KIVA和Extricom系统使智能仓储变为现实

付海

摘 要：智能仓储在物流行业各个领域已经有所应用，实现了初步的自动化管理，但是应用面局限性大、应用效果、可靠性等问题都是目前急需解决的问题。文章针对以上问题展开研究，首先分析物流行业智能仓储的应用现状；然后针对现状介绍KIVA和Extricom系统在该领域的优势；最后以案例形式展现应用构想及其发展前景。

关键词：KIVA；Extricom系统；智能化

中图分类号：TN929.5；TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）24-0074-02

1 物流行业智能仓储的应用现状

智能仓储极大的提高了物流行业的工作效率，它是现代科学技术的产物。目前，智能化技术在仓储物流行业的应用主要体现有：

①自动化立体仓库系统及库区用机械设备；

②高速自动分拣系统；

③自动导引无轨运载车-AGV；

④各类仓储物流的智能管理系统等。

就技术水平和应用范围来讲还处在智能化的启蒙阶段。虽然也引入了多传感信息耦合、导航和定位、无线遥控、智能控制、高级接口、视觉感应等新技术，但在具体操作中多技术的可靠性、稳定性、协调性仍有不足。

2 技术上的应对策略

2.1 技术上的问题

基于智能仓储的现状分析，不难看出以下两个问题是智能仓储无法获得重大突破的瓶颈：

①信息传递的可靠性、稳定性；

②库内各类操作过程的高效衔接。

2.2 解决方案

下面以Extricom和KIVA系统为例介绍，这两种系统如何分别解决以上两个问题。

2.2.1 Extricom通信系统

Extricom通信系统针对信息传递可靠、稳定性提供了更先进的解决方案。无线局域网是物流行业仓储系统内部常用的无线通信结局方案。但是复杂的仓储环境对传统 WLAN 部署提出了严峻的挑战。尽管仓储通常都是开放的空间，看起来很适合无线信号的传播，但由于其构建和布局中存在金属结构和走廊，因此信号很难全部覆盖。除此之外，因货物移动而导致 RF 环境变化、漫游以及重新验证等问题，都会影响移动性员工的效率。

Extricom无线局域网系统拥有多项突破性发明，能够提升无线局域网性能、灵活性和拥有的简单性突破性系统构架的思考方式为您带来一个完全兼容802.11abgn的解决方案，同时又能够改变所有Wi-Fi缺点。通过提供更好的覆盖，消除同信道干扰和 “TrueReuse”信道带宽复用技术，提供很高的吞吐速率。通过行业领先的噪音消除和多上行链路技术，提供稳定、可靠的性能，甚至能在传统无线局域网无法有效工作的环境中部署和维护，无需复杂的无线蜂窝设计，同时通过无线信道层覆盖技术提供无缝移动性能为企业提供三种性能（视频、数据、语音），而不需要对性能进行妥协牺牲。同时能够支持所有的企业无线应用。在任何环境中，为任何用户端提供一个稳定、强悍并且真正具有移动性的Wi-Fi连接，传递语音、数据、视频、和定位服务。Interference-FreeTM无干扰无线局域网系统能够消减无线的复杂性。

仓储环境对传统 WLAN 部署提出了严峻的挑战。尽管仓储通常都是开放的空间，看起来很适合无线信号的传播，但由于其构建和布局中存在金属结构和走廊，因此信号很难全部覆盖。除此之外，因货物移动而导致 RF 环境变化、漫游以及重新验证等问题，都会影响高移动性员工的效率。

Extricom WLAN 系统专为满足这些严格的要求而设计。与传统市场的其他WLAN的“Interference-Free. 架构”相比不同的是，Extricom WLAN大大简化了 WLAN 部署的难度，降低初次以及后期成本；同时在以下几个方面取得了跨越式的发展：比如总容量、覆盖范围、漫游对接和系统安全性能等。因此，这种三网合一的服务对于大型WLAN基础设施来讲可以在物流节点内使用，同时具备有线网络的可靠性。

2.2.2 KIVA系统

作为一种仓储机器人KIVA系统最大的亮点就是：颠覆了过去意义上的仓储搬运作业，改变了场地适应货品的现状，其仓储机器人系统可以在任意时间将任意物品送达任意位置，做到让物品来适应场地。一个个独立可以自主导航、通讯的货架搬运机器人就是KIVA仓储机器人系统的基础，将货架及活物搬运到指定地点每个单元的载重量最高可以负担1.3 t的重量。系统与机器人之间的指令通过通过Wi-Fi 网络传输，机器人的活动路径规划是由系统通过算法计算完成的；最后导航装置将机器人托举的货架及货物运送到指定地点。为了读取二维码和坐标点信息，每个机器人还安装上、下的两个摄像头。而每个货架还编有一个独立的二维码，保证了货架接驳的准确性。为了精确的定位机器人的位置，地面坐标信息的规划也是必要的，它能够实时动态地保证机器人的位置能够反馈给系统。Kiva仓储机器人的数据库系统能够实时在线在处理大量的信息以及进行算法计算。

与传统方式相比较 Kiva 系统在分拣效率、精准度、噪声等方面都有了革命性的变化；从根本上改变了人找货、寻货、拣货等长时间走动的低效率劳动、打哆嗦断了拣货周期，见表1。

[表1 Kiva系统与传统方式对比] [拣货方式

分拣效率

精准率

噪声][Kiva系统

货找人

高

基本没有][传统方式

人找货

较低

较大，环境恶劣] [Kiva系统是传统方式的2-4倍]

3 案例分析

亚马逊的案例就非常有力的说明了Kiva与？Extricom系统结合的优势。

2012年3月20日，亚马逊宣布以7.75亿美元现金收购美国仓库配送中心自动化技术供应商Kiva systems。后获得了3大优势。

3.1 提高了工作效率

Kiva采用的智能机器人，用于仓库导航有效地使系统性能比以前提高了8倍。

3.2 节省了人力成本

Kiva的机器人能在仓库中到处移动，抓取和移动装满产品的货架和集装箱。这个技术能帮助零售商以较少的人力更迅速地完成在线订单。

3.3 加快订单处理

Kiva systems 利用自身先进的技术开发的仓库机器人能够流畅快速地在仓库中进行移动并抓取仓库中的货物，同时还能够按照订单进行第一时间的货物分派，这样亚马逊的订单就能够很快地完成。

货品摆放方式也是亚马逊仓库中的突破。与传统仓库相比，亚马逊上配送中心的商品并不是有序的分类摆放，而是杂乱地将各类商品摆在一起，比如小型机电产品旁边放着建筑材料、日用品可能和灯具紧邻。亚马逊为了使这一段流程的效率最高，理货员只需要知道货物的长、宽、高和重量等要素就可以完成对货物的入库安放，货物的随机摆放也最大限度地利用空间。理货员们不需要判断货物是什么，只要依据货物的长、宽、高等要素将货物上架即可。通过理货员手中的手持终端设备扫描货物的条形码和货架条形码，可以准确定位每件商品的位置。

通过这个案例可知：Kiva系统在减少货物搬运时间，提高效率方面彻底实现了“人找货”与“货找人”的方式的颠倒，使配送中心、仓库等物流节点彻底脱离了传统的拣货模式。同时，该系统能够将货架在需要的时候运送到工作人员面前，不需要搁置在周转区域。同时也证明，新一代库内搬运系统提高效率的基础是货物的流动代替了人的流动，减少了库内人员寻货、搬货、返库等动作，代之以货物的准确移动，避免了人员操作的无用劳动；另一方面，如果没有可靠而强大的管理系统以及无线通讯系统的支持，这样的高效率库内工作是无法进行下去的。

4 结 语

总之，高效率的搬运硬件系统听命于科学缜密的管理系统，它们之间的沟通依靠的是强有力的无线系统。在本文中KIVA就是高效的搬运系统，Extricom就是强有力的无线系统，如再辅以合适的物流管理系统，这便是高效物流系统的典范。

参考文献：

[1] 沈博闻，于宁波，刘景泰.仓储物流机器人集群的智能调度和路径规划[J].智能系统学报，2014，（12）.

[2] 邹爽心.仓储机器人的应用现状与发展战略探讨[J].物流工程与管理，2013，（6）.