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善用智慧倉儲應用 提升企業運營競爭力

圖1 : 亞馬遜2022年推出首款全自動移動機器人Proteus。(source:Amazon)
圖1 : 亞馬遜2022年推出首款全自動移動機器人Proteus。(source:Amazon)

[作者 季平]

2022年,雖然新冠疫情危機走入終章,但俄烏戰爭、通膨、升息、美中晶片戰與景氣衰退直接挑戰產業獲利能力,如何挺過這波亂流,考驗企業的經營能力。想維持競爭力,除了裁員節流、減少資本支出,善用智慧倉儲也是選項之一。

Zebra Technologies的《2022年全球倉儲願景報告》針對管理、倉儲配送中心維運狀況,訪問企業版圖橫跨北美、拉丁美洲、歐洲與亞太地區的製造、零售、運輸、物流和批發等業者,受訪的1,500多名決策者及員工中,高達80%表示,未來將透過倉儲自動化因應挑戰。

報告指出,與三年前相較,決策者更難如期交付產品;高達40%的製造、運輸、批發、物流及零售等領域的倉儲業者因運輸成本墊高蒙受損失;逾80%的受訪者表示,2025年前將增加庫存單位(SKU)及運輸物品數量,同時擴大退貨管理業務及提高實物追蹤;61%的受訪者希望2023年擴編員工;逾60%的決策者表示,未來五年內將提高倉儲庫存、資產及供應鏈可視化有關的技術投資;高達90%的受訪者認為,未來五年內,感測和機器視覺等技術將更為普及。

進化中的倉儲自動化物流技術

如果說新冠肺炎疫情加速製造業數位轉型的腳步,後疫情時代,不只數位轉型,還應該將倉儲自動化納入考量。倉儲自動化可以協助企業在最少人工協助下順利完成貨物進出倉庫的流程,同時可以自動記錄、保留貨物進出資訊,解決人力不足問題之外,還可以降低人為輸入及分析數據導致的錯誤率。

以愈來愈常出現在智慧廠房的機器人為例,只要透過少數人員下達指令,機器人就能24小時、重複性地裝載棧板,搬運沉重貨物,甚至啟動掃描條碼裝置隨時記錄、更新庫存,不僅速度快、可靠度與準確性高,還能大幅提升倉儲自動化的整體效率,也有企業利用RFID射頻識別等資訊化技術落實自動採集、管理資訊。

智慧倉儲包含許多面向,而實踐倉儲自動化需要資訊化、物聯網及機電一體等條件相互搭配。隨著電商崛起,倉儲管理系統(Warehouse Management System;WMS)已經進化成為管理倉庫或物流中心的智能電腦軟體系統。

WMS具有雲端化特色,可以隨時掌握庫存資訊、優化倉儲空間配置、擴大空間利用率,還能管理通路訂單、縮短訂單處理時程,有效提高人員生產力,大幅降低人力成本,此外,WMS可以快速建立SOP,協調、更新倉庫內物料或產品的存放位置、數量、效期等資訊,還能透過電腦計算、優化進貨、揀貨及出貨流程,降低出錯率,強化倉儲管理效率。

除了WMS,常見的倉儲自動化物流技術還包含以貨到人GTP(Good to Person)、自動化倉儲系統AS/RS(Automated Storage/Retrieval System)、無人搬運車AGV(Automated Guided Vehicle)、自主移動機器人AMR(Autonomous Mobility Robot)、電子標籤揀貨系統(Pick-to-Light/Put-to-Light System),以及自動化分揀系統(Automated Sortation System)等。

GTP包含輸送機、分揀轉盤及垂直升降系統,可以提高揀貨效率,縮短撿貨及包裝時間,也能降低理貨、包裝流程壅塞;AS/RS包含自動化系統及設備,如動力搬運設備,當倉庫與用地空間受限,AS/RS系統有助擴大倉庫容量;AGV可以透過磁條、二維條碼、感測器等擬定固定路徑,適合空間寬闊、地勢平整的倉儲環境。

AMR透過機器學習及路徑規劃/運算,搭配攝影機與感測器等技術導航,即便在人流量大的動態環境中也可以做到減速、躲避障礙物、停止或重新規劃路徑,不影響工作執行;Pick-to-Light/Put-to-Light System多半透過

數字燈光顯示器及條碼掃描設備引導物品位置,協助揀貨員在取放物品的過程中減少步行及搜索時間,同時避免出錯;Automated Sortation System可以使接收、揀選、包裝和運送產品的流程更加順暢。

AI與機器人學習讓倉儲愈來愈智慧

隨著疫後數位化腳步加快,加上AI技術快速變革,AI與機器人學習技術也逐漸融入智慧倉儲中,如工研院開發的「AI立體式智慧倉儲系統」,運用AI人工智慧預測訂單需求與倉儲決策,10分鐘內就能輕鬆跑完下單、揀貨、包裝及出貨流程。

除了製造業有智慧製造、生產、倉儲及物流需求,電商業者同樣需要智慧倉儲助一臂之力,尤其製造業與電商業者同樣面臨訂單少量多樣的產業生態,如何在兼顧成本的前提下善用有限空間儲放品項多元、尺寸與重量不一的貨品,考驗業者智慧。

以每年年底的消費電子旺季及雙十、雙十一、雙十二電商購物旺季來說,動輒百萬件訂單同一時間內湧入,如果僅靠人力管理物流倉儲作業,不僅效率差,還很容易出錯,導入國外自動化設備又擔心維修速度不夠快速及時,嚴重影響出貨進度。

為解決電商業者的倉儲與物流難題,工研院與新竹物流、漢錸科技共同為Yahoo!奇摩購物中心打造全台首座AI立體化物流中心。消費者下單後系統會分析商品類型與數量,自動規劃最佳揀貨路徑,由穿梭車與垂直升降機跨樓層輸送,電子輔助揀貨系統(CAPS)則導引揀貨人員挑出訂單商品,放入揀貨籃,揀貨籃運抵包裝區後隨即封箱、貼標,進行影像紀錄,自動配送系統則會根據配送商、時段、尺寸、區域等條件進行分流。

與過去透過人力揀貨的方式相比,AI立體化物流中心可以減少約30%人力,商品出庫時間約減少60%,即便是訂單高峰期,產能也可達原來的10倍。立體式空間貨架最高達14層,搭配穿梭式自動倉儲(Shuttle Rack)與上萬個物流箱,儲位可達3-4萬個,透過AI運算,系統還可以根據不同季節、節慶、區域等條件早一步調度熱門商品入庫,早一步掌握商機。

除了Yahoo!奇摩購物中心,跨境電商龍頭亞馬遜(Amazon)的倉儲物流系統早在2012年起便透過自動化設備、機器人等科技提高出貨效率,2022年還推出首款全自動移動機器人Proteus,透過倉儲物流機器人技術提高分揀包裹、移動貨物及倉儲運作過程中的安全性。

全自動移動機器人Proteus內建安全、感知及導航技術,在亞馬遜的物流中心與理貨中心穿梭,可以支撐物流籠車,移動至指定位置,也會暫停移動以避開走動中的其他員工及障礙物;大型機器手臂Cardinal可以舉起重達22公斤的包裹,透過人工智慧與電腦視覺系統,Cardinal可以精準挑選特定包裹,將其放置於物流籠車或輸送帶上,還會自己移動到充電站充電。

此外,Amazon Robotics Identification(AR ID)結合電腦視覺與機器學習等技術,可以直接掃描出貨包裹,工作人員只要站在專用鏡頭前拿起包裹掃描即可完成工作。

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2022.11月(第86期)線性傳動組系統 整合AI.R數控應用
2022.11月(第86期)線性傳動組系統 整合AI.R數控應用

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