仓储物流多机器人/AGV协同拣选策略

随着物流技术的不断发展，目前应用于拣选环节的自动化物流设备及技术类型丰富，特别是“货到人”拣选技术近年来得到了较大的发展和更大规模的应用。其中，以多种类型的AGV配合其他物流自动化设备，以及多类型AGV之间相互配合实现“货到人”拣选甚至全自动化拣选最受关注。

多类型AGV和其他物流自动化设备的协同，通常应用于不同行业具有一定规模的物流配送中心作业场景。大型物流配送中心通常采用存拣分离模式，即存储区为高位货架，负责商品的大规模储存，另设拣选区用于订单拣选，高位货架存储区同时承担向拣选区补货的功能。

因此，仓库中的业务流程主要包含：高位货架上架、高位货架向拣选区补货下架，拣选区补货上架、拣选区拣选、订单分拨、包装、包裹分拣等。针对以上业务流程，本文基于多类型AGV与自动化设备协同作业场景，设置不同的拣选策略，用于满足仓储效能最大化。

一、自动化物流设备导入

1. 高位货架区

高位货架用于大规模的商品存储，可以由多种自动化物流设备实现相关作业。常规高位货架布局中，大多采用无人叉车进行上架和下架操作，同时负责转运。但是无人叉车在转运中，速度较慢，从而影响到整个环节的作业效率。

因此本文提出无人叉车与潜伏式AGV协同作业，其中，无人叉车替代传统高位叉车负责高位货架二层及以上的库存上架以及下架商品的出库；潜伏式AGV可以应用于高位货架一层，实现高位货架区域的库存上架以及下架商品的出库。

这样的布局可有效地保证无人叉车运行区域在通道中，只负责上架和下架操作；潜伏式AGV负责商品外部转运，充分发挥各自优势，提升效率。

2. 拣选区

拣选区负责履行大部分零散拣选订单，基于传统人工仓库，作业面积大、新员工寻找货位困难、拣选员工绩效考评难等问题，导入潜伏式AGV货到人拣选。

潜伏式 AGV“货到人”拣选

一方面，潜伏式AGV可以替代人工的行走，减少劳动强度；另一方面，货到人拣选具有优化的PC界面，方便员工迅速寻找货位拣选商品；同时，操作工作站集中，人员管理难度降低。

3. 分拣区

根据仓库业务流程，分拣区主要分为订单商品分拣和包裹分拣。导入分拣机器人，完成超大播种墙的订单分播和包装完成后的包裹分拣，提升分拣效率。

二、补货策略

及时准确地将货物补充到拣选区是保证拣选效率的重要因素。如何保证拣选区存储量和补货频次平衡，以及补货的简易性，是补货策略的重点。

补货数据需要和商品销售信息进行关联，WMS需要根据过去某段时间和当前的SKU的销售量以及拣选区的存储量，确认每种SKU的存储量，以及需要从高位货架区补货的数量，按照如下流程进行补货操作。

1.高位货架一层有需求补货的SKU

当高位货架一层的商品库存数量小于拣选区需求补货量时，WCS调度潜伏式AGV将商品从高位货架一层存储区转运至潜伏式AGV上架区域，由人工上架至潜伏式AGV的拣选区；

当高位货架一层的商品库存数量大于拣选区需求补货量时，WCS调度潜伏式AGV将商品从高位货架一层存储区转运至拆码垛区域，由自动拆码垛机器人将需求的数量进行拆垛重新码放到转运潜伏式AGV的载具上，潜伏式AGV将商品从高位货架一层存储区转运至潜伏式AGV上架区域，由人工上架至潜伏式AGV的拣选区，拆垛完成剩余的商品库存，由潜伏式AGV转运返回高位货架一层存储区。

2. 高位货架一层无需求补货的SKU

由WCS调度无人叉车，将商品从高位货架叉取交接到高位货架两端一层潜伏式AGV交接货架中。

当高位货架一层的商品库存数量小于拣选区需求补货量时，WCS调度潜伏式AGV将商品转运至潜伏式AGV上架区域，由人工上架至潜伏式AGV的拣选区；

当高位货架一层的商品库存数量大于拣选区需求补货量是，WCS调度潜伏式AGV将商品转运至拆码垛区域，由自动拆码垛机器人，将需求的数量进行拆垛重新码放到转运潜伏式AGV的载具上，潜伏式AGV将和商品从高位货架一层存储区转运至潜伏式AGV上架区域，由人工上架至潜伏式AGV的拣选区，拆垛完成剩余的商品库存，由潜伏式AGV转运返回高位货架一层存储区。

三、拣选策略

1. 一单一件/一单一种拣选策略

一单一件：一个订单只有一件商品；

一单一种：一个订单只有一种商品，且件数大于1件；

这两种订单最大的特点是，一个订单中只有1种SKU，如何进行行之有效的提总拣选，是本次拣选策略的重点。

（1）整托提总

根据整体订单信息，将一单一件/一单一种中某种SKU数量提总，如果提总数量等于存储区一个托盘存储量的，任务下发给高位货架区域，由高位货架区直接出库，优化原本高位货架补货下架，AGV区域上架和AGV区域下架流程，优化作业流程如下：

①WMS任务下发至高位货架区；

②WCS调度无人叉车，将WMS指定货位中的托盘叉出，放置在无人货架区每条通道两端的一层潜伏AGV交接点位的潜伏式AGV空货架底框上；

③潜伏AGV接到无人叉车放置完成信息后，搬运货架底框+商品送至指定的包装工作站；

④包装工作站员工对订单商品进行包装。

（2）整箱提总

如果提总订单某SKU数量大于存储区整托盘数量/体积的80%～100%，则采用高位货架区提总拣选再分拣的流程进行：

①WMS任务下发至高位货架区；

②WCS调度无人叉车，将WMS指定货位中的托盘叉出，放置在无人货架区每条通道两端的一层潜伏AGV交接点位的潜伏AGV空货架底框上；

③潜伏AGV接到无人叉车放置完成信息后，搬运货架底框+商品送至拆码垛机器人交接点位；

④拆码垛机器人，将指定数量的外箱拆到输送线中，通过输送线，送至包装工位，剩余库存由潜伏式AGV送至拣选区进行补货上架。

2. 原包装发货拣选策略

原包装发货，即商品外包装可以直接用于发货，不需要经过包装工作站进行二次装箱/装袋处理，降低该类商品的仓内操作流程，是该类商品拣选策略的重点。

针对原包装订单的拣选策略为提总拣选，如果总订单某SKU数量大于存储区整托盘数量/体积的50%～100%，则采用高位货架区提总拣选再分拣的流程进行：

①WMS任务下发至高位货架区；

②如高位货架区一层潜伏式货架存储区有库存，则潜伏式AGV直接将货架底框搬运至拆码垛机器人交接区；

③如高位货架一层潜伏式货架存储区无库存，或库存不足，则WCS调度无人叉车，将WMS指定货位中的托盘叉出，放置在无人货架区每条通道两端的一层潜伏AGV交接点位的潜伏AGV空货架底框上；

④潜伏式AGV接到无人叉车放置完成信息后，搬运货架底框+商品送至拆码垛机器人交接点位；

⑤拆码垛机器人，将指定数量的外箱拆到输送线中，并触发自动贴面单，贴完面单的包裹，通过输送线，直接送至包裹分拣区，进行包裹分拣操作；

⑥如拆垛完成尚剩余库存，则通过补货计算，确认是送至拣选区进行补货上架，或转运回高位货架一层，进行存储；如无库存，则潜伏式AGV将空底框搬运回高位货架一层交接点位。

3. 一单多种SKU拣选策略

一单多种SKU拣选完成最终交给包装的最小单元即是一个客户订单，如何能够最快速的拣选完成一个订单中的商品，是本策略的重点。

（1）日常拣选策略

AGV拣选区域采用货到人拣选，设置拣选工作站，配置播种墙，采用边拣边分的原则，将订单从货架直接拣选到播种墙的各个单元格中，每个单元格即为一个订单，采用料箱装载。

“货到人”拣选工作站

当播种墙中全部订单拣选完成后，潜伏式AGV将整面播种墙搬运至包装工作站进行包装，同时呼叫潜伏式AGV搬运空的播种墙到达拣选工作站，继续进行拣选。

这种拣选策略既可以保证一单多种SKU直接拣选到客户订单的单位，同时优化订单到包装的转运。

（2）高峰拣选策略

·A类商品拣选

分析订单数据，将热销度最高的前X种SKU定义为A类商品，A类商品品类少，订单占比大，迅速处理全部商品均为A类商品的订单，能够快速处理大量订单，减缓仓储拣选压力，拣选策略如下：

①WMS提总该类订单，从高位货架区域由潜伏式AGV将商品转运至拆垛机器人交接点，进行拆垛操作，将拆垛完成的订单商品通过潜伏式AGV转运至人工播种点；

②人工拆箱扫描商品后，放置于分拣式AGV的运行皮带上；

③分拣式AGV将商品分拣到各个分拣口，分拣口由高度稍低的分拣式AGV顶升料箱组成；

④分拣完成后，分拣口的分拣机器人将料箱转移到输送线上，送至包装站台进行包装。

·其他商品拣选策略

潜伏式AGV货到人拣选中，播种墙的格子数量多少，决定了工作站可以同时拣选的订单数量，播种墙越大，工作站可以同时拣选的订单数量越多，一个货架到达工作站后，可用于拣选的商品越多，越能够提升拣选效率。

所以高峰期，为提升工作站的产出（效率），可以在货到人拣选的基础上，将原本一个播种墙格子为一个订单的配置更改为一个波次，播种墙的拣选订单数量翻倍，单工作站单小时产能显著提升。

拣选完成后的波次，通过潜伏式AGV送至人工播种区，人工在移动播种墙进行播种。播种完成后，潜伏式AGV搬运整个播种墙，送至包装区进行包装。