拆零拣选技术与解决方案的创新发展

在物流中心内，拣选作业是最重要也是最难解决的环节之一，尤其拆零拣选往往会耗费更大成本、人力和时间，其工作量可占到整个仓储作业的40%以上。与整件（箱）拣选相比，拆零拣选的作业难度更大，对人的依赖性更强，而根据人员行走距离或作业方式的不同，拆零拣选主要存在着“人到货”和“货到人”两大模式。

传统的“人到货”拣选是货物在货架上以固定货位存储，由操作人员到达货位进行拣选，主要包括纸单拣选、RF拣选、电子标签拣选、语音拣选、AR眼镜拣选等不同技术方案。“货到人”模式则是由自动化物流设备或系统将整托盘或料箱的货物搬运至固定地点（拣选站），再由人员进行拣选。除AS/RS自动立库、Miniload堆垛机系统、穿梭车系统等技术方案外，利用移动机器人实现大规模“货到人”分拣也已成为近年国内市场的亮点。

随着生产制造模式和零售业态改变，需求端变得更加个性化与零散化，对物流时效和准确率的要求越来越高。为提升拣选效率、降低成本、减少作业人员和提高拣选准确性，各种自动化、智能化技术得到更大范围应用，拆零拣选尤其是“货到人”拣选正变得更加高效、柔性和适应更多场景。接下来，我们就对拆零拣选技术与解决方案的新发展与新应用进行梳理盘点。

一，全能处理多规格货物

在对物流中心的拆零拣选环节进行规划设计时，大多会将货物分类处理，有时还会根据货物外形和物理特性选择不同的拣选策略，如将尺寸、形状、重量、种类等不同的货物进行区别对待，从而达到合理利用资源和提升综合拣选效率的目的。然而，随着零售电商全渠道发展，在SKU量大、商品数量多、有多品规订单的场景下，如何综合处理多种规格的货物成为现实需求，也激发许多企业进行探索创新。

例如，牧星智能推出的全能型货到人解决方案MIX，就可同时满足大、中、小件商品的拣选需求。在该方案中，料箱存于可移动货架，借助Mushiny T系列潜伏顶升机器人搬运至MIX工作站，通过AI自动识别命中并抓取料箱，再输送至拣选人员面前完成料箱拣货。并且，支持结合普通潜伏托盘与货架，是一种可实现同一场景中托盘、货架、料箱全品类存储、拣选的综合解决方案。值得一提的是，该方案还具有高优化设计等优势，工作站设有42个缓存货位，用以存储热销商品，从而减少5%的搬运任务，提高运行效率；并设有10个等待位，可双侧操作，确保连续作业。

牧星智能全能型货到人解决方案MIX

极智嘉也在2021年推出了一站式货到人拣选方案PopPick，不仅支持大中小件、不同尺寸货物拣选，而且支持整托、整箱和拆零拣选；2022年极智嘉再度发布“大中小件全兼容料箱机器人方案RoboShuttle Plus”，通过组合使用料箱机器人RS在5至10米的货架上进行小件料箱的垂直转移，货架机器人P系列在地面进行小件料箱及中大件货架的水平搬运和拣选，以“高矮组合”的多机协作实现大中小件货物的一站式存拣。这一方案，使不同机器人共用同一拣选停靠点，让拣选员可在同一拣选点完成大中小件混合拣选，使人效更高；同时也使传统的多区操作、分区合流作业方式得以改变，从而大幅缩短作业流程、提升拣选效率。

二，覆盖更多应用场景

按照各行业的业务特点来看，电商、医药、快消品、汽车制造等行业的拆零拣选业务较多，尤其是以电商为代表的商业形态异军突起，使商品流通呈现小批量、多品种、高频次、短周期等特点，拆零拣选在物流配送中的占比逐步提升，在商超、医药等行业甚至超过90%。在这些热门领域之外，其他行业的拆零拣选需求和技术水平也在提升。如今年2月海柔创新携手京东物流在鞋服、3C制造、图书等行业场景推出ACR+分播墙组合解决方案。据介绍，ACR系统具有高效、易用和柔性可拓展等特点，可使用户更好地应对促销高峰期的考验，减少人员管理成本；合流分播环节搭配自动分播墙，使得系统组单不受播种格口限制，命中率可进一步提升3倍以上。

海柔创新携手京东物流推出ACR+分播墙组合解决方案

近年来，低温冷链行业增速明显，但在拣选环节依然大多依靠人工完成。为此，立镖机器人曾将旗下的小黄人系列分拣机器人在冷链物流中心内进行测试，表现出良好的耐久性，可实现与常温环境下相同的分拣效果。据悉，小黄人的电池可以在冷库内自动充放，无需加热，针对冷库内部冰雾水汽对导航摄像头精度的影响问题，立镖机器人采用了独立开发的“魔毯”导航技术来解决——即在分拣作业区内铺设一层采用特殊材料制作的机器人专用跑道，机器人只需在这种塑料块类的专用跑道上运行，就能解决冷库内导航和易结冰打滑的问题。

三，兼顾高效与柔性

因业务性质、行业特点等各不相同，企业对于拆零拣选的关注点也有所差异，但高效与柔性无疑是核心点之一。通过移动机器人实现的“货到人”拣选，在施工部署、扩充升级等方面更加便利，俨然成为柔性方案的首选。如，慧仓科技在2022年推出的全新一代存储拣选解决方案“慧仓穿云箭”，是可根据仓库高度和面积进行灵活定制的大型高速立体存储系统，适用于大型仓储物流中心的拆零拣选、整箱缓存及智能制造厂区的半成品及成品存储等应用。该系统的安装部署边界、地面改造小，货架采用标准安装工艺，导轨结构简单，无需高安装精度即可保障机器人顺畅攀爬；可随业务订单情况灵活增减储位和机器人，具备最大柔性化。

在综合因素考虑之下，采用穿梭车、Miniload等系统同样具有优势。例如，华章智能的SLS600型四向多层穿梭车系统就具有极高的可靠性和兼容性，在业内形成差异化竞争优势。该系统具有良好的库间共享特性，能让穿梭车的作业能力既满足总体效率需求同时又能应对普遍存在局部短时高峰，可很好地解决某些效率要求不高场景下配置富余导致的投资浪费问题。 

据介绍，华章智能SLS600四向穿梭车系统可满足高和低流量的高效率要求，具有允许夹抱车和固定宽穿梭车共巷道运行，以及允许双向和四向穿梭车共巷道运行的结构设计，对于仓库的新建及改造都具有较大的灵活性；具有集成度最高的高效的换层提升机的结构设计，允许在较小空间内实现交换站台、货物提升机、换层提升机的集成布局应用。

四，注重人机协作与安全

无论是传统的“人到货”还是自动化程度更高的“货到人”拣选，目前都离不开人员的参与，因此如何与人更好地配合，使效率发挥到最大，并保障身体健康与安全，也是拆零拣选升级的重点之一。例如，灵动科技、Syrius炬星等企业推出的“订单到人”拣选模式，就使机器与人实现了高效协同。在该模式下，移动机器人不会挪动货架，而是根据订单任务智能规划路径，从而在货架间穿梭，到达储位后，指引附近的拣货员将货物直接放进载具内，再自动送往打包台；拣货员只需在一定区域内配合机器人进行拣货，避免长距离行走和寻找货物，不仅可以大幅降低劳动强度，也能有效提升拣选准确率。

在“货到人”拣选方式中，拣选员从事的是大量重复性劳动，长时间作业难免对自身健康带来影响，或是因身体疲劳降低拣选效率，因此在拣选台的设计中也在充分考虑人的因素。牧星智能的货到人解决方案MIX中，工作站特别设置有双重光栅防护，会自动检测料箱是否超高，自动检测手部是否伸入，从而保障人机安全。

德马泰克在波司登项目中也很注重“货到人”拣选站的人体工程学设计，操作员无需二次分拨，在“黄金区”可快速准确地完成分拣作业，按照屏幕指示进行拣选，再按确认键即可完成门店“同款同箱”的配送要求，省去重复的人工取货流程，大幅度提高配送中心的工作效率，减轻大量而繁复的门店理货困扰。

五，自动拣选系统加速发展

随着自动化、智能化技术发展，“货到人”正向“货到机器人”跃升，如在京东物流的无人仓订单拣选系统中，“货到机器人”拣选工作站可同时进行批量拣货和单件拣货的作业，系统会先将工作站需求的周转箱输送到拣选位，机器人模块通过视觉扫描识别周转箱内的商品情况，辅助机械手定位抓取位置，然后机械手根据需求将商品从存储周转箱拣选出来，并放到对接单件的皮带输送线上。抓取出现异常情况时，会通过再次视觉识别，实现再次抓取，如果出现多次抓取失败，该任务挂起移交至工作人员进行处理。

此外，A字架拣选系统、机械臂等自动拣选系统也逐步受到重视与推广应用。例如，伍强智能科技的A字架分拣系统已在多个项目中得到应用，并成功申报国家实用新型专利《一种新型A字分拣机及自动投箱拆零拣选系统》。在广东速仓科技项目中，伍强A字架分拣系统通过A字架设备、拣选输送系统及信息系统的完美配合，可实现订单商品的自动弹射和投箱，从而实现商品的自动拆零拣选，拣选效率可达每小时1500至2000箱，其中A字架弹射系统、输送系统及多穿机器人补货系统，均为模块化设计，可实现项目的快速部署和落地。

在新技术加持下，机械手的灵活性、准确性在快速提升。如瑞仕格的全自动机器人拆零拣选解决方案ItemPiQ，得益于其多功能抓手，该机器人可以处理重量不超过1.5kg的电商、零售和医药行业中的各种常见产品，从而快速、准确地实现订单履约。

国内同样在加大相关研究和推进工作。为了摆脱抓取任务对物体形态、尺度和硬度等信息的依赖，降低自动化抓取的软硬件成本，实现简单高效的自适应抓取，北京科技大学张建华教授团队联合清华大学孙富春教授和日本立命馆大学王忠奎教授，通过深入探索猎食时变色龙舌头的生物组织机理，研究了一种新型仿生自适应抓持器。通过设计独特的阵列式弹性体内腔单元，抓持器可以在充气时通过单元膨胀实现内空间增大，在抽气时通过单元收缩实现内空间缩小，而内空间的变化可以驱动抓持器内壁自适应变形来完全包覆不同形状的物体。同时，研究团队通过转印技术，在抓持器内表面添加了一层仿生壁虎刚毛微结构，通过界面间范德华力的作用，将负载提高数倍。

张建华教授团队研究了一种新型仿生自适应抓持器

从传统的人工拣选阶段，到依靠移动终端、电子标签等辅助的半自动化阶段，再到移动机器人、穿梭车等设备与系统的自动化阶段，以及正在快速发展的智能无人化阶段，业界的相关探索从未停止。新技术的发展，为拆零拣选技术的改善与升级提供了源源动力，企业除了硬件的研发创新外，还在努力推进智能算法、集群调度、3D图像处理等软件的应用，从而使拆零拣选效率和准确率得到进一步飞跃。