京东“亚洲一号”智能化仓储研究

京东“亚洲一号”智能化仓储研究 一、实践目的 1.素养提升 通过这次调查实验，将所学的仓储方面知识在实践中验证和加深理解。 2.技能提升 通过这次调查实验，了解在仓储作业中的工作内容，了解技能要求，为即将毕业工作做一些必要的技能准备。 二、实践内容 这次实践调查以在京东西安“亚洲一号”仓储中心参观实习为契机，对京东物流在仓储作业中各个环节处理方式进行调查，了解其工作的原理和原则，将仓储理论与仓储实践结合起来。同时对于京东“亚一”仓库在智能化，无人化作业上的进步与尝试。调查内容主要有： 1.京东“亚洲一号”仓库的布局和内部工作方式。 2.“亚一”仓库在无人作业，智能化方面的发展以及遇到的问题。 三、实践过程 1.京东“亚洲一号”仓库简介 京东“亚一”是京东的一个项目名称，其目的是将自动化运营中心努力建设成为亚洲B2C行业建设规模最大、自动化水平最高的现代运营中心。在2015年至2019年集中交付的4年中，京东建设的亚洲第一大物流园区已扩大至二十多个。 “亚洲一号”可以说是电子商务仓储领域最大、自动化程度最高的现代化运营中心。一般有立体仓储区、多层阁楼采摘区、生产作业区和送货采摘区。上海亚洲一号是京东首家自动化程度较高的运营中心。根据自动化程度，亚洲一号可分为三类：高度自动化项目、中度自动化项目和综合园区。 2.“亚洲一号”库内工作方式 “亚一”的接收和排序仓库与普通仓库之间的主要差别不大。主要差别在于，在规划其应用设备和算法之后，对一些操作细节作了修改，以提高操作效率，从而减少了人体投入量。 “亚一”在收到货物后，使用AS/RS系统（自动存取系统）有效地将货物存放在立体存储区；收到订单后，相应的货物由机械选定。通过运输带运送到作业区进行检查和包装，以使货物到达收货人，并最大限度地减少排出。自动化运输系统并装上卡车；为了最大限度地提高系统和设备的效率，通过了下列业务战略： （1）分区域一体化战略：采用了一种新的联合行动模式，用以规划该地区的多重任务并缩短距离，而不是为常规仓库采用一种工作人员指南系统。在工作人员的移动之间 （2）基于托盘的流量管理策略：该容器或扫描盘能够在不手动分配任务的情况下识别任务路线，并实现任务键的获取，自动分配在任务中，搜索任务而不是搜索一个人，因为操作者只需执行所接收的指令。 （3）包装策略：由于中央银行缺少电力，可以避免由于订单银行的流通而造成不必要的延误，同时减少修改订单的等待时间，提高生产效率。 （1）采用多个备用策略：当排序等级低于安全等级时，自动触发紧急沉积，然后切换真空叶片自动触发充电指令，从而自动恢复。并完成了档案反馈和零装卸。 3.西安京东“亚洲一号” 据查到的资料显示，西安“亚一”在西安国际港区够正式投资物流。拥有同一时期，同一地区的物流量、立体仓储技术最密集、物流最密集的特点。自动化选房建筑面积为130万平方米的西安西北地区具有规模最大物流中心。 西安“亚一”拥有两套大型自动式存储系统,高度可达22米,存储效率是普通的3倍。存储的货物类别主要有3c、书籍、个人护理,母婴等。以高密度的形式存储,充分利用存储空间,该系统包括一个商品分类的系统,堆垛机机、输送机系统,自动控制系统和智能库存管理系统。其中，该系统用于货物的自动存储、存储和补货，提高了客户订单的交付效率，降低了劳动强度。高速自动分拣系统采用自动送包分拣技术，减少人员投入，提高分拣效率。当仓库中的自动分拣机与人机CP的矩阵运算并行生产订单时，整个系统的处理能力可达9.8万件/小时。多层阁楼架系统在空间上储存，提高了整个园区的效率。 （1）西安“亚洲一号”仓库在无人作业发展 这个仓库里有两批货物包装线路。较小的通过小货分拣机进行分拣，然后流向分割线，然后到达各个站点。较大部分流入矩阵系统进行初始分配。有多个流向，流向每个细分线路，再划分为每个站点的临时存储区域。正常情况下，每天生产可达40万订单，高峰期生产85万至100万订单。分拣过程实现自动化流水线操作，可以有效地提高拣选时效，同时降低了人工搬运对于货物的损坏或者出错的机率。既保证每一单出库能够及时，又极大的解放人工，减少人为错误。 （2）西安“亚洲一号”仓库在智能化方面的发展 在京东西安“亚洲一号”园区，智能化水平非常之高。在京东这个自动化立体仓库运营中，通过条码技术，实现对入库货物信息录入，然后电脑根据事先规划好的储位，通过程序指令实现无人操作下的货物自动入库，在库盘点，货物出库等一系列操作。 图4西安“亚洲一号”自动化立体存储仓库 每一笔订单都要处理上百个数据，这是一项惊人的业务。智慧的大脑是“亚一”的巨大的智能系统。为了更好地处理订单高峰，在智能生产调度、包装易耗品智能推荐、路径优化和人类效率提升等方面进行了许多创新。从事先准备两个月在过去的几年中大促销之前,目前的正常运行,智能系统使得技术突破在分布式架构,数据库优化、关键服务优化,退化的限流,链完整的压力测量、监控和其他方面,使聪明的大脑是高可用性、可伸缩性和弹性。 4.京东上海嘉定“亚洲一号”全自动化仓库 京东在上海市嘉定建设了“亚一”全自动化仓库，一期工程面积近10万平方米，拥有自动化立体仓库、自动分拣机等智能化设备，并且其仓库管理、控制、分拣和配送信息系统均由京东公司自主开发。自建物流，作为京东的核心业务，需要以强大的仓储体系作为其支撑，除了不断扩张的仓库数量，京东也在不断探索更高效率的仓储物流管理模式，而建设上海“亚洲一号”(简称，上海亚一)智能化仓储体系，便是京东将其物流业务从粗放式的、依靠人力的传统模式，转向高效、高质、更加自动化与智能化的模式。 （1）京东上海嘉定“亚洲一号”全自动化仓库特点 ①自动化分选 上海亚一-自动化仓库来满足发展需求。上海亚一物流中心由立体仓库区、多层阁楼拣货区、生产作业(打包)区和出货分拣区4大区域构成，包含了收货、上架、补货、拣货、复核打包、分拣这六个环节。全自动化的入库上架系统、智能化、自动式的运输系统与行业领先的分拣系统，使得上海“亚一”每小时可以分拣大约2万件商品，且分拣准确率超过了99.99%，弥补了人工分拣劳动强度大、流程繁杂、准确度较低等不足。 ②应用智能化设备 利用京东SHUTTLE（重复式穿梭货车）使得全自动化立库的仓储效率提升了近3倍。SHUTTLE车能够高速行走，不载货物状态下峰值速度为6米/秒。京东在穿梭车的任务调度算法，速度规划算法，高精度定位系统和容错系统方面都做了自主创新，使得穿梭车在高速运行的过程中，车身结构所受到的冲击力最小，而且安全性能最高。自动化立体仓库的广泛应用，促进了智能搬运机器人AGV的产生和发展。 图5智能搬运机器人AGV ③合理布局 上海“亚一”的拣货、补货体系考虑到普通仓库的不足，运用智能化方式解决了其中的很多难题。首先，上海“亚洲一号”拣货采用阁楼的形式，共设4层，货物可以通过电梯运送到各个楼层，而拣货员则通过各隔层之间的楼梯上下。而隔层与隔层之间，都贯通着自动化传送带，拣货员将已拣好的货物放置在传送带上，就可使货物直接到达底层的打包区，省去了拣货员在拣货区与打包区来回穿梭的时间与体力耗费。其次，便是货物打包后的自动分拣技术。 四、实践体会 1.参观体会 在实习参观过程中，在个护类仓库中，第一层较高，放置高位货架，主要是用于储存职能；二、三层分类放置货物，用于拣选客户下单的商品快速分选出库。在拣选环节主要是靠分选人员通过手持的终端设备进行人工拣选，通过手推车作为运输，与学习的还是有一定差距。通过这次实习，我近距离的接触到了仓库内的作业环节，对书本上的知识有了更加深刻的理解，在京东西安“亚一”仓库里面，仓储工作要对入库核对、在库盘点、滞销商品返厂、分拣出库等等各个环节实地观察，更加体会到在库作业对于整个物流之中的作用和难度。 2.调查体会 （1）“亚洲一号”仓库存在的不足 ①整个运行产能较低，对于立体仓库使用效率不太高。 一些立体化仓库在仓库里占地面积很大，但是储位利用率并不高，闲置空间很多，造成了较大的浪费。亚洲一号的分拣处理能力每小时能达到1.6万件，每天能够处理的单量最高约为40万件，实际每天处理量为20万件左右，产能较低，遇上大促时，处理起来较为吃力。 ②京东智能化仓储体系对人力的依赖度仍然较大 虽然京东“亚洲一号”号称高科技、自动化仓库，但是它在商品入库、拣货、打包等流程中仍然需要耗费大量的人力资源，且也在一定程度上浪费了库区的可利用面积，影响了仓库的高效率运转。 ③自动化仓库的商品种类较为单一 为了实现高度自动化，需要智能化设备作为支撑，而现有的技术条件使得智能设备在使用过程受到一些条件的限制。自动化存储大多是电子类以及中小件商品口，产品规整，清点也较方便。但是其他品类的商品，如食品和酒水，仍然依靠传统的人力进行上架、拣货等操作，而这些商品占京东销售额的比重也很大，未来京东如果不能对这一部分商品的仓储体系进行改善，可能会影响企业整体的智能化进程。 ④仓库部分环节设计不完善 京东智能化仓储体系虽然有了一定发展，但部分流程及设施设计还存在一定缺陷，不完善的地方较多，很多环节还是沿用以前普通仓的运作模式。例如，阁楼拣货模式是“一单一拣”，即每次拣的货物是以客户订单为单位，而不是普通仓的，将很多单整合到一起进行拣货的“多单一拣”模式。拣货员在每次拣货完成后，是将货物放到篮筐中，再由传送带运送到复核打包区，由专人将放在篮筐里的货物进行复核并包装。 （2）京东智能化仓储的优化建议 ①减少产能浪费，提高系统算法精确度。 要想减少空间占据最多的立库区域的浪费，可以划出一个专门区域，用来堆放拣货仓以及周边其他京东仓库的滞销品:也可以利用这些空间，用来存放大家电等大宗货物，一个储位放置-一个，当有客下单时，货物直接从立库出库，无须经过拣货环节。通过提高各流程信息系统算法的精确度。例如，可以通过优化拣货员的拣货路径，提升拣货效率，从而提高产能。 ②通过流程改善，减少人力耗费 目前，京东仓储内部成本占比最高的便是劳动力成本，因此控制人效也是京东精益管理的重点。以商品拣货打包为例，由于拣货模式是“一单一拣”的模式，因此拣货员在拣货时，将货物直接放到应的包装内，形成一个“移动打包区”，省去了打包环节，包裹通过传送带直接到分拣区，从而提高了商品出库效率。另外，为了避免贵重货物在收纳袋内形成挤压破坏