美国亚马逊分拣机器人如何提升效率?

99ANYc3cd6 机器人 9

Kiva (现称 Proteus)

亚马逊最著名、最具代表性的分拣机器人系统就是 Kiva机器人,亚马逊在2012年以7.75亿美元收购了这家公司,这套系统在亚马逊内部被称为 Proteus(源自希腊神话中的“先知”,寓意引领未来)。

美国亚马逊分拣机器人如何提升效率?-第1张图片-广州国自机器人
(图片来源网络,侵删)

Kiva/Proteus 机器人长什么样?

  • 外观:它是一个橙色的、圆盘状的机器人,大约高30厘米,直径约75厘米,底部有一个可以360度旋转的“轮盘”,让它可以灵活地在地面移动。
  • 承重能力:每个机器人可以承载约300公斤(约660磅)的重量。
  • 工作方式:它不是一个能抓取货物的机械臂,而是一个“货架搬运工”。

Kiva/Proteus 机器人如何工作?

Kiva系统的核心思想是“货找人”,而不是传统的“人找货”,这彻底颠覆了仓库的布局和作业流程。

传统仓库作业流程(人找货):

  1. 仓库被划分成许多固定的货架通道。
  2. 工人(Picker)拿着扫描枪和拣货车,在巨大的仓库里来回走动,根据订单信息找到指定的货架和商品。
  3. 将商品从货架上取下,放到拣货车里。
  4. 问题:工人需要大量步行,寻找和行走时间占工作时间的50%-60%,效率低下,且仓库空间利用率不高(需要留出宽大的通道)。

Kiva仓库作业流程(货找人):

  1. 货架整合:仓库的地面被划分成一个个网格,原本分散在各个通道的货架,被整合成一个个“货架模块”(Shelf Pod),每个模块由多个货架组成,总重量在Kiva机器人的承重范围内。
  2. 机器人调度:当系统收到一个订单时,中央控制系统会计算出这个订单所需的所有商品分别位于哪些“货架模块”上。
  3. 机器人出动:系统会派遣空闲的Kiva机器人,精确地驶到目标“货架模块”的底部。
  4. 货架抬起:机器人顶部的升降装置会抬起整个货架模块,使其离开地面。
  5. 运送至工作站:机器人将承载着货架模块的货架,通过最优路径运送到固定的“工作站”(Station)。
  6. 工人拣货:工人不再需要走动,他们站在工作站里,面前就是被送过来的货架,他们只需根据屏幕提示,轻松地从货架上取下商品,放入订单箱中。
  7. 机器人返回:完成拣货的货架模块(可能已经空了一部分),会由另一个机器人送回原来的存储区域,或者被送到其他需要它的订单工作站。

Kiva/Proteus 系统的优势

  1. 效率大幅提升

    美国亚马逊分拣机器人如何提升效率?-第2张图片-广州国自机器人
    (图片来源网络,侵删)
    • 拣货时间缩短:工人的步行距离减少了90%以上,拣货效率提升了2-4倍。
    • 订单处理更快:从下单到发货的整个流程时间显著缩短,亚马逊著名的“次日达”甚至“当日达”服务,很大程度上依赖于这套高效的系统。
  2. 空间利用率优化

    由于机器人可以在网格间自由移动,仓库不再需要宽大的通道,货架可以密集排列,仓库的存储容量可以增加50%以上,同样大小的仓库可以存放更多的商品。

  3. 降低运营成本

    虽然初期投资巨大(一个Kiva仓库的成本高达数千万甚至上亿美元),但长期来看,通过提高效率和节省空间,单位订单的履约成本显著降低。

    美国亚马逊分拣机器人如何提升效率?-第3张图片-广州国自机器人
    (图片来源网络,侵删)
  4. 减少人为错误和疲劳

    • 工人站在固定位置工作,减少了因长时间行走导致的疲劳和工伤风险。
    • 系统精确地调度货架,减少了工人找错货的可能性。

挑战与争议

  1. 高昂的初始投资:部署Kiva系统的成本非常高,这也是为什么它主要被亚马逊这样的大型电商巨头采用,中小型公司难以负担。

  2. 对就业的影响

    • 替代:机器人确实替代了传统仓库中需要大量步行和寻找商品的“拣货员”岗位。
    • 创造新岗位:亚马逊也创造了新的工作岗位,如“机器人维护技术员”、“系统操作员”等,这些新岗位通常需要更高的技术水平和解决问题的能力,机器换人”的争论一直存在。
  3. 系统脆弱性:整个仓库的运作高度依赖中央控制系统、软件和网络,一旦系统出现大规模故障,整个仓库可能会陷入瘫痪,亚马逊通常有冗余设计和应急预案来应对这种情况。

  4. 技术壁垒:Kiva系统是亚马逊的核心技术壁垒之一,极大地巩固了其在物流领域的领先地位,竞争对手很难在短时间内复制如此复杂的系统。


亚马逊的其他自动化技术

除了Kiva/Proteus,亚马逊还在持续投入研发和收购其他类型的自动化机器人,构建一个更全面的“机器人军团”:

  • Sparrow (麻雀):这是亚马逊最新推出的第一个能够自主抓取和移动单个物品的机器人,它能识别、挑选并处理亚马逊仓库中数百万种不同的商品,填补了Kiva系统无法处理单个商品拣货的空白。
  • Cardinal (红衣主教):这是一个大型的机械臂,专门用于处理和移动笨重、沉重的货物,如亚马逊的大件商品箱,极大地减轻了工人的体力劳动。
  • Robin (知更鸟):这是一个较小的机器人,可以在仓库的传送带旁工作,负责扫描包裹、称重和贴标,实现包裹处理的自动化。
  • Sequoia (红杉):这是亚马逊最新的自动化系统,用于处理小型商品,它结合了机械臂和传送带,可以更快地分拣和打包订单,是继Kiva之后最重要的仓库自动化升级之一。

亚马逊的分拣机器人,以Kiva/Proteus为代表,是现代物流自动化的典范,它通过“货找人”的创新理念,极大地提升了仓储效率、优化了空间利用,并降低了运营成本,尽管它带来了就业结构变化的挑战,但毫无疑问,它已经成为亚马逊维持其“物流飞轮”高速运转的核心引擎,并引领着整个行业向更智能、更自动化的未来迈进。

标签: 亚马逊分拣机器人效率优化 美国亚马逊分拣机器人技术优势 亚马逊分拣机器人提升效率方法

抱歉,评论功能暂时关闭!