海康机器人箱式存拣方案升级:T50减少30%,拣选900件/小时

详细拆解

10 月 29 日海康机器人那场发布，甩出来三个数，其中两个摆在一起像是自相矛盾：升级后的箱式存拣方案，把巷道口那类搬运机器人的台数砍掉三成，库容和任务完成率反而都涨了；一起发布的智能拣选系统，一台移动机器人配三维视觉和一只关节臂，四种模式，最高 900 件一小时，准确率 99.99%。

机器人少了三成，产出反而高，这不是悖论，这是一张诊断书。一个系统里抽掉三成运力还能变快，说明被抽掉的那些本来就没在干活，在排队等。有人终于去量了一台料箱机器人的循环里，有多少时间是堵在另一台机器人后面、堵在提升机后面；量出来的结果，够把三分之一的队删掉。

我想拿这件事做两件事。一是把那个排队模型搭出来，解释为什么减机器人会加产能——同一个模型顺手告诉你，该向你的第三方仓要哪个数。二是把真正决定成败的那个参数挑明：不是机器人跑多快，不是臂摆多快，是循环时间里等待占了多大一块，以及当你把刚建起来的缓存位塞满库存之后，这一块会怎么变回去。

先看布局到底改了什么，新闻稿把它埋起来了。上一代这类箱式系统里，巷道口的搬运机器人是要伸进巷道里去的：它在巷道内某个位置跟存取机器人交接，接过料箱，再送到拣选工位。两类车挤在同一条窄通道里。新版里，巷道内的存取机器人把整段活儿全包了，从库位一直送到巷道口的缓存位；搬运机器人只在缓存位这一头接货。两个子系统现在隔着一组货架交接，而不是挤在一条走廊里交接。

这组货架干的活儿还不止放料箱。公告里说缓存位兼作库位，高频物料固定存放。也就是说，两个子系统之间那个解耦点，物理上同时也是库存。这句话先记着，模型到这儿要拐弯。

配套还有三个调度功能：自动续波、仓位推荐、智能排队。说人话就是：当前这波还没关，下一波就开始喂料了；料箱放哪儿按它动得勤不勤来定；排队排得让两台机器人不至于同一分钟被派到同一个位置。三个都是为了压缩等待的，没有一个能让机器人跑得更快。

为什么是现在，上游是谁在推？三件事，而且是叠着的。

一是人。凡是中国跨境卖家囤货的那些市场，仓里的工越来越贵，旺季越来越难招，而今年这个旺季只剩四周。厂商在十月底发拣选系统，是发进下一个旺季的预算窗口，不是这一个。

二是成熟度。料箱机器人在中国的电商标品仓里，几年前就不是新鲜东西了。技术一旦不新，采购的问题就从能不能跑，变成一个机器人小时多少钱，那是产出的题，不是能力的题。砍三成机器人是一个单库位成本的答案，穿了一身能力发布的外衣。

三是零件成本。一只关节臂配三维视觉，能拣到 900 件一小时、准确率 99.99%，这句话真正说的是相机、算力和夹爪便宜到能装在移动底盘上了。把它从演示变成产品的，是这条成本曲线，不是那个算法。

下面搭模型，这一段是没人写下来的部分。

把搬运机器人那支车队当成一个闭合排队系统。用最朴素的那个关系：车队里的台数，等于你要的产出乘以每台机器人一个循环要多久，循环时间把等待算进去。你要一小时若干次搬运，每台机器人每若干小时完成一次，两者一乘就是台数。

再把循环拆成两块：机器人在干正事的那一块，和它在等的那一块，循环就是这两块相加。在一支共用狭窄通道的车队里，等待那块不是常数，它随台数涨——同一条巷子里车越多，互堵越多、让行越多、两台机器头对头干瞪眼的时间越多。

就这套算术，能算出三成。假设你的拣选工位一小时要 1200 次搬箱。假设老布局里一台搬运机器人一个循环有 90 秒在干正事——跑到巷道口、交接、跑到工位、放下、跑回来——另外因为要和存取机器人共用巷道，还要等 40 秒。循环 130 秒，一台一小时 27.7 次，40 台一小时 1108 次。要的是 1200 次，完成率只有 92%，差一口气。

这时候的本能是加车。加了车，巷子里更挤，等待那块又涨，每多一台买回来的产出比前一台少。这就是那条经典的拥塞曲线；我见过的每一家都是靠事故找到这个点的，通常在旺季，通常那支车队还是按一张默认机器人互不干扰的表格定出来的台数。

现在把巷道内的交互去掉。搬运机器人不进巷子，只在缓存位接货。一个循环里干正事的时间降到 70 秒，因为进巷那一段没了；等待降到 14 秒，因为缓存位把存取机器人那段波动吃掉了。循环 84 秒，一台一小时 42.9 次。要 1200 次，28 台够。28 对 40，正好少三成，这是从模型里掉出来的，不是从彩页里掉出来的。

公告里剩下那几句，也是同一套算术。28 台在 84 秒循环下的产能上限是 1200 次，对老布局 40 台的 1108 次，高出约 8%；完成率从 92% 到 100%，因为压着的活儿不存在了。单库位成本降，是因为你少买了十二台机器，还从留下的那些身上多榨出了搬运次数。库容涨、完成率涨、单库位成本降、机器台数降——四个结果来自同一个改动：把等待删掉。

要是硬留 40 台，在新布局下上限是 1714 次，比 1108 次高出 55%。这不是厂商想卖给你的配置，而原因很有信息量：那 12 台大部分时间是闲置的，而闲置的机器人是最贵的一种库存。

哪个参数一动全局就变？是等待那一块。上面这个例子里，干正事的时间少了 20 秒，等待少了 26 秒。干活的是等待那一块，而它取决于布局和台数，不取决于参数表上的任何一项。任何一场只会聊行驶速度、提升速度、臂节拍，绝口不提排队规则的厂商交流，都在量错变量。

还有个二阶效应得点名，因为真咬人的是它：等待对台数不是线性的。车队密度上去，互堵事件涨得比车队快，所以存在一个利用率，过了它再加机器人就是让系统更慢。解法反直觉，也就是这次公告说的那个：把机器人拿掉。

报道里没写进标题、我最想顶回去的一句，是缓存位兼作库位。

解耦之所以成立，是因为缓存位空着，空到能吃掉波动。存取机器人放下料箱就能掉头跑，前提是有一个空位，它不用等搬运机器人来。你要是拿这些位子当库位用——公告明说了高频物料固定存放在那儿——你就是把排队容量换成了库存密度。这是一笔真实的交易，不是白拿的。用排队的话说，你在缩小一个两级串联队列的缓冲；缓冲越接近满，两级就越重新耦合，你刚删掉的那些等待，就有一部分回来了。

这里有个阈值，你要去问：缓冲占用到多少，产出开始掉？厂商答不上来，说明他们量的是演示，不是系统。我自己按这类曲线的形状猜，麻烦大概在占用七成以上开始，八成半以上变严重。这是让你拿去问他们的问题，不是我递给你的数。

报道还没做的第二件事，是把准确率那个数和速率那个数摆在一起。99.99% 听着像没有。在 900 件一小时之下，它是每小时 0.09 次错拣；一天开 20 小时，是 1.8 次；一年开 300 天，约 540 次。这是个真数，它该出现在你的测算表的成本那一栏，不该出现在厂商幻灯片的好处那一栏。

给这 540 次标个价，假设我明说，你随时替换：一半在打包时被抓出来，一年 270 次，每次重拣重包花掉工人四分钟，按每小时 25 美元全负荷算 1.67 美元，合 451 美元；另一半流出去了，一年 270 次，每次一张退货面单、一次重发、一小时客服，算 15 美元，合 4050 美元。一年合计约 4500 美元，对着一套贵出好几个数量级的设备。诚实的结论是：这个水平的准确率不是决定变量，可用率和产出才是。换句话讲，别为了准确率这个数去买它。

真正决定一切的那个参数，是利用率，而且它是双刃的。

一台只跑一个班的机器人，回本年限是跑两个班那台的两倍。所以每一份投资测算都希望利用率高。可在排队里，等待时间随利用率非线性地涨：五成的时候队短，八成半的时候队长，九成半的时候队炸掉，而且不是直线，是那条趋近于一的渐近线。

把两件事摆在一起，才是真正的设计难题：让回本成立的那个数，同时也是毁掉你响应时间的那个数。你不可能为了财务上那笔账把利用率定在 95%，转头又跟现场要四小时出货——95% 的队不会给你四小时。这就是为什么砍掉三成这件事，比三成这个数字本身重要：它是厂商在告诉你，老布局跑得太满了，而答案不是更快的机器人，答案是留余量。

具体一点：一个按一小时 1200 次定出来的系统，旺季那一周平均利用率跑到 92%，这时候来一波 1400 的，多出来的部分不会被吸收，会排队。一天 24 小时按 1400 进来、按 1200 出去，到收工就压了 4800 箱；按每台一小时 42.9 次算，清掉它要大约 14 个额外的机器人小时，而你没有。这波要么等到第二天，要么把人从别的活儿上拽过来。旺季是车队定台数假设被审计的地方，也是我唯一信的测试。

谁被碰到，碰到多大。

用第三方海外仓的跨境卖家，今年没有直接影响，18 个月后有。你要盯的不是技术，是合同里那个单件履约费和截单时间。一个单库位成本往下走的仓，报价上有空间；开口的时机是你的续约，不是随便一个周二。

自有仓、或者正要签自动化仓的，影响是即时的：你的定台数模型过期了。任何一份假设机器人整个循环都在干活的测算，都要加上等待那一项重写；里面那个台数，大概高出四分之一到三分之一。

按品类分：标品、小件、形状规整、不怕压的——手机配件、美妆小样、折叠好的服装、小件家居——900 件一小时长在这块地里。异形、软包装、超过两三公斤、要录序列号、带电的，不长在这儿。你的在售结构里如果四成是异形件，你的实际速率不是 900，而且没有任何一场演示会告诉你。

按订单结构分，这一条最容易被忘。一单平均 1.2 行，每一单就是一趟；一单 4 行，订单能并批，同样一个机器人小时产出四倍的拣选量。一个只报单件拣选价、不问你一单几行的仓，报给你的数以后会变。

用人上，它会把需求从旺季临时拣货工，挪到能让机器人活着的维修工。如果你的第三方仓还没有后一类人，问一下旺季那一周凌晨两点谁值班。

什么时候落到你身上。

零到三个月：没有。这是一场旺季里的厂商发布，没有哪个仓会在十一月装设备。这段时间能做的是取数，也是最有用的那部分：把你自己的近半年拉出来，一单几行、单品尺寸分布、异形件占比。这三个数决定这事跟你有没有关系，而且只有你自己有。

三到十二个月：头部的第三方仓跑试点。你会看到的是某个仓库的截单时间变了、或者多了一项附加费，不是一条公告。

十二到二十四个月：市场头部的单件履约费开始松动，库位供给增加，这时候你的续约才谈得动。能调就把合同到期日调到这个窗口里。

眼下这个旺季：如果你的仓今年没装新东西，它会在十一月下旬跟去年一模一样地堵。10 月 29 日发布的东西，改不了你的十二月。

什么情况下结论会翻。

单品尺寸不统一，900 这个数就够不着，整个模型退回人工。在信任何速率之前，先把你销量前 200 的单品三个维度量一遍。

一单一两行、单品又铺得广，机器人整个循环都在跑路，而跑路是正事里你排不掉的那部分。唯一的杠杆是并批，而并批加的是等待时间——还是那个交换，换了件外套。

上游供货不齐——柜子晚到、供应商满足率不到九成、收货环节卡质检——瓶颈在收货月台，拣得多快都没用。这是自动化让人失望最常见的原因，永远不是厂商的错，又永远要厂商来收拾。

需求是三比一的淡旺曲线，一年三分之二的时间利用率低，回本年限就被拉长；开第二个班也不是答案，因为没有量可跑。这种曲线下安全库存怎么定，那是杨蕾的桌面，不是我的；我只知道按旺季那一周定台数、二月闲置，是两头都占最坏的那头。

缓冲占用率那个问题要是问不出答案，就当这个解耦是用空仓的数在卖。

真要动手，我按这个顺序做。

先量，再谈买。从你自己的运营里取三个数：一单几行、落在标准料箱尺寸之外的单品占比、过去 12 个月旺周比淡周的倍率。一单不到两行、异形单品超过三成，这事儿现在还不是你的题。

续约时问仓两个问题：单库位成本的走势是多少，旺季的缓冲占用率是多少。第二个答不上来的仓，没给自己的系统建过模。

任何一份定台数的方案，都要带等待项重算一遍：把循环写成干正事的时间加等待的时间，问厂商在 90% 利用率连续跑六小时的情况下，等待那一项变成多少。回答不变的，那是张表格，不是方案。

缓存位要盯住。如果给你的布局方案把缓存位当拣选面的库位用，问清楚旺季留多大比例空着，把这个比例写进合同。

别为准确率买它。900 件一小时下的 99.99%，一年约 540 次错拣，跟可用率比起来是个尾数。为你在自己的单品结构下的产出买它，为旺季那一周会发生什么买它。

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— 作者 拉维