蘭劍：立足需求 依靠技術創新打造柔性物流系統—訪蘭劍智能科技股份有限公司高級副總裁張貽弓博士

文/本刊記者 任 芳

物流系統柔性化是為了更好地滿足客戶需求。柔性物流系統通常具備模塊化、擴展性、兼容性、穩定性及高效性等特征。針對客戶對柔性物流系統的需求，蘭劍始終秉承“惟有創新”的理念，開發了類型豐富的柔性物流系統及技術，致力于為客戶提供最優的柔性解決方案。

張貽弓蘭劍智能科技股份有限公司高級副總裁

7月，山東蘭劍物流科技股份有限公司正式更名為蘭劍智能科技股份有限公司（以下簡稱“蘭劍”），這家自1993年成立以來便秉持“惟有創新”發展理念的物流整體解決方案提供商，形成了面向不同行業的成熟有效的物流系統解決方案。特別是近幾年隨著市場對柔性化物流系統的需求加大，蘭劍也推出了蜂巢式電商4.0系統、激光導引叉式AGV等應用于存儲、揀選、搬運等不同環節的柔性物流技術及系統。

“物流系統柔性化一定不能為了柔性而柔性，而是應該充分結合客戶的業務特點及需求，做到適度，否則就會犧牲效率，增加成本。”蘭劍智能科技股份有限公司高級副總裁張貽弓博士表示。在本專題中，他詳細分享了對物流系統柔性化的認識，以及如何站在整體方案解決商的角度，為客戶提供適合、高效的柔性物流系統。

記者：在您看來，一套物流系統需要具備哪些能力或者特征才能被稱為柔性物流系統？

張貽弓：通常來說，柔性物流系統應該具備四方面的特征：模塊化、擴展性、兼容性、穩定性及高效性。

首先，模塊化是物流系統在客戶現場能夠快速實施的基礎，基于模塊化，部分設備的生產及裝備可以提前，如入場前進行預裝配，以便客戶現場快速地完成安裝調試。

第二，由于客戶的需求在不斷發生變化，如電商等特殊行業的變化更加迅速，難以預測，擴展性便能夠幫助物流系統靈活調節產能適應客戶的需求變化。

第三，兼容性一方面指的是能夠兼容多種貨物形式，如貨物尺寸、重量等；另一方面指兼容多種訂單形式，從而使物流系統更具柔性。

第四，往往越是柔性化的系統，其穩定性越容易受到影響。因此需要通過新的技術和手段使系統更加穩定可靠。同時，部分企業在追求物流系統柔性化的過程中容易走入過度追求柔性而忽略效率的誤區，因此，真正的柔性物流系統，必然會兼顧效率的提升，因此高效性也是柔性物流系統很重要的特征。

記者：您認為柔性物流系統的發展反映出客戶需求的哪些變化？

張貽弓：物流系統柔性化是隨著客戶需求的變化而發展的，是為了更好地滿足客戶需求。蘭劍服務于各行各業客戶，大致可以分為流通型（代表行業如電商、醫藥物流、煙草物流）以及生產制造型（如日化、汽車裝配、電子行業）兩大領域。總的來說，這兩大領域的客戶對物流系統柔性化的需求主要體現在兩個方面，一是產品更新換代產生的需求；二是淡旺季訂單波動性及產品多樣性產生的需求。具體來看，客戶對柔性的需求不一定包含上面談到的柔性物流系統的所有特征，而是有所側重，如有的客戶對模塊化、可擴展性的需求更大，有的則更加注重系統穩定性及更高的效率。

就拿蘭劍在電商領域的客戶代表唯品會來說，目前蘭劍已經和唯品會展開了5期項目合作，在前幾期項目中，由于客戶需要在不同的倉庫中進行已驗證物流系統的復制，因此對系統可擴展性要求較高。同時，由于其淡旺季特征明顯，SKU數量很多，則對系統兼容性要求更高，要求兼容不同尺寸、不同重量、不同區域的貨物，以及不同訂單出入庫效率的需求。此外，多樣化的貨物類型和海量的SKU也對系統穩定性和高效性提出了更高的需求，要求系統向免維護的產品靠攏。

蘭劍為唯品會提供的規模世界領先的電商蜂巢系統，目前蘭劍已經成功和唯品會展開了5期項目合作

記者：根據市場需求，蘭劍推出了哪些有代表性的柔性物流系統和技術？

張貽弓：針對客戶對柔性物流系統的需求，蘭劍開發了類型豐富的物流系統解決方案，主要包括基于料箱的蜂巢式儲分一體系統（多穿系統）、基于托盤的儲分一體系統，以及柔性搬運系統、拆碼垛系統、包裝系統等。此外，還有針對特殊行業的柔性物流系統，如卷煙行業的分揀系統等。

其中，蘭劍蜂巢式儲分一體系統是行業三大典型的柔性物流系統（多穿系統、類Kiva系統、類旋轉貨架系統）之一，目前在電商等多個行業已經實現了豐富的應用，其柔性和效率都得到了客戶的廣泛認可，相比另外兩種系統，在倉儲密度與出入庫效率方面獨具優勢。

包裝和拆碼垛系統主要是通過新的方法和算法來滿足客戶的柔性化需求。比如，通過基于深度學習的視覺算法，機械手在拆碼垛時，可以兼容上千種貨物尺寸。這種兼容性一方面表現在，機械手不需要提前知道貨物的尺寸就能自動拆垛，或者碼垛不同尺寸貨物的托盤；另外一方面則表現在，不需要提前知道來貨順序，就可以在托盤組盤式揀選中像人一樣進行堆滿式碼垛，即每一層以盡量堆滿的原則進行碼垛。而傳統采用機械手碼垛的方式需要提前約束好來貨的順序，否則碼垛就會出現錯誤，這種強耦合過程會制約上游的分揀效率。顯然，相比較于傳統基于來貨順序的碼垛技術，蘭劍這種類似于人工作業、基于盡量堆滿原則的碼垛技術是一個巨大的進步。

為了保證柔性系統的模塊化、兼容性等能力，蘭劍依靠在技術上的優勢做了很多創新和設計，從而物流系統更具柔性。

例如，蘭劍率先行業推出“靈動版”穿梭車，即可變尺寸的穿梭車。這種穿梭車可以智能地根據料箱的尺寸靈活調整取貨寬度來取放不同尺寸的料箱。如此一來，貨架便可以存放上千種不同尺寸的料箱，兼容性強，進一步提升了系統的柔性。

此外，蘭劍還自主研發了國內首創的智能檢測裝置—料箱尺寸監控系統，可以通過成像技術自動檢測穿梭車巡視范圍內每一個料箱的位置信息，包括料箱是否發生了位置偏移、旋轉等，并且能夠自動糾偏后進行二次取貨，從而避免因貨架變形而產生異常報警，使系統魯棒性更強，更加穩定可靠。除了穿梭車，該技術也應用于叉車AGV以及堆垛機上。換句話說，該技術相當于為設備裝上了“眼睛”，使其不僅能對取放貨物的位置進行定位，也能對貨物進行定位，從而保證柔性系統在對多種物料進行操作時穩定可靠地運行。

蘭劍多層穿梭車

記者：除了設備層面，蘭劍在軟件層面又是如何助力柔性物流系統的實現呢？

張貽弓：如果前面主要是在機械層面討論系統的柔性，那么蘭劍“孔明系統”則從算法與管理的層面對系統的柔性能力進行了提升。一個物流系統通常由多個設備組成，孔明系統主要解決的便是多個設備之間的優化調度問題，以及解決多種設備之間的利用率問題。通常來說，普通系統采用訂單隨機分配的原則來計算，而孔明系統則可以在隨機分配的原則上進行優化。如，首先它會通過聚類等算法對訂單進行分析、優化、排序；其次會對貨位進行聚類，用神經網絡的方法快速得到最優解，最終幫助提高設備的利用率。根據蘭劍的應用數據，孔明系統可以將行業平均的70%～75%的穿梭車/堆垛機利用率提高10%～30%。這就意味著，客戶可以用同樣多的設備得到更高的效率；反過來，可以在同樣的效率下使用更少的設備。此外，孔明系統還可以應用于AGV搬運系統，直接對車輛路徑、調度、交通管制等方面進行優化，提高車輛的利用率。

記者：蘭劍是如何有針對性對為客戶提供適合的柔性物流系統的？在為客戶服務的過程中通常存在哪些難點？

張貽弓：蘭劍為客戶提供的是一站式交鑰匙解決方案。針對客戶的柔性化需求，我們首先會詳細結合客戶的具體要求、訂單特性、場地布局、客戶未來發展規劃等多種因素進行前期規劃，這也是項目成功非常重要的一環。在該環節，蘭劍主要依靠自主研發的仿真系統軟件，通過輸入客戶真實訂單數據，最終以參數化的形式來體現客戶遠期的需求，出具仿真報告，進而驗證規劃方案，發現問題，如效率瓶頸等，最終通過多次方案修改找出最優解，從而為客戶提供最好的柔性物流系統解決方案。

在產品選型階段，以基于料箱的蜂巢式儲分一體系統為例，為了更好地滿足客戶對柔性物流系統的需求，蘭劍自主研發了產品貨架（用于內部管控的模塊化系統），可根據貨物的尺寸、重量，以及關鍵元器件的品牌自動快速地生成物料清單（BOM），這就使得蘭劍設備選型與安裝實施周期非常短，最終為客戶提供豐富的選擇，并幫助客戶快速選型。

在為客戶提供柔性化解決方案的過程中，我們也會遇到一些困難。我認為最突出的有兩個方面。

一是準確考慮需求面臨的難點，即在規劃環節訂單的特性分析，系統應該如何設計產能。特別是對于電商客戶而言，由于訂單量存在較大波動，如果按照波峰訂單設計，系統必然存在冗余和浪費；如果簡單按照算術加權平均的方式計算，那么系統又不能滿足需求。

二是在供給方面準確區分單機效率和系統效率所面臨的難點，即對系統效率的計算和理解存在誤區。對于一個柔性物流系統而言，客戶真正關心的是整個系統的效率，但是往往很多企業為客戶提供的僅僅是設備單機效率，容易誤導客戶。因此，如何將系統效率和單機效率區別開來并準確計算，這是擺在眼前的另一個難題。

針對這些問題，必然需要依靠系統強大的仿真能力，這也是蘭劍在積極探索的方向，如同前面提到的，蘭劍通過在需求端和供給端為客戶進行仿真展示，讓客戶直觀地通過仿真報告清楚當下需求究竟應該通過延長工作時間或者增加人手來實現，還是通過配置必要的設備數量或產品來解決；并準確地讓客戶了解物流系統的整體效率，從而幫助客戶做出最優決策。

記者：除了柔性化以外，您認為物流系統的發展還有哪些趨勢值得關注？

張貽弓：顯然，柔性化是物流系統非常重要且突出的方向之一，但同時還需要綜合考慮其他方向，這樣才能互相補充、互相完善。

首先，要更加智能化，這也是蘭劍要大力投入的方向。例如前面提到的自動糾偏技術，以及自動識別技術，進一步利用智能化手段幫助客戶做最優決策、提高設備利用率等。

其次，要積極布局物聯網化。隨著物流系統投用的設備越來越多，如何實時了解這些設備的工作狀態，在設備真正產生損壞或者老化之前得到關鍵信息，通過物聯網技術提前進行維護保養至關重要。此外，還可以借助物聯網技術，在系統安裝調試過程中，專家可以遠程監控并指導現場安裝調試。總的來說，我認為物聯網還有很多應用方向，這是一個大系統工程，目前蘭劍正在著手基礎性工作，未來還將不斷地優化這些研究課題，保持蘭劍的領先地位。