國控廣州物流中心的智能化升級改造

文/本刊記者 江 宏

國藥控股廣州有限公司（簡稱“國控廣州”）在原有自動化醫藥物流中心的基礎上進行智能化升級改造，通過規劃調整物流動線，引入AI技術和柔性智能物流系統，包括基于AI視覺識別+智能控制技術的機械臂揀選、自主移動機器人AMR“貨到人”揀選系統、AI五面視覺掃描等，減輕了人工作業強度，節省了人力投入，提高了出庫能力和作業效率，滿足了客戶對訂單時效的要求，同時降低了總體運營成本。不用推倒重建、無需停工停產，國控廣州物流中心的智能化升級改造思路，對于整個醫藥分銷體系在商業模式變革下應用新技術提高生產力、降低成本，具有很強的行業示范意義。

醫藥物流的發展變化與國家政策緊密相關。進入21世紀后，隨著GMP與GSP認證的全面推進，在政策支持下，醫藥行業掀起了以自動化和信息化為特征的現代醫藥物流中心建設大潮。近幾年來，藥品第三方物流審批制度取消、新版GSP發布、“兩票制”全面推廣、集中帶量采購不斷升級、新修訂的《藥品管理法》等一系列政策相繼出臺，以及數字化轉型帶來醫藥電商快速崛起，從不同方面重塑著醫藥流通行業格局，同時促進了醫藥供應鏈變革；而以自主移動機器人（AMR）和人工智能（AI）為代表的新一代智慧物流技術的落地應用，使醫藥物流中心進入智能化升級的新發展階段。

國藥集團始終走在醫藥物流行業前沿，對新技術賦能醫藥物流創新發展格外重視。國藥控股廣州有限公司作為國藥集團一致藥業股份有限公司（簡稱“國藥一致”）的全資子公司，承擔分銷運營總部管控職能，并管理物流整體工作，具體物流運營由國藥控股廣東物流有限公司（即“國控廣州物流中心”）負責。為了應對業務量持續增加及業態變化對出貨要求不斷提高的挑戰，2021年3月，國控廣州攜手曠視科技對其廣州物流中心進行升級改造。經過雙方的周密規劃和聯合創新，該項目在原有庫房AS/RS基礎上，引入自主移動機器人AMR“貨到人”揀選系統、AI視覺識別+智能控制技術的機械臂揀選、AI五面視覺掃描等技術，共同打造了醫藥流通行業首個融合3A（AS/RS+AMR+AI）技術的醫藥物流中心，極大地提高了運營效率、減少了作業人員、從而顯著降低物流成本。不僅如此，該項目實現了現有庫房的邊運營邊改造，為技術賦能傳統醫藥物流中心升級探索了新路，積累了經驗，起到良好的示范作用，將帶動醫藥物流行業加快轉型升級。

高效運作的國控廣州物流中心

項目背景與需求

作為中國南區領先的藥品分銷及供應鏈服務提供商，國控廣州致力于商業分銷、醫院純銷、終端直銷、零售診療和物流配送等相關業態的協同發展。目前，國控廣州在廣東省內各城市設有10多個不同規模的自有倉庫承擔物流業務服務，其中規模最大的廣州物流中心配送能力覆蓋廣東省并輻射全國，年處理訂單業務額高達300億元。

表1 國控廣州物流中心概況

國控廣州物流中心于2008年投入使用，屬于較大體量、較為先進的自動化醫藥物流中心。經過12年的時間，到2019年底，其業務量比該項目規劃時翻了一番，依靠加人加班已經觸及運作能力提高的天花板。

“醫藥物流的發展變革與國家相關政策和物流技術發展息息相關，發展醫藥智慧物流勢在必行。”國藥控股廣州有限公司副總經理馬建聰作為廣州物流中心改造項目的總負責人，對項目實施背景進行了具體分析。

一方面，兩票制和帶量采購政策實行后，對于藥品流通企業來說，渠道商的優勢將不復存在，商業功能弱化，而物流和金融的重要性進一步凸顯。隨著渠道扁平化，大批量、整托盤的出庫模式轉變成零散的、碎片化的出庫操作方式，原有AS/RS物流系統設備和作業流程需要進行相應調整。同時由于藥品降價，醫藥流通企業要完成同樣的營收必須增加物流量，成本壓力增大。能否控制好運輸、配送以及庫存等物流成本，將決定未來醫藥流通企業的價值空間?！芭c普通商品相比，醫藥物流具有作業精準、服務質量要求高、物流全程可追溯等特點，這使醫藥物流管理更加復雜化與精細化。醫藥流通企業既要遵守更高的服務標準，保障服務質量，還要關注運營成本。只有借助自動化、數字化、智能化技術，才能進一步實現供應鏈優化與物流降本增效。”馬建聰總結說。

另一方面，隨著物流技術智能化升級提速，技術賦能物流受到各方面的高度重視。由于人力成本持續上漲，國控廣州物流中心面臨運營成本不斷上升的壓力，而且越來越高的勞動強度也影響了員工滿意度。2020年9月，國家發改委會同相關部門印發《推動物流業制造業深度融合創新發展實施方案》，提出“鼓勵企業開展物流智能化改造，推廣應用物流機器人、智能倉儲、自動分揀等新型技術裝備；統籌推進現代流通體系硬件和軟件建設”的號召。國控廣州物流中心積極響應，決定加快智能技術與物流的進一步融合，在行業中率先打造智能物流系統。

按照規劃，國控廣州物流中心智能化升級項目將努力實現以下目標：

一是提高產能。2019年，在物流作業高峰時期，廣州高唐倉極限出庫件數已達到3萬件/天。根據集團規劃，預計未來4年，廣州區域業務量會增加到500億元，存儲量45萬箱，日均出庫箱4萬箱。國控廣州物流中心亟待補上1萬箱的產能缺口，為集團業務發展提供有力支撐。

二是提高訂單滿足率。每年1月份訂單高峰時間段，國控廣州物流中心的出庫效率都受到影響，主要表現為超出作業限值的揀貨任務無法按時完成，導致該部分訂單無法按時配送，或出現單貨不同步的現象，物流訂單滿足率在90%左右。通過引進與實際場景相適應的智能技術，廣州物流中心希望提高出庫及時率，實現100%的物流訂單滿足率。

三是提升員工滿意度。引入自動化與智能化技術，不僅可以節省人力，而且可以降低人工作業強度，提高員工滿意度而避免人員流失。

此外最為關鍵的是，國控廣州物流中心升級改造必須在不影響業務正常運營的情況下進行。因為一旦物流中心停產，不僅會給企業造成經濟損失，更會帶來影響廣東區域藥品供應的重大問題。

改造方案與主要作業流程

為了確保項目的順利與成功，國控廣州物流中心采取審慎的態度，廣泛征集改造方案，并經過長達半年時間的可行性評估論證，最后選擇了曠視科技的Meg 3A智慧物流解決方案（AS/RS+AMR+AI）。雙方通力合作，針對技術難點共同攻關創新，于2021年6月完成了項目實施。

國藥控股廣州有限公司物流中心總經理梁穎康經歷了項目全過程，對改造內容了如指掌，主要包括5個方面：

1.高唐-柯木塱兩倉雙向聯通運作

高唐倉與柯木塱倉在物理上為獨立的兩棟倉庫,相距近200米。由于業務需要，原來兩倉出入庫作業層面存在交叉。為促進兩倉的庫區聯通與作業融合，使不增加庫區面積就可以提高產能，通過改造高唐倉收貨輸送線、建設架空連廊、搭建雙層輸送線、采用箱式提升機等方式，高唐倉與柯木塱倉實現了協同運作。

改造后，高唐倉收貨至柯木塱倉——貨車在高唐倉收貨延長線處投貨，根據上架任務，投貨口處的自動貼標機在貨物上貼入庫標簽，連廊輸送線將帶有樓層信息入庫標簽的貨物分別運至柯木塱倉的2、3、4樓。從柯木塱倉2樓轉至3、4樓的貨物通過箱式提升機實現。

柯木塱倉發貨——通過箱式提升機和輸送線，運送到高唐倉集貨區進行發貨。后期可以通過波次管理，來增加高唐倉集貨區的利用效率。

2.基于AI視覺識別+智能控制技術的立體倉庫機械臂整箱揀選

改造前，自動化立體倉庫一層北側配有1臺RGV和輸送線系統，用于立體倉庫空托盤回收?？紤]到當前立體倉庫存在2樓箱揀任務量大且人工搬箱作業繁重等問題，在立體倉庫一層北側安裝了帶AI視覺識別技術的3臺機械臂以及3套自動貼標系統，代替原來的整箱揀選人工作業，實現了立體倉庫2000+個SKU的箱揀自動化；同時,拆除了原有的RGV和輸送線系統，新增1套U型在線揀選托盤輸送機系統，新增與機械臂配套的箱式輸送線及螺旋輸送機。

改造后，立體倉庫整箱揀選流程為：倉儲控制系統（WCS)下發在線揀選出庫任務至設備層，設備層接收任務并生成設備的本地揀選出庫任務，調度堆垛機、輸送機輸送托盤至機械臂揀選位。機械臂接收任務后，通過視覺相機對當前待揀貨物進行識別抓取，放至自動貼標機的等待位。貨物觸發輸送線上感應光電，被運輸至自動標簽機貼標位置張貼出庫標簽。完成出庫標簽張貼的貨物，通過輸送線、螺旋輸送機運送至分揀口，等待分揀、集貨。

據了解，立體倉庫自動揀選的關鍵技術在于具有AI視覺識別+智能控制的AI機械臂。立體倉庫存儲的2000多個SKU的貨物尺寸、垛型不同，且貨物包裝箱顏色、頂部封箱膠條式樣、包裝扎帶式樣種類繁多，針對如此復雜的作業場景，機械臂通過AI視覺判定貨物邊界，實現精準抓取，并可實現毫秒級的識別速度，單臺揀選速度高達600箱/小時。AI視覺機械臂具備學習功能，相機識別過一次的箱型，無需二次識別，下次機械臂可實現自動抓取。此外，針對立體倉庫存儲貨物重量在10～30kg，機械臂通過設置階梯式運行速度模式，針對不同重量的貨物可自動選擇安全的運行速度。

自動化立體倉庫AS/RS

基于AI視覺識別+智能控制技術的機械臂進行整箱揀選

柯木塱倉的貨物通過箱式提升機和輸送線，運送到高唐倉集貨區進行發貨

3.柯木塱倉 AMR 自主搬運的智能化作業

引入“貨到人”系統，包括AMR機器人、揀貨工作站（含操作臺、播種墻、指環掃描槍等）、充電樁、單層托盤支架及多層貨架以及倉儲控制系統（WCS）等，幫助提升補貨入庫、揀選入庫和盤點理貨環節的效率。通過AMR機器人背著貨架排隊上架和出庫等操作，實現了搬運過程的自動化和智能化作業。

數十臺曠視科技智能搬運機器人MegBot-T800，采用全新一代柔性底盤，在保證運行效率和穩定作業的前提下，地面適應性強；采用二維碼和高精度慣性單元復合導航的方式，可達到亞厘米級定位控制，深度學習檢測算法可對地面二維碼的損壞、遮擋、污濁、反光等情況作出更好的適應，易于系統維護。作業流程如下：

● 上架入庫環節，由人工先將需補貨的商品進行配盤，AMR搬運托盤支架抵達補貨緩存位，再由作業人員對商品掃碼商品碼和貨位碼進行綁定。

● 揀選出庫環節，系統調度AMR搬運目標貨架抵達工作站，作業人員根據顯示屏和電子標簽的提示完成揀選與分撥，系統扣減庫存，自動打印相應標簽并直接復核，再調度AMR搬運貨架回貨架存儲區。

●盤點環節，系統調度AMR將貨架運送至工作站，工作人員掃描商品條碼進行盤點，若系統顯示盤點結果與庫存信息一致，則結束盤點任務；若結果與庫存信息不一致，由工作人員進一步處理。盤點完成后，AMR將貨架運送至貨架區緩存。

●在理貨環節，系統調度AMR將貨架運送至工作站，由工作人員進行理貨，釋放庫存資源。工作人員處理完成確認后，AMR將貨架運送至貨架區緩存。

收貨驗收

AI五面視覺掃描

4.AI五面視覺掃描系統

藥品電子監管碼（簡稱“藥監碼”）信息采集，是實現藥品追溯和流通管理的有效途徑，是國家藥品監督管理的難點。

國控廣州物流中心原來整箱揀選出庫時，需要人工逐箱掃描藥監碼，耗費較多作業時間。針對這個行業普遍存在的操作難題，本次改造在高速分揀機前端，部署了AI五面視覺掃描系統，可對高速運行中的藥品原箱進行自動掃描識別，讀取前、后、左、右、頂5個面的所有條碼，并經過有效的信息過濾，將藥監碼和物流碼進行綁定，回傳給WMS系統，同時將紙箱進行快速分揀。

5.軟件系統升級

一是對WMS系統進行升級，實現WMS系統對機械臂、AMR、自動掃碼設備等智能設備的管理，首次實現了同一物流中心根據不同智能設備特性，同時存黑盒和白盒（所謂白盒，是指庫存數據對物流設備來說都是看得到的；所謂黑盒，是指系統只給設備作業指令）等多種設備管理模式。完成新版 WMS的輔助平臺的開發，在保證系統滿足GSP 質量管理要求的基礎上，優化現場操作流程，提高作業效率。

二是新增WCS系統。國控廣州物流中心采用了基于AI的智慧物流操作系統，對AMR機器人、AI機械臂、自動掃碼裝置、堆垛機、輸送線等物流設備進行統一管理，并打通WCS、WMS、RCS等多層設備控制系統。

項目難點

據梁穎康介紹，國控廣州物流中心改造項目主要面臨三大挑戰：

1.改造難度高

新增AMR、帶AI視覺識別技術的機械臂、托盤輸送線、箱式輸送線和AI五面視覺掃描裝置等眾多設備。且AI視覺識別拆碼垛機械臂在醫藥領域應用較少，基本沒有可參考的先例，需要雙方協作創新。

2.改造不能影響業務正常運行

項目需要在不影響業務正常運行的情況下，對原有物流設備及系統進行改造：新增設備及系統須與原有設備及系統進行對接，改造時間和空間非常有限。在時間上，改造都是利用業務作業完成后、周末及節假日的時間，真正部署的時間很短。在空間上，新建項目有一些解決不了的問題可以通過增加庫區或空間等加資源的方式解決，而老倉庫改造項目可以騰挪的空間主要是通過設計來實現的。如，機械臂一般是跟立體倉庫綁定的，像這個項目中將機械臂和AMR進行協同是一種新的嘗試，需要實現兩套系統的對接。

AMR機器人倉

作業人員在 AMR機器人倉進行整箱揀選

AMR機器人倉的機械臂進行整箱揀選

曠視科技AMR

3.調試時間短,設備和系統需要無縫切換

設備及系統改造須根據基建配套改造的進展情況進行，整個項目的新舊系統切換只用了2天時間。而且設備一上線就要滿負荷運行，沒有爬坡時間。但從效果來看，項目整體做到了快速部署、無縫切換、系統可控。

梁穎康認為該項目的順利實施頗為不易，既需要豐富的經驗與專業技術能力，更需要業主方和實施方的全力配合，包括人員作業安排，必須在什么時候結束部署，什么時候要配合測試時間和班次的調整等等，時間要求是非常緊湊的。以實施方面為例，業主方和實施方要共同進行仔細測算后進行分段、分模塊切割，并為每個模塊都設計一個作業時限，比如一天半的時間必須要安裝完成，同時還要預留一些時間。他說：“我們通常在星期五晚上結束運作之后，給他們24小時去安裝新設備，星期天做并線后的運行驗證，如果發現有問題立即做一些原來的復原，所有方面都要考慮完善并制定好方案?！?/p>

實施效果

經過嚴密論證、精細管理，國控廣州物流中心改造項目順利實施，并取得了顯著成效：

1.物流效率提升,倉庫產能擴大

從單個倉庫、傳統AS/RS+人工揀選，到雙倉聯通、AS/RS+AMR+AI共同作業，倉庫整體效率提升25%，儲存密度提升15%，作業提前2小時即可完成，無需新增倉庫作業面積即可滿足當前業務需要，節約了倉庫租賃成本，預計未來五年節約成本總計2000 萬元。

2.操作人員作業效率和整倉人均效能雙雙提升,降低人工作業強度

從員工日均負重30000斤，到機械臂自動拆碼垛實現無人化作業，效率提升106%；立體倉庫每天箱揀量約6000箱，原來作業速度約300箱/小時，而AI視覺識別拆垛機械臂每小時作業約600箱，大幅提高了操作效率。揀選員從日均行走3萬步，到機器人搬運貨箱自動到人，大大降低了勞動強度。對比人工每小時揀選最高約120次（或箱），AMR提升到200次（或箱，與AMR數量及訂單結構有較大關系），效率得到較大提高。

3.提升員工體驗

以前，物流行業因為勞動強度很高，主要雇傭身強力壯的年輕人?，F在，采用自動化、智能化設備，在操作層面不需要依賴技術熟練、體力強壯的勞動者，作業人員的年齡范圍可以更寬，有助于改善企業的勞動力結構，促進社會就業。

原來，員工只能做一些簡單重復的搬運工作，現在要去接觸和管理自動化設備，處理異常情況，并根據信息來考慮如何對工作進行調整和優化，員工的工作價值感更強。

復核包裝作業區

曠視科技人員在進行設備調試

4.物流中心管理規范性更強

從管人到管技術，物流中心管理的梯度和規范性更強，同時兼顧技術、運營、績效，企業組織管理更加透明、科學。

5.降低人力成本,優化成本結構

智能設備替代人工操作，不僅節省了12名作業人員，減少了人力成本，也降低了人員流失帶來的運營風險。此外，項目在原有設備的基礎上部署新技術，而不是全部推倒重來，對于供應鏈成本可控具有重要意義。

特別值得一提的是，別的改造方案都需要停工半年，這個項目不停工，沒耽誤一天業務運營時間，在不影響業務正常運營的情況下完成了物流系統智能化升級。

行業示范效應

國控廣州物流中心改造項目的成功，為整個醫藥流通行業起到了示范效應，具體表現在以下方面：

一是從自動化到智能化，延續國藥在國內醫藥體系中的標桿角色。

過去十幾年來，國內醫藥體系以國藥為標桿，興建了大量AS/RS自動化物流中心。隨著商業模式變化，與國藥一樣，這些項目都面臨著引入新技術實現升級改造的問題。國控廣州物流中心作為國藥控股的第一個智能化改造升級項目，創造性使用AS/RS+AMR+AI技術的智慧物流解決方案，讓行業看到了不一定要建設新的物流中心，就可以實現物流智能化升級的可能性，為行業開辟了新思路，并且是經過落地驗證可行的思路。

二是不用推倒重建、無需停工，實現醫藥物流中心智能化升級。

醫藥新零售趨勢下，醫藥流通行業需要更短、更柔性、更敏捷的供應鏈，滿足碎片化、即時性的用藥需求增加，整個醫藥分銷體系的企業都迫切需要進行物流中心智能化升級。然而，醫藥分銷體系畢竟上規模全新項目不可能有太多，將倉庫推倒重建的可能性很小。同時，隨著醫藥電商快速發展，適應藥品零售業態發展變化的智能物流解決方案還需要不斷深入研究，目前沒有太好的落地方案。因此，在不停工情況下對傳統物流中心采用新技術進行智能化升級，實現更加柔性、靈活的流程優化，成為絕大多數醫藥物流流通企業的剛需。由于物流系統一旦停工，企業需要承擔巨額經濟損失和區域性藥品供應不足的風險。因此，國控廣州物流中心在不停工的情況下實現物流系統智能化升級，取得的經驗對于整個醫藥分銷體系來說具有很強的借鑒意義。

三是科技賦能，促進產業高質量發展。

建立醫藥行業水平領先的智慧物流倉庫，為客戶提供以AI技術為核心的3A(AI+ASRS+AMR)智慧物流產品和解決方案，為推動智能技術與物流的融合以及行業發展提供相關參考。該項目通過新技術賦能，解決了業務增長面臨的發展痛點，實現了降本增效，將有效帶動醫藥和智能物流行業進一步深化自動化、智能化轉型升級，有利于促進醫藥流通行業的高質量發展。

未來計劃

據介紹，廣州物流中心改造項目為國控廣州實現供應鏈優化與物流智能化升級提供了經驗。展望未來，首先，公司將考慮在深圳、佛山等地物流中心，根據實際業務場景應用人工智能、物流機器人、視覺識別等技術，進行“創新技術+物流場景”融合方式上的創新。

其次，擴大智能機器人的部署。未來將在C端業務領域布局更多的AMR智能搬運機器人，將智能設備與“貨到人”揀選系統作為新建倉的標配。

第三，進一步布局物流信息化。此次物流系統升級是為了能夠隨時對需求訂單進行匹配，未來將在系統升級上加入更多數據分析及預測等方面的能力。

第四，更深入探討物流策略。公司將引進更多高學歷物流專業人才，為后續國藥一致進行物流整體智能化升級做好人才儲備。