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“双11大战”前夕,刘强东祭出京东“无人仓”,其战斗力如何

2011年年底,刘强东曾对员工说,“京东可以是物流公司,也可以是零售公司,但未来一定是一家技术驱动的公司!”

“双11大战”前夕,刘强东祭出京东“无人仓”,其战斗力如何

当时,刘强东丝毫没有掩盖对贝索斯的敬意,在他眼中“亚马逊是一家技术驱动的公司”。而近日,京东秀出了自己的“黑科技”,以此来向昔日的学习榜样致敬。

10月26日,京东X事业部智慧物流实验室首次向媒体开放,展示了自主研发的“京东无人仓”成果,由机器人、人工智能算法和数据感知网络打造的全自动仓储场景组成,京东方面表示其中部分技术将运用于本届双11。

这也是继今年6月份,京东无人机首单试验配送后的又一大动作,京东集团副总裁X事业部总裁肖军表示,无人仓、无人机、无人车是京东在人工智能研究运用上的三大方向。

这方面,不可否认亚马逊比京东先行一步。2012年亚马逊以7.75亿美金收购了一家仓储机器人创业公司Kiva Systems,而又将这项技术用于物流系统,其作业效率要比传统的物流作业提升2-4倍。2013年贝索斯公布了亚马逊无人机计划 (Prime Air项目),并于2015年年底公布无人机配送宣传片。

肖军表示,京东无人仓与亚马逊无人仓虽然都是直营仓储为主,但应用场景和设计理论存在偏差,共性都是想为用户带来更快捷便利的购物体验。

京东“无人仓”长成啥样?

据京东方面的资料介绍,“无人仓”由搬运机器人、货架穿梭车、分拣机器人、堆垛机器人、六轴机器人、无人叉车等组成,其存储效率是传统横梁货架存储效率的10倍以上,并联机器人拣选速度可达3600次/小时,相当于传统人工的5-6倍。

媒体开放日当天,京东展示了无人仓“四件套”机器人的研究成果:

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SHUTTLE货架穿梭车,负责在立体货架上移动货物,能够实现6m/s的高速行走,并且具有每小时1600箱的巨大吞吐量(据说是传统人工入库的10倍)。

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智能搬运机器人AGV,这个貌似扫地机器人的自动导引小车载货达300公斤以上,可实现货物在库房内的搬运,通过调度系统与人工智能可灵活改变路径,实现自动避障与自主规划路径(靠二维码的识别和惯性导航来行走)。

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DELTA型分拣机器人,这个拣选机器人的动作令人眼花缭乱,它采用3D视觉系统,能够实现动态拣选、自动更换捡拾器以及155ppm的作业节拍,具有三轴并联机械结构及适应货物转角偏差辅助轴的特点。

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六轴机器人6-AXIS,它几乎就是每个人心目中的经典机械手,由控制、驱动、机械本体等单元组成,是个勤勤恳恳的搬运工,负责拆码垛等工作,具有165kg大载荷量和±0.05mm高精度的特点。

京东“无人仓”的设计逻辑

京东的“仓储”伴随电商业务发展,大致可以分为 “三个阶段”:第一阶段,以传统人工流转的方式,管理库房对的流程结构;第二阶段,通过系统化、无线手持设备,及自动化设备,提升仓储空间使用率,京东“亚洲一号”就是在此基础上建成;第三阶段,在上一阶段会面临瓶颈时(如大型促销,订单量剧增“爆仓”等情况),通过人工智能(机器人)来取代传统人工作业流程,让仓储变得更高效、智慧。

目前,京东“无人仓”正处于第二阶段向第三阶段过渡期,在一个优化升级的过程,预计2017年京东就将开始建造基于第三代物流技术的无人仓储中心了。那做无人仓到底能改变京东什么?

在肖军看来,“第一个改变就是机器人融入了我们最终的生产,并且改变了我们的生产模式。第二个就是我们所有这些改变都是基于人工智能算法指导生产。”

延展开来,大家都知道电商物流环节中包含存储、搬运还有拣选。京东无人仓的设计逻辑:存储环节,非常狭窄的立体货道里面,高速的穿梭车实现高密度的存储货架间,实现精准、高效率的吞吐。搬运环节,智能搬运机器人能承接人力5倍以上的快速搬移。分拣环节,深度学习技术结合3D视觉系统,能够实现动态拣选,保持快节奏、低错误率。

而要实现这个逻辑,其前提是将京东所有商品数据(在售、待售、预入库)、SKU等海量数据,匹配一套智能算法,形成新的数据模型,则成为指挥无人仓运作的决策框架。

京东“无人仓”的前期准备工作有哪些?

事实上,京东X事业部成立还不到半年(2016年5月成立),这么短的时间内推出“无人仓”首期成果,他们背后又做了哪些工作?

据肖军介绍,京东“无人仓”研究团队来自两块:软件方面,主要来自京东商城原有的技术团队。硬件方面,主要来自外部招募。

他说,“我们同时进行行业资源的整合(比如OEM生产商设备制造商),打造垂直的的供应链。然后,我们经过这些供应链整合的技术上和包括资源上的支撑,输出我们最终的技术方案。”

关于目前京东智慧物流方面的专利情况,京东表示已经超过100项专利的申报。

现阶段,京东无人仓的设计场景还是围绕“中小件”库房研发,该场景在电商平台中,几乎是订单数量最大、运用最为频繁。为此,“我们从过去的需求方,到现在开始通过自主研发能力,能快速的实践和产品化,部署到我们的仓库里,并对这些产品不断的优化,然后快速研发迭代。” 肖军说到。

而让他们感觉颇有难度的是“机器人视觉”,在京东上千万的SKU中,不同商品属性、以及热销度都需要有基础判断意识。对此,他们对自主研发的无人仓机器人进行了“深度神经网络的人工训练”,目的是让他们的机器人进一步智能化,成为未来京东智慧物流的重要部分。

“无人仓”对京东意义何在?

刘强东希望无人仓能帮京东降低运营成本、提升效率,同时优化用户的购物体验。这里,肖军给我们算了一笔账:

2015年京东(广州)亚洲一号单日订单处理50万单,如果京东第三代物流中心,仓储逐步的完成全自动化与智慧化建成,我们预计单日生产产能会超过200万单,有一些仓库突破500万单,那我们降低的物流成本可以降低目前的50%左右,仓储单位面积效率上,可以提高到现在5倍以上。

人工拣选完成一件商品,平均时间也要30秒左右,而智能机器人拣选可以做到一秒一件。在双11这样的大促中,现在我们要增加成千上万的临时工,未来无人仓就不用了。

虎嗅在参观京东无人仓实验室时,听现场工程师介绍,按照他们的设计,无人仓中的一台机器人正常工作时间能从早上8点到凌晨3点不间断,对人而言已经超负荷了。不过基于当前的分拣机器人设计,京东无人仓还不适用于形状不规则商品,比如生鲜品类。但是像一袋话梅、一盒电池、一本书这样有一个光面的商品,是能够自动适配捡拾器进行抓取的。

京东财报显示,截至2016年6月30日,京东在全国运营234个大型仓库,总面积约520万平方米。如果按照现有的京东无人仓“四件套”来配置,其分摊到单位改造成本是多少?而整体无人仓系统投入后,每月的维护成本是多少?这两个问题值得后续解答。

京东“无人仓”需要面对哪些挑战?

在欧美,传统自动化应用在仓储中已经很常见,但在我国与电商业务相结合,基于快速响应订单和高效履约的时效要求,而机器人作业的稳定性如何保障?这都对京东无人仓研发带来了直观挑战,具体而言:

1.保持在海量数据计算中有高准确率

人工智能算法指导生产。比如商品布局算法,京东产生海量数据,精准的数据挖掘需要分析每一个商品分布整个订单里的命中情况,可以判断单个商品拣选区和存储区的配置量,拣选区布局算法会根据每一个商品每一个小时的出货情况对未来的出货进行一个预测,如果计算有偏差,对智能机器人发出错误指令,会影响运营效率。

2.高强度、快节奏下的运营保障

面对京东仓库高强度、高效率、高节拍的工况,机器人设备就成为整个仓库正常运行的保障,保持它们正常运作,需要实现两点:一是设备的可靠性,二是设备的可维护性。所以,在设计每一个设备的时候,需要对相应设备进行多次(事故)仿真模拟。

3.验货,人、机配合最难

据肖军介绍,无人仓里的机器人最初能代替人的手脚,替我们行走、搬运,但代替人的眼睛是最难的。供应链应用场景太复杂,按照他们最初的算法,商品识别度只有60%。此后,他们在每个库房单独割了一条标准操作线对机器进行反复训练,修正算法,经过数万次的测试与优化,目前识别准确率已经能够满足实际应用需求。

至于哪方面工作是机器人无法取代的?肖军认为是“验货”,供应商把货送到仓库,如果是机器与机器之间的配合那到简单,但机器和人之间的配合是最难的,因为人有各种各样的。

对于京东“无人仓”搭建进度,肖军表示,明年春节后会现在亦庄搭建三万平米的全无人仓,预计明年年底或2018年初,京东X事业研发的机器人将陆续投入其他仓库使用。

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