極智嘉智能倉組合方案通過在工廠倉庫中部署功能各異的柔性機器人，并結(jié)合AI算法輔助實現(xiàn)倉庫全流程自動化運作。方案同時可透明化物料信息支持商品全鏈路可追蹤，實現(xiàn)貨品信息流和實物的統(tǒng)一。

制造業(yè)物流倉儲作業(yè)：傳統(tǒng)人工物流作業(yè)模式難以支撐適應(yīng)復(fù)雜化流程，亟待借助智慧化轉(zhuǎn)型完成企業(yè)產(chǎn)能升級

隨著工業(yè)化進程的加快，消費市場不斷擴大，傳統(tǒng)生產(chǎn)制造業(yè)訂單類型已由“單一品種大批大量”開始向“多品種、小批量、多批次、高時效”轉(zhuǎn)變。制造企業(yè)原有的依靠人工完成訂單處理、物料入庫、搬運、揀貨、出庫等作業(yè)模式，難以及時準(zhǔn)確地完成大量信息處理工作，且錯誤率也會隨任務(wù)復(fù)雜度而升高，如此不僅會增加企業(yè)經(jīng)營成本，還會影響物流運作效率和商品流轉(zhuǎn)交易等其他環(huán)節(jié)。因此，制造企業(yè)需要通過運用信息技術(shù)和智能機器設(shè)備代替人力勞動，完成智能化轉(zhuǎn)型升級，以滿足現(xiàn)代倉儲系統(tǒng)柔性、高效、快速反應(yīng)的要求。

上海西門子開關(guān)有限公司（下文簡稱：西門子開關(guān)）作為典型的大規(guī)模制造型企業(yè)，近年來同樣面臨客戶提出的產(chǎn)品定制化訴求，也由此出現(xiàn)物流處理過程高度復(fù)雜以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)過于龐大等困境。傳統(tǒng)的依賴人工完成訂單處理、物料搬運和存儲等已不能滿足當(dāng)前生產(chǎn)發(fā)展要求，亟需引入智能設(shè)備和現(xiàn)代化信息技術(shù)，提高企業(yè)生產(chǎn)運作效率，實現(xiàn)工廠物流的智能化升級。

全流程柔性化智慧倉庫案例解析：以極智嘉為西門子開關(guān)打造的智能倉組合方案為例

基于上述需求，極智嘉根據(jù)西門子開關(guān)自身生產(chǎn)特點，為其打造了柔性智能倉組合方案。通過在工廠倉庫中部署功能各異的柔性機器人，并結(jié)合AI算法輔助實現(xiàn)倉庫全流程自動化運作，同時透明化物料信息，即使質(zhì)檢抽查環(huán)節(jié)的商品也能做到全鏈路可追蹤，實現(xiàn)貨品信息流和實物流的統(tǒng)一。

一、方案流程設(shè)計

智能倉組合方案是極智嘉在其原有的智能倉方案基礎(chǔ)上，通過將功能各異的機器人部署在收貨、上架、在庫存儲、出庫、集貨上料的倉儲環(huán)節(jié)，并與傳統(tǒng)的貨架、托盤等設(shè)備進行搭配組合，打造的柔性化、無人化倉庫。

在庫-貨到人+立體庫

具體流程設(shè)計可概括為：利用P800R揀選機器人完成高準(zhǔn)確率的清點收貨工作，再由RS2貨箱到人機器人搬運貨物至質(zhì)量實驗室進行檢測，智能儲位推薦系統(tǒng)再依據(jù)貨物特性，為檢測合格的貨物匹配出最合適的貨物儲存方式與貨架。對于需要整托存儲的貨物會由P800R機器人搭配四向車機器人，完成立庫存儲和出庫的過程，而需要拆零的貨物則直接由四向車機器人配合工人揀選后由P800R機器人完成貨到人區(qū)的存儲和出庫過程。最終，P800R機器人將依據(jù)訂單信息完成集貨任務(wù)后，再由M1000R機器人進行產(chǎn)料搬運工作。

二、核心設(shè)施與技術(shù)

在極智嘉智能倉組合方案中，貨物從入庫、清點、搬運、質(zhì)檢、上架、揀貨、出庫的各個環(huán)節(jié)都將由機器人代替人力勞動，并且在多種智能算法模型組成的AI系統(tǒng)支持下，實現(xiàn)無人化智慧化倉庫運作。在此過程中各類機器人設(shè)備依據(jù)自身功能特異性承擔(dān)不同的作業(yè)任務(wù)。

智能軟件與AI算法

極智嘉針對倉儲場景提供行業(yè)深度適配的專業(yè)軟件系統(tǒng)，覆蓋機器人管理系統(tǒng)RMS、智能倉儲執(zhí)行系統(tǒng)WES、智能倉儲管理系統(tǒng)iWMS等。其中，機器人管理系統(tǒng)RMS可同時支持云端部署和本地部署，支持多智能體調(diào)度和任務(wù)管理。系統(tǒng)可實現(xiàn)千臺級別的大規(guī)模機器人調(diào)度、集群路徑規(guī)劃、混合調(diào)度等。

極智嘉軟件架構(gòu)體系

AI算法方面，極智嘉聚焦機器學(xué)習(xí)和運籌優(yōu)化算法，基于300家客戶千萬小時的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和數(shù)字孿生技術(shù)逐漸迭代算法規(guī)則，形成數(shù)據(jù)驅(qū)動的雙閉環(huán)自適應(yīng)算法體系，涉及任務(wù)匹配、路徑規(guī)劃、訂單組波、貨架調(diào)整等任務(wù)；配合全球數(shù)千條場景策略，可滿足高度復(fù)雜場景下的業(yè)務(wù)高效率運作。

貨架到人揀選方案

貨架到人揀選方案采用極智嘉P系列機器人將貨架和托盤搬運至揀選工位。機器人使用自研多連桿柔性底盤專利技術(shù)研發(fā)，可支持對2.8米的庫存貨架和1噸的負(fù)載進行穩(wěn)定運輸。配合智能算法，方案可實現(xiàn)基于商品關(guān)聯(lián)度分析和熱度分析優(yōu)化庫存存儲和出庫效率、配合貨架熱度調(diào)整功能縮短機器人搬運路徑等。

貨箱到人揀選方案

RoboShuttle?是采用貨箱到人方式的新一代倉儲機器人系統(tǒng)，由單箱機器人、雙伸位機器人等產(chǎn)品和配套解決方案構(gòu)成，可在寬僅一米的巷道實現(xiàn)高密度調(diào)度。軟件方面則以柔性引擎為核心，結(jié)合組件庫和算法庫，可快速適配復(fù)雜場景下的柔性方案。

反向揀選

反向揀選是極智嘉針對制造業(yè)需求特點所提出的技術(shù)創(chuàng)新，并在與西門子開關(guān)的合作中實現(xiàn)業(yè)內(nèi)首次落地應(yīng)用。具體而言，應(yīng)用通過WMS系統(tǒng)對送到立庫揀選工位的物料進行判斷，并通知操作員將符合反向揀選的物料取出，再由機器人將余下物料直接送集貨區(qū)，從而提高制造廠的出庫揀選效率。

三、整合機器人與AI系統(tǒng)構(gòu)建智能貨倉

整合AI算法、智能軟硬件與行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用的智能倉組合方案，可通過機器人對倉儲場景內(nèi)的來料質(zhì)檢、存儲上架、物料搬運、訂單管理等任務(wù)實現(xiàn)自動化與智能化。

IQC實驗室檢驗：在來料質(zhì)檢環(huán)節(jié)采用貨箱到人RS2機器人將待檢物料運送到IQC實驗室機器人送貨專檢窗口、物料檢驗完成后放入周轉(zhuǎn)容器，WMS和IQC系統(tǒng)自動對接，IQC系統(tǒng)點擊完成后機器人自動接貨送貨，機器人根據(jù)檢驗結(jié)果自動執(zhí)行各區(qū)域的上架或執(zhí)行異常處理流程。

RS2貨箱到人揀選機器人用于貨品送檢

物料智能揀選：在揀選的環(huán)節(jié)主要包括貨架到人和四向車兩個部分：（1）貨架到人揀選采用P系列機器人依據(jù)其揀選準(zhǔn)確率高、承載能力良好的特點，搭配使用極智嘉四向穿梭車，精準(zhǔn)地把庫存貨架和托盤搬運到揀選工位。（2）采用X系列四向車機器人進行托盤立體存儲和揀選，在多SKU的存儲和揀選場景下，滿足高密度存儲和柔性揀選的客戶要求。

極智嘉四向穿梭車

物料自動搬運：搬運過程主要應(yīng)用M系列搬運機器人，代替?zhèn)鹘y(tǒng)傳送帶傳輸，完成頂升搬運、牽引搬運和料箱搬運等。機器人搭載激光SLAM和視覺二維碼兩種導(dǎo)航技術(shù)，保障機器人高精度平穩(wěn)運行。此外采用深度強化學(xué)習(xí)結(jié)合動態(tài)規(guī)劃算法開發(fā)分布式協(xié)同路徑規(guī)劃，為機器人規(guī)劃出安全高效距離最短的搬運路徑。

M1000R搬運機器人

庫存精益化管理：方案通過采用端到端庫存補貨模型，通過實時監(jiān)控周期時間內(nèi)的倉庫狀態(tài)和訂單銷量，實現(xiàn)貨品信息流和實物流的統(tǒng)一。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)據(jù)大屏讓貨物信息可視化，方案可實現(xiàn)物料信息實時且透明，支持企業(yè)掌握庫區(qū)動態(tài)。

智能理貨：方案通過AI算法可對倉庫中各種商品未來訂單的需求預(yù)測，并以熱力圖的形式展現(xiàn)貨架可能被搬運的次數(shù)。由此，廠內(nèi)的貨到人庫區(qū)可每天根據(jù)熱力圖進行智能理貨，而立庫區(qū)則可按照生產(chǎn)計劃推進每日工作，兩者配合以確保第二天工廠開工時能夠以最快速度完成商品出庫。

應(yīng)用效果

通過采用極智嘉智能倉組合方案，上海西門子開關(guān)有限公司智慧工廠項目的貨到人區(qū)于2019年11月20日上線運行，并以模塊化柔性部署的方式逐步拓展至機器人收貨區(qū)、四向車立庫存儲區(qū)、質(zhì)檢環(huán)節(jié)打通和自動化集貨區(qū)。工廠后于2021年10月完成了物流中心的全流程機器人覆蓋，并開始部署機器人產(chǎn)線送料。

據(jù)西門子開關(guān)統(tǒng)計，在完成智能升級后，工廠的入庫效率提升2.5倍、出庫效率提升2.15倍，存儲面積減少50%，送料及時率和準(zhǔn)確率獲得極大提升，順利解決了離散式生產(chǎn)在定制化需求時代的物料管理和效率瓶頸，創(chuàng)造了智能制造和柔性制造的行業(yè)新高度。