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兰剑:立足需求 依靠技术创新打造柔性物流系统

2020-03-18 10:40    来源:fun88乐天堂    

  物流系统柔性化是为了更好地满足客户需求。柔性物流系统通常具备模块化、扩展性、兼容性、稳定性及高效性等特征。针对客户对柔性物流系统的需求,兰剑始终秉承“惟有创新”的,开发了类型丰富的柔性物流系统及技术,致力于为客户提供最优的柔性解决方案。

  7月,山东兰剑物流科技股份有限公司正式更名为兰剑智能科技股份有限公司(以下简称“兰剑”), 这家自1993年成立以来便“惟有创新”发展的物流整体解决方案提供商,形成了面向不同行业的成熟有效的物流系统解决方案。特别是近几年随着市场对柔性化物流系统的需求加大,兰剑也推出了蜂巢式电商4.0系统、激光导引叉式AGV等应用于存储、拣选、搬运等不同环节的柔性物流技术及系统。

  “物流系统柔性化一定不能为了柔性而柔性,而是应该充分结合客户的业务特点及需求,做到适度,否则就会效率,增加成本。”兰剑智能科技股份有限公司高级副总裁张贻弓博士表示。在本专题中,他详细分享了对物流系统柔性化的认识,以及如何站在整体方案解决商的角度,为客户提供适合、高效的柔性物流系统。

  物流系统柔性化一定不能为了柔性而柔性,而是应该充分结合客户的业务特点及需求,否则就会效率,增加成本。

  张贻弓:通常来说,柔性物流系统应该具备四方面的特征:模块化、扩展性、兼容性、稳定性及高效性。

  首先,模块化是物流系统在客户现场能够快速实施的基础,基于模块化,部分设备的生产及装备可以提前,如入场前进行预装配,以便客户现场快速地完成安装调试。

  第二,由于客户的需求在不断发生变化,如电商等特殊行业的变化更加迅速,难以预测,扩展性便能够帮助物流系统灵活调节产能适应客户的需求变化。

  第三,兼容性一方面指的是能够兼容多种货物形式,如货物尺寸、重量等;另一方面指兼容多种订单形式,从而使物流系统更具柔性。

  第四,往往越是柔性化的系统,其稳定性越容易受到影响。因此需要通过新的技术和手段使系统更加稳定可靠。同时,部分企业在追求物流系统柔性化的过程中容易走入过度追求柔性而忽略效率的误区,因此,真正的柔性物流系统,必然会兼顾效率的提升,因此高效性也是柔性物流系统很重要的特征。

  张贻弓:物流系统柔性化是随着客户需求的变化而发展的,是为了更好地满足客户需求。兰剑服务于各行各业客户,大致可以分为流通型(代表行业如电商、医药物流、烟草物流)以及生产制造型(如日化、汽车装配、电子行业)两大领域。总的来说,这两大领域的客户对物流系统柔性化的需求主要体现在两个方面,一是产品更新换代产生的需求;二是淡旺季订单波动性及产品多样性产生的需求。具体来看,客户对柔性的需求不一定包含谈到的柔性物流系统的所有特征,而是有所侧重,如有的客户对模块化、可扩展性的需求更大,有的则更加注重系统稳定性及更高的效率。

  就拿兰剑在电商领域的客户代表唯品会来说,目前兰剑已经和唯品会展开了5期项目合作,在前几期项目中,由于客户需要在不同的仓库中进行已验证物流系统的复制,因此对系统可扩展性要求较高。同时,由于其淡旺季特征明显,SKU数量很多,则对系统兼容性要求更高,要求兼容不同尺寸、不同重量、不同区域的货物,以及不同订单出入库效率的需求。此外,多样化的货物类型和海量的SKU也对系统稳定性和高效性提出了更高的需求,要求系统向免的产品靠拢。

  张贻弓:针对客户对柔性物流系统的需求,兰剑开发了类型丰富的物流系统解决方案,主要包括基于料箱的蜂巢式储分一体系统(多穿系统)、基于托盘的储分一体系统,以及柔性搬运系统、拆码垛系统、包装系统等。此外,还有针对特殊行业的柔性物流系统,如卷烟行业的分拣系统等。

  其中,兰剑蜂巢式储分一体系统是行业三大典型的柔性物流系统(多穿系统、类Kiva系统、类旋转货架系统)之一,目前在电商等多个行业已经实现了丰富的应用,其柔性和效率都得到了客户的广泛认可,相比另外两种系统,在仓储密度与出入库效率方面独具优势。

  包装和拆码垛系统主要是通过新的方法和算法来满足客户的柔性化需求。比如,通过基于深度学习的视觉算法,机械手在拆码垛时,可以兼容上千种货物尺寸。这种兼容性一方面表现在,机械手不需要提前知道货物的尺寸就能自动拆垛,或者码垛不同尺寸货物的托盘;另外一方面则表现在,不需要提前知道来货顺序,就可以在托盘组盘式拣选中像人一样进行堆满式码垛,即每一层以尽量堆满的原则进行码垛。而传统采用机械手码垛的方式需要提前约束好来货的顺序,否则码垛就会出现错误,这种强耦合过程会制约上游的分拣效率。显然,相比较于传统基于来货顺序的码垛技术,兰剑这种类似于人工作业、基于尽量堆满原则的码垛技术是一个巨大的进步。

  为了柔性系统的模块化、兼容性等能力,兰剑依靠在技术上的优势做了很多创新和设计,从而物流系统更具柔性。

  例如,兰剑率先行业推出“灵动版”穿梭车,即可变尺寸的穿梭车。这种穿梭车可以智能地根据料箱的尺寸灵活调整取货宽度来取放不同尺寸的料箱。如此一来,货架便可以存放上千种不同尺寸的料箱,兼容性强,进一步提升了系统的柔性。

  此外,兰剑还自主研发了国内首创的智能检测装置——料箱尺寸系统,可以通过成像技术自动检测穿梭车巡视范围内每一个料箱的信息,包括料箱是否发生了偏移、旋转等,并且能够自动纠偏后进行二次取货,从而避免因货架变形而产生异常报警,使系统鲁棒性更强,更加稳定可靠。除了穿梭车,该技术也应用于叉车AGV以及堆垛机上。换句话说,该技术相当于为设备装上了“眼睛”,使其不仅能对取放货物的进行定位,也能对货物进行定位,从而柔性系统在对多种物料进行操作时稳定可靠地运行。

  张贻弓:如果前面主要是在机械层面讨论系统的柔性,那么兰剑“孔明系统”则从算法与管理的层面对系统的柔性能力进行了提升。一个物流系统通常由多个设备组成,孔明系统主要解决的便是多个设备之间的优化调度问题,以及解决多种设备之间的利用率问题。通常来说,普通系统采用订单随机分配的原则来计算,而孔明系统则可以在随机分配的原则上进行优化。如,首先它会通过聚类等算法对订单进行分析、优化、排序;其次会对货位进行聚类,用神经网络的方法快速得到最优解,最终帮助提高设备的利用率。根据兰剑的应用数据,孔明系统可以将行业平均的70%~75%的穿梭车/堆垛机利用率提高10%~30%。这就意味着,客户可以用同样多的设备得到更高的效率;反过来,可以在同样的效率下使用更少的设备。此外,孔明系统还可以应用于AGV搬运系统,直接对车辆径、调度、交通管制等方面进行优化,提高车辆的利用率。

  记者:兰剑是如何有针对性对为客户提供适合的柔性物流系统的?在为客户服务的过程中通常存在哪些难点?

  张贻弓:兰剑为客户提供的是一站式交钥匙解决方案。针对客户的柔性化需求,我们首先会详细结合客户的具体要求、订单特性、场地布局、客户未来发展规划等多种因素进行前期规划,这也是项目成功非常重要的一环。在该环节,兰剑主要依靠自主研发的仿真系统软件,通过输入客户真实订单数据,最终以参数化的形式来体现客户远期的需求,出具仿真报告,进而验证规划方案,发现问题,如效率瓶颈等,最终通过多次方案修改找出最优解,从而为客户提供最好的柔性物流系统解决方案。

  在产品选型阶段,以基于料箱的蜂巢式储分一体系统为例,为了更好地满足客户对柔性物流系统的需求,兰剑自主研发了产品货架(用于内部管控的模块化系统),可根据货物的尺寸、重量,以及关键元器件的品牌自动快速地生成物料清单(BOM),这就使得兰剑设备选型与安装实施周期非常短,最终为客户提供丰富的选择,并帮助客户快速选型。

  一是准确考虑需求面临的难点,即在规划环节订单的特性分析,系统应该如何设计产能。特别是对于电商客户而言,由于订单量存在较大波动,如果按照波峰订单设计,系统必然存在冗余和浪费;如果简单按照算术加权平均的方式计算,那么系统又不能满足需求。

  二是在供给方面准确区分单机效率和系统效率所面临的难点,即对系统效率的计算和理解存在误区。对于一个柔性物流系统而言,客户真正关心的是整个系统的效率,但是往往很多企业为客户提供的仅仅是设备单机效率,容易客户。因此,如何将系统效率和单机效率区别开来并准确计算,这是摆在眼前的另一个难题。

  针对这些问题,必然需要依靠系统强大的仿真能力,这也是兰剑在积极探索的方向,如同前面提到的,兰剑通过在需求端和供给端为客户进行仿真展示,让客户直观地通过仿真报告清楚当下需求究竟应该通过延长工作时间或者增加人手来实现,还是通过配置必要的设备数量或产品来解决;并准确地让客户了解物流系统的整体效率,从而帮助客户做出最优决策。

  张贻弓:显然,柔性化是物流系统非常重要且突出的方向之一,但同时还需要综合考虑其他方向,这样才能互相补充、互相完善。

  首先,要更加智能化,这也是兰剑要大力投入的方向。例如前面提到的自动纠偏技术,以及自动识别技术,进一步利用智能化手段帮助客户做最优决策、提高设备利用率等。

  其次,要积极布局物联网化。随着物流系统投用的设备越来越多,如何实时了解这些设备的工作状态,在设备真正产生损坏或者老化之前得到关键信息,通过物联网技术提前进行保养至关重要。此外,还可以借助物联网技术,在系统安装调试过程中,专家可以远程并指导现场安装调试。总的来说,我认为物联网还有很多应用方向,这是一个大系统工程,目前兰剑正在着手基础性工作,未来还将不断地优化这些研究课题,保持兰剑的领先地位。


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