为应对日益增长的仓储物流发展需求，全球卓越的办公用品公司史泰博与国自机器人达成战略合作，2021年在史泰博纽约仓内部署近300台料箱拣选机器人Picking，达成整仓物流系统升级的目标。

史泰博（Staples）公司于1986年在美国波士顿成立，创办10年便跻身《财富》世界500强，目前是全球最大的办公用品零售商之一。为了进一步应对快速增长的业务规模，打造全新的物流系统，史泰博在2016年和2021年两度与国自机器人牵手，成为战略合作伙伴，累计部署超过2000台料箱拣选机器人Picking，为其北美多个大型仓库打造了稳定、可靠的智能物流系统。

一、项目背景与简介

史泰博对仓储物流系统有着十分深刻的理解。从2017年正式投运的奥兰多仓库到2021年顺利投运的纽约仓库，国自机器人已经为史泰博的多个仓库完成了物流自动化项目实施。

其中，史泰博纽约仓的业务范围，覆盖纽约州以及纽约州附近地区，其库区面积超过12000平方米，库位总数超过40000个，库内活跃的SKU数超过15000个，日均单量超2万单。该仓作为2021年新仓改造升级项目，在设计伊始，国自机器人便与客户一起基于仓库现状，同时结合未来预期，对全仓物流进行了重新规划，主要攻克的难点包括：

• 多而杂的SKU；
• 差异较大的商品体积；
• 较大的仓库面积，导致过长的拣选路径；
• 长路径导致的拣选效率低下；
• 关注商品的热度管理。

最终，国自机器人在3个月内即完成近300台Picking的交付投产，是现场第三方设备供应商中第一个完成交付任务的厂商。后期配合客户建设进度，顺利完成为期2个月满负荷运作的产能爬坡任务，达成整仓物流系统升级的目标。

项目建设时的仓库内部鸟瞰图

二、解决方案

在史泰博纽约仓内，机器人的作业模式基本流程为：订单通过WMS进行任务分解，调度系统指派Picking前往货架区将目标SKU托盘搬运至人工拣选站台，由人工完成拣选，拣选完成后的包裹通过输送线流转至下一个人工拣选站，直至货物拣选完毕，再通过输送线流转到二层打包区域，完成出库。

该仓库采用料箱拣选机器人Picking，结合高密度存储货架以及全场智能分拣输送线，可实现拣货与补货的无人化。

拣选站

针对该仓库容率低、出入库效率低、单据出错率高这三个急需解决的问题，国自机器人主要为其规划设计了如下解决方案：

1.采用基于高位货架存储的Picking机器人。当前传统货架仓库和Kiva机器人的平面利用率约为40%，货架高度基本在2米以下。国自机器人于2017年创新推出自身带储位的Picking机器人，其形式就像是可自由移动的巷道堆垛机（Miniload），高度达到3.1米，能够大幅提升仓库库容。

采用基于高位货架存储的 Picking 机器人

Picking不仅可以在巷道中穿行，还可以将巷道两边货架上的托盘搬运至人工拣选的工作站台，方便人工拣选。Picking属于“货到人”方式的一种，而与Kiva的“货架到人”相比，Picking的“料箱到人”拣选模式则更为精准。

在本项目中，单个拣选站台设计为3面，每面3层，每层4个料箱位，一次可缓存36个托盘，且3台Picking可以同时存取料箱，大幅减少人等料箱的时间。

Picking可根据客户的需求，适应不同高度的货架及存储位，使用不同高度的料箱或托盘，以便不同大小的SKU存储。本项目中，主要使用了20英寸和12英寸两种高度的料箱。

2.创新设计基于冷热区分开拣选再合单的模式。传统仓库的拣选模式是“人到货”，Kiva系统的拣货模式是“货架到人”，而国自基于机器人的仓储物流分拣与补货系统STAR SYSTEM，创新性地将“货到人”与“人到货”结合起来，既实现了小体积的拣选频率低的“冷物料”快速拣选，又解决了大体积拣选频率高的“热物料”需要机器人多次搬运的问题，真正达到了更高效的出入库作业。

本项目中，设计流程先把“冷物料”区小而散的商品，通过Picking拣选出来，装在一个料箱里，通过输送线传输到二楼“热物料”区，然后集中合单再打包复核，用输送线连接两个楼层，进一步提高了仓库空间利用率和拣选效率。

3.订单通过WMS进行分解，调度系统指派Picking前往货架区，将目标SKU托盘搬运至人工拣选站台，并通过扫码校验，极大减少了人员对商品识别的依赖度，提升订单准确率到近100%，可减少退单、补单的额外流程。

通过应用 Picking 解决方案实现整仓物流系统升级

三、项目创新点

经过双方5年多的紧密合作，国自机器人在满足客户需求的基础上，用创新技术助力客户物流自动化提升效率，新的作业模式为史泰博公司前端销售业务，提供了强有力的供应链保障。在该项目中，其创新点主要包括：

• 软件、调度系统维护更新实现不停车在线更新，即更即用，系统升级对现场运营无任何影响。
• 现场实施的效率，将直接影响到客户的投运时间。国自机器人经过大量的现场应用数据积累，拥有完善的仿真策略，通过软件即能在项目实施前做到80%以上完成线上仿真，而智能库位标定功能，将人工处理标定数据变为软件智能计算，使现场实施效率大幅提升。
• 根据业务情况动态调整库位布局，实现热销品和冷销品动态分布，缩短拣选距离，提高拣货效率，实现SKU分配与SKU库存优化提效。
• 创新采用移动机器人与机械臂相结合的拣选模式，实现站台拣货完全无人化，进一步提高了拣选站台的智能化程度与拣选效率。
• 设置二层打包区域，通过输送线将一、二层两个区域连接，进一步提高作业效率及仓库空间利用率。
• 创新火警避让模式，触发火警警报后机器人将自动行驶至指定位置，让现场在紧急情况下全面保证人、车、货的安全。

四、项目效益及未来方向

在该项目交付后的第一个北美全年促销高峰“黑色星期五”期间，史泰博纽约仓完成日均出入库超70000订单行的破纪录任务量，整体拣选效率较传统人工拣选提高50%以上，同时拣选准确率、库存准确率等运营指标也大幅提升。

在疫情肆虐、人工紧缺的大背景下，企业“机器换人”的步伐进一步加速。未来，史泰博公司还将在美国多个仓库部署国自机器人为其打造的物流系统，同时会将其复制应用到加拿大、欧洲等更多海外仓，为其全球业务拓展进行强有力的支撑。另外，史泰博与国自机器人正在共同推进和探索下一代物流优化方案，以全面实现无人化为目标，在分拣等环节中使用机械臂替代人工拣货，该技术在现有仓库中已经上线测试，并会在后面的规划中部署使用。