當(dāng)團(tuán)隊(duì)研究倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題是了解系統(tǒng)導(dǎo)向型機(jī)器人和蜂群機(jī)器人之間的區(qū)別。這兩種技術(shù)都是協(xié)作式移動(dòng)機(jī)器人的類型，是與你的同事緊密合作的機(jī)器人。這些類型的系統(tǒng)試圖通過(guò)減少不必要的行走和手工勞動(dòng)，加快工作流程和減少培訓(xùn)時(shí)間，來(lái)提高與人工推車揀選相比的生產(chǎn)率。這兩種方法都能提供比基于推車的揀選更多的好處，但也有很大的不同。

在比較和對(duì)比各種方法之前，讓我們先定義一下每種機(jī)器人方法。

系統(tǒng)導(dǎo)向的機(jī)器人

最簡(jiǎn)單的情況是，一名員工遇到一個(gè)機(jī)器人，并被引導(dǎo)從一個(gè)揀選到另一個(gè)揀選。這可以分為傳統(tǒng)區(qū)域或使用更先進(jìn)的技術(shù)，如動(dòng)態(tài)分區(qū)，但員工通常會(huì)使用同一個(gè)機(jī)器人執(zhí)行多次連續(xù)揀選。該技術(shù)通常用于訂單揀貨、批次揀貨、周期盤點(diǎn)和補(bǔ)貨任務(wù)。為了便于參考，我們將在整篇文章中將此方法稱為“定向采摘”。

集群機(jī)器人

集群機(jī)器人通常會(huì)前往特定的揀貨地點(diǎn)并等待員工執(zhí)行工作。工作完成后，群機(jī)器人會(huì)前往下一個(gè)揀選位置，員工會(huì)找到另一個(gè)有可用工作的群機(jī)器人。該技術(shù)通常用于訂單揀選、周期盤點(diǎn)和補(bǔ)貨任務(wù)。為了便于參考，我們將這種方法稱為“swarming”。

什么時(shí)候最好使用定向揀選而不是集群？

這兩種機(jī)器人方法之所以存在，是因?yàn)樵诓煌那闆r下，一種比另一種更有效。集群機(jī)器人在某些操作中可能很有效，特別是在小型、密集的揀選操作或具有寬通道托盤揀選的操作中。然而，隨著操作變得更加復(fù)雜，定向采摘機(jī)器人的顯著優(yōu)勢(shì)也越來(lái)越多。其中包括更好地?cái)U(kuò)展到大型運(yùn)營(yíng)、更高的工人生產(chǎn)力和更高密度的倉(cāng)庫(kù)。

操作擴(kuò)展

在任何操作中，倉(cāng)庫(kù)的面積與地板上的揀貨員數(shù)量之間通常存在直接關(guān)系。因此，隨著倉(cāng)庫(kù)規(guī)模的擴(kuò)大，您通常會(huì)看到更多的揀貨員。然而，空間與拾取器和空間與機(jī)器人的關(guān)系在定向拾取和集群設(shè)計(jì)之間并不相同。

對(duì)于定向揀選機(jī)器人，機(jī)器人的數(shù)量由您操作中的揀選員數(shù)量表示。定向揀選機(jī)器人通常為每個(gè)揀選助理使用 1.5 個(gè)機(jī)器人，這可確保當(dāng)機(jī)器人自動(dòng)往返于倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的工作區(qū)域時(shí)，地板上的每個(gè)揀選員仍與不同的機(jī)器人一起工作。例如，一個(gè) 50k 平方英尺的倉(cāng)庫(kù)有 8 個(gè)揀貨員可能需要 12 個(gè)機(jī)器人，而一個(gè) 500k 平方英尺的倉(cāng)庫(kù)有 24 個(gè)揀貨員可能需要 36 個(gè)機(jī)器人。機(jī)器人通過(guò)優(yōu)化的定向工作流程引導(dǎo)員工，并實(shí)時(shí)管理動(dòng)態(tài)區(qū)域。這保證了指導(dǎo)工作伙伴始終以最有效的方式完成。

然而，使用集群機(jī)器人的場(chǎng)地設(shè)計(jì)會(huì)根據(jù)場(chǎng)地的面積而不是揀貨員的數(shù)量來(lái)推薦機(jī)器人的數(shù)量。為什么是這樣？

為了提高效率，集群機(jī)器人需要在揀選區(qū)域部署高密度的機(jī)器人。否則，機(jī)器人之間的行走時(shí)間會(huì)增加，效率會(huì)迅速下降。隨著倉(cāng)庫(kù)的擴(kuò)大，這個(gè)問(wèn)題愈演愈烈。例如，一個(gè) 50 萬(wàn)平方英尺的倉(cāng)庫(kù)需要比 5 萬(wàn)平方英尺的倉(cāng)庫(kù)多 10 倍的集群機(jī)器人來(lái)保持相同的工人效率。

對(duì)于更大的操作，投資回報(bào)率通常不能證明如此龐大的集群機(jī)器人車隊(duì)的成本是合理的。作為回應(yīng)，蜂擁而至的機(jī)器人公司建議改變運(yùn)營(yíng)方式。一種方法是分配工作，其中挑選都在同一區(qū)域內(nèi)，并將重點(diǎn)放在那里。但是，訂單中的所有選擇都包含位于相同幾個(gè)過(guò)道內(nèi)的 SKU 的可能性極小。因此，假設(shè)它們不是單機(jī)（通常最好分批挑選），一波從密密麻麻的機(jī)器人開始的揀貨潮最終將分散在整個(gè)倉(cāng)庫(kù)中，導(dǎo)致揀貨之間的時(shí)間縮短，相應(yīng)地下降效率。蜂擁而至的機(jī)器人供應(yīng)商試圖通過(guò)多種方式解決這個(gè)問(wèn)題，例如在倉(cāng)庫(kù)和區(qū)域揀貨中揮動(dòng)數(shù)據(jù)，但它們并沒(méi)有從根本上解決密度問(wèn)題。

另一種方法是掃過(guò)倉(cāng)庫(kù)（從左到右或其他模式挑選所有東西）。這可以稍微降低對(duì)機(jī)器人密度的要求，但它需要您的所有員工反復(fù)走遍整個(gè)倉(cāng)庫(kù)，從而導(dǎo)致時(shí)間效率低下和因疲勞導(dǎo)致的錯(cuò)誤。要解決此問(wèn)題，您可以將員工組織到區(qū)域中。然而，這只會(huì)讓我們回到最初的問(wèn)題：要么有足夠的機(jī)器人來(lái)維持揀貨面密度（以及由此產(chǎn)生的許多機(jī)器人的資本成本），要么倉(cāng)庫(kù)被劃分為受不可預(yù)測(cè)工作負(fù)載困擾的區(qū)域——一些區(qū)域?qū)⒎浅Ｃβ刀渌撕茌p松——這會(huì)導(dǎo)致員工過(guò)度勞累和/或閑散。最終，

工人生產(chǎn)力

定向工作流程的最大優(yōu)勢(shì)之一是您可以跟蹤并直接影響員工的工作效率。在消除“長(zhǎng)途跋涉”之后，下一個(gè)最大的生產(chǎn)力損失點(diǎn)是揀選之間的時(shí)間。因此，選擇之間的這段時(shí)間可以被密切監(jiān)控并可能得到緩解。

在上圖中，藍(lán)線代表員工從遇到機(jī)器人的地方步行到第一個(gè)選擇，黃線是員工從最后一個(gè)選擇走到新機(jī)器人，他們沒(méi)有機(jī)器人。正如我們?cè)谏厦娴膱D表中看到的，當(dāng)員工被留在他們自己的設(shè)備上時(shí)，他們往往難以預(yù)測(cè)并且需要更長(zhǎng)的時(shí)間。在定向工作流中，幾乎所有員工的運(yùn)動(dòng)都由機(jī)器人引導(dǎo)并保持在軌道上。

相比之下，使用集群方法，員工永遠(yuǎn)不會(huì)在任務(wù)之間被引導(dǎo)。機(jī)器人可以在其屏幕上指示員工可以在哪里找到他們的下一個(gè)任務(wù)，但就像上圖中的黃線所示，員工總是要自己調(diào)整到該位置。由于被要求安排自己的工作節(jié)奏，蜂擁而至的機(jī)器人無(wú)法讓無(wú)人監(jiān)督的員工與挑選面孔保持互動(dòng)。

倉(cāng)庫(kù)密度和過(guò)道尺寸

在倉(cāng)庫(kù)中，您通常會(huì)嘗試最大限度地利用地面空間。定向揀選機(jī)器人在必要時(shí)通過(guò)使用單向過(guò)道來(lái)顯著縮小過(guò)道。這并不奇怪，因?yàn)檫@是大多數(shù)購(gòu)物車揀貨操作利用地板密度的方式。本質(zhì)上，通道只需要比定向采摘機(jī)器人稍寬。對(duì)于 6 River Systems 的 Chuck，所需的最小過(guò)道寬度為 42 英寸，適合大多數(shù)典型的過(guò)道布局。蜂擁而至的機(jī)器人供應(yīng)商喜歡指出 Chuck 需要更寬的過(guò)道才能相互通過(guò)，這是事實(shí)，但這不是現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題。他們指出這一點(diǎn)是為了掩蓋集群機(jī)器人的一個(gè)重大缺點(diǎn)——最小過(guò)道尺寸過(guò)大。

蜂擁而至的機(jī)器人，就其本質(zhì)而言，必須始終能夠相互超越，否則就會(huì)被卡住。蜂擁而至的機(jī)器人會(huì)前往挑選地點(diǎn)等待與員工互動(dòng)。交互完成后，它會(huì)自主地前往下一個(gè)任務(wù)。如果兩個(gè)機(jī)器人最終進(jìn)入無(wú)法相互通過(guò)的過(guò)道，系統(tǒng)就會(huì)陷入僵局。該員工將在一個(gè)機(jī)器人上完成一項(xiàng)任務(wù)，然后該機(jī)器人將沿著過(guò)道向任一方向移動(dòng)。然而，它在一個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)會(huì)被下一個(gè)機(jī)器人阻止，而在另一個(gè)方向上，拾取器會(huì)阻止它。這意味著最小通道尺寸必須更寬，以確保機(jī)器人可以相互通過(guò)。蜂擁而至的機(jī)器人供應(yīng)商引用 60 英寸的最小尺寸，這比大多數(shù)高密度揀貨通道要寬得多。

承載能力

“我們能不能少放點(diǎn)那個(gè)機(jī)器人？”從來(lái)沒(méi)有倉(cāng)庫(kù)操作員問(wèn)過(guò)。盡管機(jī)器人的大小與定向與集群方法沒(méi)有內(nèi)在聯(lián)系，但實(shí)際上制造大型集群機(jī)器人要困難得多，因?yàn)樗鼈儽仨毮軌蛟诓烧^(guò)道中相互通過(guò)。由于這個(gè)事實(shí)，行業(yè)中的集群機(jī)器人往往體積較小，承載能力較小。定向采摘機(jī)器人往往具有更高的承載能力。因此，選擇路徑和工作效率更高。

例如，如果 6 個(gè)訂單需要一個(gè) SKU，則定向系統(tǒng)會(huì)將所有 6 個(gè)訂單放在同一個(gè)機(jī)器人上，并且只訪問(wèn)其位置一次以檢索所有 6 個(gè)項(xiàng)目。同時(shí)，集群系統(tǒng)中的這 6 個(gè)訂單將被分配給 6 個(gè)不同的機(jī)器人，并且揀貨員將在 6 次不同時(shí)間訪問(wèn)同一位置以揀選它們——增加了地板上的擁堵并增加了員工的步行時(shí)間。

綜上所述

隨著數(shù)量激增和勞動(dòng)力越來(lái)越難找到，協(xié)作機(jī)器人絕對(duì)是現(xiàn)代履行中心的重要工具。定向揀選機(jī)器人和集群機(jī)器人都有用例。對(duì)于采用寬通道進(jìn)行托盤揀選的小型場(chǎng)地，集群機(jī)器人可能非常有效。隨著站點(diǎn)變大和揀貨面密度增加，使用定向揀貨機(jī)器人具有顯著優(yōu)勢(shì)。