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未来的仓库管理需要随需而变的智能仓储系统


  一家名为奇娃(Kiva)系统的公司仿照电脑内存随机存取的原理,开发出一种能加快处理网上订单的机器人应用系统。该公司的创始人兼首席执行官米克·孟茨将这个系统与随机存取内存芯片相比拟。商品仓库被安排成像内存芯片一样,由纵横交错的独立式货架组成网格。这些网格使得机器人可在任意时间接触到仓库中的任何物品。

  自适应软件是奇娃系统的关键。软件可防止机器人互相碰撞,并对仓库中千变万化的货品进行跟踪。硬件其实并不是很了不起。机器人是一个小巧的轮式箱体,矮得可从货架单元下滑过,甚至可以举起来。导航系统也很简单,包含地板上的标贴、光学传感器和Wi-Fi连接器。红外传感器可警告机器人注意路上的障碍物,如一个箱子或破碎的机器人。软件可帮助机器人计算出新的路径绕过障碍物。货架自带的灯可提醒工人货物存放在哪里,或到哪里找到订单上的货物进行包装。条形码扫描器则将工人包装货物的时间登记下来,并给下一个机器人发出就位信号。

  就是这样一些矮胖的橙色机器人,加上一套自适应算法组成的奇娃系统就可使网上订单的交付速度成倍提高。到目前为止,安装在两个巨大的主产品仓库的奇娃系统,可以处理比用常规方法多至2到3倍的货物。奇娃系统公司于11月7日宣布,它正为美国最大的连锁药店沃尔格林公司推出第三个这样的系统。

  随机存取

  这样的机器人有两个功能。首先,它将空的仓库货架单元交给工人来装货物。工人可往空的货架单元里混装纸、笔和计算机软件等各种货物,所有这些货物都由已被运到仓库的大型托盘汇总而来。于是,当消费者提交一个订单时,机器人将相应的货物单元交付给工人,由工人将所要求的货物打成包运走。孟茨说,通过这样的方式,整个仓库就变成了一个随机存取、动态存储和检索系统。

  一个客户下完订单后,机器人在一分钟之内就可将订单上的货物交给工人进行包装。如果一个订单内包含多种物品,机器人将尽可能快地为工人整理好以便工人进行包装。一旦货物包装完成,机器人能拿起这些箱子,将它们临时存放起来或交付给适当的送货车。

  使用这个系统,工人完成订单的速度要远远快于常规系统,因为机器人可以并行工作,允许几十个工人同时处理几十个订单。在一个典型的常规系统中,工人将不得不从一个货架到另一个货架步行来处理订单,而步行将花去很多时间。使用奇娃系统,几个机器人可以同时出动,一次收集完订单中所有的货物。这个机器人系统也要比基于运输带的系统效率更高,运输带系统只有在包装工人经过时才能将货物传送给他们,因此在这样的系统中,传输线中最慢的部分可能就是工人,这就限制了整体的运行速度。而有了机器人的帮助,每个工人就能处理一整个订单,所以不会拖累其他人的工作。

  随需而变

  该机器人系统的高效,还体现在整个仓库能实时适应需求的变化。机器人可将带有畅销货物的货架移动到更靠近工人的地方,以便对货架进行快速检索。而销售不畅的货物将逐渐移到较远的地方。当然传统的仓储系统也能做到这一点,但要花费更多的时间来重新安排货物。

  奇娃系统还能以其他的方式进行自适应。如果某个客户订购的红色钢笔正好存放在货架单元的顶部,系统软件会指令将这个单元交给一个个子高的工人,以更容易地取到钢笔。如果红色钢笔成为畅销货,系统将发出指令停止将他们放在高层货架,而是放在中间货架便于每个工人都能拿到。另外,系统也能将同一时间内热卖的货物放在同一个货架上。这个系统可根据日常需求的变化作出调整,也可根据一段时间需求的变化作出调整,譬如在圣诞节期间,系统还能指挥机器人监测包装纸的合适类型。

  为沃尔格林公司开发的系统,还能跟踪一个重要的参数:药品有效期。系统软件可保证将某些过期的药品从库存的单子上剔除出去。沃尔格林公司利用该系统来供应库存药品,但不直接处理来自客户的订单。

  奇娃的工程师正在努力改进这个系统。现在,如果一个机器人发生故障,维修人员需要走出仓库对它进行维修时,他们会虚拟地在仓库中划定一个区域,告诉软件给这个区域的机器人重新设定路线。工程师正在开发一个称为“摩西徽章”的无线设备,将允许工人安全地穿行于货架之间。这个徽章将给挤成一团的机器人发出分开的信号,并允许工人通过。

  麻省理工学院机器人学教授罗德尼·布鲁克斯表示,奇娃系统是一个非常有趣的机器人应用实例。系统通过让机器人完成简单任务、工人完成困难任务来提高工作效率。目前来说,让机器人操纵不同的物体还有相当的难度,所以,奇娃系统选择让人去做这样的工作,而让机器人完成相对容易的任务,如将货物从一个地点挪到另一个地点。将来,机器人也许能处理所有的任务,因为机器人现在面临的困难有朝一日都会迎刃而解。

 


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