隨著義烏申通業務量的快速增加，受制於人工成本的不斷攀升以及對揀選作業重要性的認知逐漸提高，尋找可行的機器換人方案勢在必行。2016年，一套顛覆原有作業模式的自動分揀機器人系統在義烏申通橫空出世，其技術創新引發業內高度關注。

對快遞業來說，由於其作業對象的多樣性及不確定性、逐年飆升的作業量、作業量極度不均衡等因素，除了對物流系統的處理效率有了更高的要求，對系統的柔性化要求也越來越強烈。因此，快遞企業開始在應用最為成熟但柔性化程度較低的交叉帶分揀系統之外需找新的自動化物流系統解決方案。

幾年前，當亞馬遜的倉庫被打開后，一台台靈活運行的機器人快速穿梭在貨架之間，刷新了業界對於貨到人揀選技術的認知。如今，自動分揀機器人系統在物流配送中心的應用價值逐漸得到證明和認可，並很快在電商、服裝、快消品等行業推廣。

義烏申通園區

2016年，一套顛覆原有作業模式的自動分揀機器人系統在義烏市申通快遞有限公司（簡稱「義烏申通」）橫空出世，猶如石入靜湖，層浪迭起，其技術創新引發業內高度關注。這些自動分揀機器人因行動靈活、動作敏捷、外形乖巧等特點，被大家昵稱為「小黃（橙）人」。2016年「雙11」當天，該系統（約600台機器人，連續運作近18小時）幫助處理中心完成了55萬個訂單的揀選作業。這一驚人的效率讓在快遞行業獨領風騷十多年的交叉帶分揀機倍感威脅。

義烏申通自動分揀機器人系統

為了更好地呈現自動分揀機器人技術在快遞企業物流系統升級過程中的應用情況，本刊記者來到了「小黃人」系統的誕生地——義烏申通。義烏申通總經辦主任陳振龍作為整個項目的基建負責人，全程參與了該系統的研發過程，他就機器人的實際表現和升級方向進行了詳細介紹，為快遞企業在相關技術的探索與應用方面提供一定的借鑒。

項目背景及概況

據介紹，義烏申通研發自動分揀貨機器人系統的考慮因素主要有以下幾個方面：

1、業務規模不斷增長

在申通快遞的1770餘個獨立網點中，義烏申通可以說是最為特殊的一個。義烏作為全球最大的小商品集散中心，以電商和快遞為經濟發展支柱，快件量規模巨大。2016年，義烏申通包裹量約65萬件/天，因此儘管不是轉運中心，卻具備轉運中心的規模和功能，全國除西藏、甘肅、青海以外，其他各省市中轉部門均能實現自有車輛直線送達。在這種特殊背景及電商的快速發展下，義烏申通的業務規模不斷擴大，2016年完成訂單約1億件，銷售額超過3億元，在申通所有加盟公司中排在第三位。

2、人力成本不斷上漲

一方面，人力成本普遍上漲是整個物流行業面臨的現狀；另一方面，快遞行業揀選作業往往需要熬夜甚至通宵達旦，同時對工人的記憶力和動作敏捷性都有更高的要求，因此相對於其他崗位員工，揀選作業人員招聘難度更大。除此之外，年輕員工離職率高，管理難度也相應加大。

3、揀選作業重要性更高

揀選作業既是快遞企業的作業核心，也是難點所在。即便再小的快遞公司也至少有一兩百個配送目的地，如果全部依靠人工來揀選，在極短的時間內要保證不錯分錯發，其難度可想而知。而且人有情緒，一個揀選工人的心情變化會直接影響到工作效率與工作質量甚至整個系統的運行效率。

因此，隨著義烏申通業務量的快速增加，受制於人工成本的不斷攀升以及對揀選作業重要性的認知逐漸提高，尋找可行的機器換人方案勢在必行。2014年，義烏申通開始與杭州立鏢公司共同研發適用於快遞業分揀作業環節的機器人。

經過兩年時間的研發及試運行，2016年3月，首個小黃人自動分揀機器人系統在義烏申通倉庫內正式運行，2016年「雙11」前夕，第二批自動分揀機器人系統也上線運行。兩期項目共佔地2600多平方米，機器人數量超過600個，最快運行速度為4米/秒，平均日處理能力約80萬件（24小時作業）。考慮到公司的發展態勢，目前整個項目還留有兩套自動分揀機器人系統的運行空間，預計今年「雙11」之前上線。

系統主要作業流程

自動分揀機器人系統針對重量為5kg以下，規格不超過600×600×600（mm）的小件包裹分揀作業，其主要功能模塊包括自動充電及電量平衡系統、路徑規劃與控制系統、自動掃描拍攝系統、自動稱重系統、自動等待與攔截系統等。該機器人系統位於分揀中心的二樓，一樓為集包作業區及裝卸貨平台，與該系統前端相連的自動化設備為爬坡皮帶機，整個揀選作業的主要流程如下：

1、供件

包裹到達分揀中心后，直接卸貨至爬坡皮帶機，由揀選工作站工作人員根據包裹分揀情況來控制供件節奏，包裹經皮帶機輸送至二樓的揀貨區工位（揀選工作站）。

2、放件

揀選工作站頂部安裝掃描設備

揀貨員直接將包裹訂單面向上放到在揀貨區排隊待命的自動分揀機器人頂部托盤上，機器人上方的攝像頭讀取訂單信息，同時機器人自動完成包裹稱重，相關信息直接顯示在揀貨區的顯示屏上並上傳上位控制系統。

3、揀貨

機器人載著包裹奔赴目的地格口

上位控制系統根據包裹信息為自動分揀機器人分配揀貨路線。機器人在運行過程中自動掃描前方障礙（如其他運行的機器人）並自動避障。機器人運行至目的地格口時，停止運行並側翻頂部托盤，包裹順著滑道落入一樓集包區域。

到達目的地格口時側翻托盤，將包裹卸下

目的地格口按城市設置，共計300個左右（目前為每個城市一個格口，隨著業務量的增加，未來系統也可以靈活調節格口數量，如一個城市多個格口）。

包裹沿滑道落入集貨區

4、集包裝車

集包工人打包完畢后，將包裹放上傳送帶，傳送帶與自動裝車皮帶機配合，實現包裹的自動裝車。

系統亮點及應用效果

與快遞行業普遍應用的交叉帶分揀機相比，分揀機器人系統作為新型的自動分揀技術，實現了高達18000件/小時（單套系統）的揀選效率，並且在系統靈活性、易擴展性等方面更具優勢，具體來說有以下優點：

一是系統拓展性強。交叉帶分揀機系統格口是固定的，而自動分揀機器人系統可以根據業務增長的需要進行拓展。

二是零錯分率。據介紹，該系統自上線運行以來，一年多時間內沒有發生錯分錯發包裹，極大地提高了分揀正確率。

三是解決了快遞行業暴力分揀問題，很好地保證了貨物的安全。

四是節省人力。如處理每天60萬件的包裹量，在沒有機器人系統的助力下，分揀中心需要增加至少300個揀貨工人。

五是系統升級優化空間巨大。交叉帶分揀機技術已經非常成熟了，其升級優化的空間較小，而自動分揀機器人系統僅運行了一年多時間，其效率得到大幅提高。因此，該系統未來有可能成為快遞業乃至整個物流行業的主流分揀設備。

六是應用場景更多。陳振龍表示，除了分揀環節，該機器人系統將來還可以廣泛應用到快遞企業轉運中心的派件環節。這對於提升整個流程的物流效率和自動化技術的投資回報都有很大的幫助。

系統局限性及升級方向

1、優化無線網路

陳振龍坦言，自動分揀機器人系統作為基於互聯網技術的新型分揀解決方案，除了機器人本體開發、系統演算法這些核心技術外，也受制於互聯網相關技術的局限。自動分揀機器人系統通過無線網路與上位系統連接，其運行過程需要實時保持網路通暢。如果機器人不能有效接收到信號便會出現宕機現象，不能正常工作，因此系統對網路的穩定性依賴非常大。隨著後期項目機器人數量的進一步增加，通信密度加大，對無線網路的要求更高。因此，進一步提高無線網路的能力將是系統擴容將要解決優化的首要問題。

2、提升效率

其次便是效率的進一步提升。目前正式運行的兩套機器人系統中，2016年3月上線的首套系統機器人數量佔據大部分，而揀選效率更高的第二套系統機器人的數量更少且作業時間更短。據陳振龍介紹，這樣做的目的是為了充分容錯，搜集數據並實時上傳，為該系統性能的進一步升級做準備。在設備自身技術升級的同時，機器人生產材料也會進一步升級，如將現有的鋁板托盤升級為更加光滑的玻璃材質等，預計明年該系統分揀效率將有大幅度提高。

3、全流程自動化

此外，則是整個揀選流程各環節的自動化匹配。例如在揀選區可以利用可360度旋轉的機械手來替代人工將包裹放置在機器人托盤上。同時，未來一樓的集貨區也可以採用中轉箱+輸送線的方式自動集貨並裝車。陳振龍表示，未來5~10年快遞行業分揀作業將發生翻天覆地的變化，很可能轉運中心只需要三個人：一人管理系統，一人現場巡查，一人檢修設備。也就是說，轉運中心可以實現無人化，甚至關燈操作。實際上，就技術本身而言目前就可以實現以上構想，但考慮到快遞行業微薄的利潤和綜合成本，高度自動化技術在快遞業應用還不太現實，但是這將是整個行業物流系統升級的發展方向。

4、大重件包裹分揀自動化

義烏申通還在積極研髮針對大件重件貨物的機器人系統，預計樣機有望於今年年底面世。

5、升級信息系統

此外，信息系統也是義烏申通正在努力提升的重點。陳振龍強調：未來快遞公司或者物流公司發展的核心將是軟體、是數據、是信息系統能力。對此，義烏申通已經建立了100多人的IT團隊，並著手開發物流管理軟體以及能與總公司和客戶高效對接的信息系統等。值得一提的是，這些軟體開發人員都必須深入到一線體驗各環節的物流操作，「因為閉門造車是行不通的，只有深刻了解各環節的真實狀況后才能把系統做好。」