为了适应我国电商零售业的快速发展变化，灵动科技(北京)有限公司（以下称“灵动科技”）为京东物流在中件仓的物流体系建设启用极具行业创新力的仓储移动机器人拣选和搬运解决方案，搭建了一套高效、智能的电商中件仓物流运作体系，为电商和零售物流建设提供了一个经典范例。
灵动科技视觉AMR
电商中件仓物流运作的挑战电商是我国近些年快速发展的一个产业。随着我国电商产业进一步发展，电商物流的运作也面临了很大的挑战。一方面是电商的业务量不断扩大，物流运作业务激增；另一方面是消费者对电商企业服务时效性要求越来越高，需要更快捷的物流服务，这些都给电商物流体系的运作提出了更高的要求。
灵动科技COO关雅昕介绍，“中件”是在电商和零售行业广泛应用的分类概念。“在零售或电商行业中，商品本身的边长小于30厘米且重量小于5公斤，被定义为小件商品；边长大于72厘米且重量大于15公斤，或者商品本身重量大于30公斤，皆被定义为大件商品；居于这两类中间的商品都被称为中件商品，是处理作业最广泛的品类。主要为了存储和分拣该类商品而设置的仓库被称为中件仓，很多时候中件和小件商品会被混合为一大类，统一进行存储和分拣，这样的仓库就是中小件混合仓。如电商或零售企业的水饮仓、小家电仓等都是典型的中件仓。”
中件仓的典型布局是横梁式货架存储，采取上存下拣的运作模式。传统的人工作业模式是拣选员拉着人工地牛采用摘果式拣选，这种拣选方式由于需要在全仓内行走，对拣选工作人员来说劳动强度大、无效走动多、作业效率低。而传统的自动化解决方案包括立库周转箱方案和机器人货到人方案。周转箱由于承载商品尺寸和重量的限制，难以应对中件仓SKU品类繁杂、件型尺寸多样的情况；传统的机器人货到人方案也不太适用于中件仓，且需改造仓库和作业流程。
事实上，中件仓自动化主要面临两大难题：第一是高位货架和地堆区的托盘拣选，要在仓库巷道中用移动机器人完成拣选，难度堪比“胡同里走卡车”；第二是全场移动机器人的集群调度，要在相对狭窄的空间内同时调度多辆移动机器人执行拣选任务，复杂度类比“滴滴打车”的派单系统。尤其中件仓还通常是人、叉车、机器人混行状态，对移动机器人导航和调度要求更高。
灵动科技AMR在京东物流中件仓场景的应用图1
“灵动模式”及其优势为了更好地解决中件仓拣选面临的问题，灵动科技攻克技术难关，在行业首推中件仓自动化解决方案——“订单到人”柔性拣选解决方案，建立了独一无二的技术壁垒。通过f(x)集群调度系统，实现视觉AMR与拣选人员协同工作，可以满足不同拣选场景需求，适用水饮、家电、母婴、纸品、乳品、宠物用品等中件SKU，覆盖B2B、B2C等各类电商、零售门店拣选场景，可灵活采用集合单拣选、单订单拣选、先拣后分等多种系统策略，有效精准满足中件仓需求。这种方案被称为“灵动模式”。
灵动模式具体的运作流程是：当产生新的拣选订单后，系统会进行智能组单并优化拣选路线，同时给移动机器人和拣选工作人员发出订单；移动机器人收到订单后，会自动驮着托盘或者专用货架行驶至需要拣货的货架前，同时系统会通知相关区域的拣货员有订单需要操作；拣货员与移动机器人就可以在拣货地点实现交汇并完成拣货。等这个拣选任务完成之后，移动机器人会自主导航去下一个拣货地点，完成所有订单后，移动机器人自主带着货物来到输送线前或者地堆缓存区，等待完成最后的装车。
灵动科技推出灵动模式“订单到人”柔性拣选解决方案，通过“一人拣多车，一车对多人，人车相汇”大幅度提升拣选效率，节省拣选人员。谈起“灵动模式”的优势，关雅昕总结为“省、快、灵”三大特点。
仓储环境下灵动科技AMR与叉车安全混行
“省”，指的是灵动科技中件仓解决方案可以在不改变环境、料架、地坪以及作业方式的前提下，完成视觉AMR部署应用，初始投资小，ROI仅2～3年。2台视觉AMR可以承担1位拣选工人的工作量，节约人工成本30%～50%。
“快”，是指灵动科技视觉AMR上线快，1万平方米以下仓库最快可以在14天内完成上线。人机界面友好易用，新人上手快，10分钟上岗，1小时可以达到平均人员效率。
“灵”，则是指灵动科技中件仓解决方案还具备布置灵活，搬仓便捷，可弹性扩容等特点。其支持无痕迹部署，零成本迁移，搬仓后1周内AMR恢复使用，并且可以支持多库区、跨库区实时调用视觉AMR。京东物流遇上“618”、“双11”电商大促等订单需求量暴涨时，灵动科技中件仓解决方案可以实现2小时内灵活加车，弹性扩容，适用业务波峰波谷复杂变化。
灵动科技AMR与拣选人员默契配合
“灵动模式”的技术支撑“近些年，机器人领域的技术创新和投资十分火热。灵动科技推出的中件仓拣选解决方案已经被市场证明是十分有效的解决方案，但是却鲜有模仿者或者跟进者。这是因为灵动科技掌握的两大技术成为保障灵动模式能够实施的技术支撑”，关雅昕解释到。
第一项技术是灵动科技自主移动机器人依靠视觉导航技术而形成的单体智能。中件仓往往是人、机、叉车混行的复杂场景，因为仓库中需要人完成拣货动作，需要移动机器人完成搬运动作，需要叉车完成货架补货的动作。灵动科技视觉AMR用自动驾驶级视觉算法，实现视觉SLAM技术从二维至三维，形状至语义的升级。一方面，视觉特征识别更精准，可检测并持续跟踪视野内多个人并识别人物属性，让AMR在自主移动之外实现自动跟随；另一方面，AMR可“看到”更多环境特性，更好地适应物流仓储人机混行的高动态复杂场景。
第二项技术是灵动科技的大规模多智能体集群调度技术。当机器人的运行遇到复杂多变的环境时，调度不好容易发生碰撞等问题，影响整体效率。灵动科技应用强化学习等机器学习技术实现了AMR在高动态复杂环境里的柔性调度，跑出了效率。灵动科技的集群调度系统还具有效率优化、数据分析、任务分配、路径规划等功能。据关雅昕介绍，灵动科技调度系统可实现系统运作不同策略的切换，如在机器人部署非常稠密和稀松的场景下分别采用不同的调度策略，如“多人多车”或者“一人两车”等。
灵动模式中件仓自动化解决方案
“灵动模式”效果及发展灵动科技推出灵动模式“订单到人”柔性拣选解决方案在实际项目运作中取得很好的效果。据测算，在京东物流项目中，灵动科技中件仓自动化解决方案充分发挥作用，助力客户快速完成拣货和搬运作业，员工从日行30000步直降至15000步，实现拣选错误率降低90%，UPH提升50%～200%，仓库产能最高提升400%。在京东物流水饮仓峰值时段UPPH超过450件/小时，较人工作业提升6倍。去年“双11”期间，灵动科技助力京东物流创造了世界级佳绩，“双11”拣货量为“618”的3倍，拣选效率是人工仓的6倍，发货准确率99.99%，发货及时率100%。
灵动科技AMR在京东物流中件仓场景的应用图2
据关雅昕介绍，早在2019年9月，灵动科技AMR产品便已落地应用，随着其技术持续迭代和“订单到人”中件仓解决方案的不断成熟，愈发受到市场的认可。2020年3月，灵动科技视觉AMR应用进入拓展期，实现99.9%的运营稳定率，陆续签约数家全球500强客户。2022年，灵动科技视觉AMR正式进入规模复制期，其移动机器人解决方案已在百家行业龙头企业实现大规模复制，复购率达100%。灵动模式“订单到人”柔性拣选解决方案目前已部署2000余台AMR。目前，灵动科技已成为京东物流体系内使用量最大的AMR供应商。
得益于电商行业的持续高速发展，以及制造业的数字化、智能化转型升级，物流移动机器人正迎来蓬勃发展。研究机构数据显示，2025年全球仓储自动化市场将达到270亿美元，而能够实现无固定路径导航的自主移动机器人（视觉AMR）将成为物流移动机器人行业的大势所趋。市场需求不断扩大之下，视觉AMR将迎来更加广阔的市场空间，未来3～5年行业仍具备100%的增长潜力。而灵动科技作为全球领先的视觉导航移动机器人企业，会继续坚持研发投入和科技创新，用不断升级发展的技术和产品持续帮助更多企业降本增效。
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