率可以非常接近设计效率。极智嘉很快会有PopPick的落地应用,欢迎大家持续关注!”。

不可否认,任何一个产品或者解决方案,都难以完美地适配所有的应用场景;任何新的技术,都存在持续改善的空间。PopPick在产品和方案设计突破创新的基础之上,实际表现是否能够继续为大家带来惊喜,让我们拭目以待!