貨架到人的核心思路就是把專門的初道揀選搬運(yùn)人員取消，直接把貨架搬到復(fù)核包裝人員的邊上，由復(fù)核打包人員完成揀選，二次分揀，打包復(fù)核三項(xiàng)工作，把人員壓到最低，同時(shí)也取消了原來(lái)傳輸線完成的位移動(dòng)作。

從亞馬遜第八代物流中心作業(yè)流程看Kiva作業(yè)模式：

1） 收貨

　　根據(jù)批量揀選（Batch Picking)和拆零揀(Split Picking)選需要來(lái)選擇不同收貨入庫(kù)方式。一般收貨作業(yè)位有三層輸送線，中間層輥道輸送線連接門口送貨卡車的卸貨輸送機(jī)，將采購(gòu)的商品紙箱輸送到作業(yè)工位，作業(yè)人員從輥道機(jī)上拿取整箱貨品，拆除貨品外包裝紙箱，對(duì)每件貨品貼條碼掃描后將貨品信息錄入系統(tǒng)，所有貨品放到邊側(cè)的手推車和料箱中，手推車由人工送至Kiva機(jī)器人入庫(kù)裝載區(qū)，料箱推入底層輥道機(jī)，通過(guò)輸送機(jī)送到閣樓存儲(chǔ)區(qū)，拆箱后的廢紙箱扔到上層皮帶機(jī)上回收。

2） 上架

　　在商品入庫(kù)裝載區(qū)一臺(tái)Kiva機(jī)器人載著存儲(chǔ)料架剛駛?cè)胝九_(tái)，站臺(tái)自動(dòng)讀取料架上的條碼，存儲(chǔ)區(qū)作業(yè)人員撿取從收貨端過(guò)來(lái)手推車上的各種貨物，掃描后隨機(jī)放入料架的儲(chǔ)位格子上，再掃描對(duì)應(yīng)料架格子上的二維碼，貨物存儲(chǔ)信息即存入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，料架格子中的商品各不相同，只要有空間同一格子也可以放不同的商品，這就是亞馬遜隨機(jī)存儲(chǔ)（Random Storage）貨物管理系統(tǒng)的能力。Kiva機(jī)器人將裝滿貨物的貨料架送入儲(chǔ)存區(qū)存放，機(jī)器人可以從料架底部穿行，不需要很大的通道，因此這些料架可以密集存放，大幅減少庫(kù)存面積。

　　每個(gè)料架有各種大小的分區(qū)和分層，分區(qū)（同層）用數(shù)字1、2、3...表示，分層用一個(gè)字母（從下到上）A、B、C...表示，如格子代碼1A加一個(gè)二維碼表示料架的一個(gè)存儲(chǔ)位pod，一個(gè)pod可以存放不同的SKU，從料架四周都可以存放商品入pod或取出商品。料架底部四周橫檔上各有一個(gè)條形碼，到站臺(tái)時(shí)自動(dòng)讀取。

3） 揀貨

　　與傳統(tǒng)配送中心將貨物存放在靜態(tài)貨架、旋轉(zhuǎn)貨架或者自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中不同，Kiva 系統(tǒng)將貨物存放在可移動(dòng)的貨架中；訂單容器也放置在可移動(dòng)貨架中，每個(gè)訂單容器對(duì)應(yīng)一個(gè)訂單的揀選。Kiva 系統(tǒng)是一種貨至人的揀選系統(tǒng)，作業(yè)人員邊側(cè)是Kiva機(jī)器人載貨料架到達(dá)揀選站，正面是雙層輸送機(jī)線，上層積放式輸送線供應(yīng)空料箱，下層輸送線輸送揀貨后的訂單箱。

　　之前人到貨架區(qū)的揀貨方式每天要行走20公里左右的路程，現(xiàn)在貨到人的方式，作業(yè)人員只需在揀選區(qū)幾平米的區(qū)域作業(yè)活動(dòng)，而且作業(yè)區(qū)域敷設(shè)防疲勞腳墊，可移動(dòng)爬梯用于揀選料架上層的商品。在每個(gè)揀選站臺(tái)處通常有5-10 個(gè)貨架成U 型排隊(duì)等待揀選，保證揀選工作人員始終處于揀選的狀態(tài)。所有的貨品在Kiva 系統(tǒng)中都是可移動(dòng)的，都能在任何時(shí)間到達(dá)工人處來(lái)完成訂單的揀選。

　　Kiva 系統(tǒng)采用一種交叉揀貨的方式進(jìn)行揀選作業(yè)。所謂交叉揀選，是指一個(gè)揀選工作站可以從多個(gè)存貨貨架揀貨，一個(gè)存貨貨架可以向多個(gè)工作站臺(tái)供貨。Kiva 系統(tǒng)采用按單揀選方式進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)訂單的實(shí)時(shí)響應(yīng)，縮短訂單處理周期?！?/P>

　　Kiva機(jī)器人載著料架進(jìn)入站臺(tái)時(shí)，顯示屏即自動(dòng)顯示要揀選商品的信息，顯示屏左邊顯示需揀選商品在料架上的貨位格子代碼如1A，中間圖片顯示商品照片，右上角大號(hào)數(shù)字顯示需揀選的數(shù)量，讓作業(yè)人員輕松準(zhǔn)確地揀貨。

　　閣樓三層揀選商品后的料箱向二層輸送，和二層揀選后的料箱進(jìn)入?yún)R流輸送機(jī)，并排的積放輥道機(jī)將料箱匯總到一條主線上，準(zhǔn)備進(jìn)入滑塊分揀線?；瑝K分揀機(jī)將揀選商品的料箱分揀進(jìn)入各包裝區(qū)

4） 包裝

　　包裝區(qū)作業(yè)區(qū)上層輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)將揀選好商品的料箱送到各包裝工位，作業(yè)人員將料箱從輥道機(jī)上拖入到工作臺(tái)，逐一掃描料箱中的貨物，確認(rèn)訂單信息后系統(tǒng)會(huì)提示包裝盒的尺寸和打印商品條碼標(biāo)簽，將多件商品包裝在紙盒中，貼好標(biāo)簽后將包裝箱放入下層皮帶輸送機(jī)，此處包裝線全部處理一個(gè)訂單一個(gè)包裝件. 包裝箱在輸送線上貼標(biāo)簽、掃描和分流。

　　5）出貨作業(yè)。從各包裝線送過(guò)來(lái)的大量包裝箱匯總到皮帶機(jī)主線，經(jīng)特殊的傾斜輥道靠邊機(jī)、滑道和返回皮帶機(jī)處理，將包裝箱有序排隊(duì)（Singulator)，最終進(jìn)入左側(cè)的滑塊分揀機(jī)分揀，每個(gè)分揀道口與螺旋滑道連接。

　　KIVA機(jī)器人能夠帶來(lái)成本的大幅降低和效益的提升：KIVA機(jī)器人作業(yè)顛覆傳統(tǒng)電商物流中心作業(yè)“人找貨、人找貨位”模式，通過(guò)作業(yè)計(jì)劃調(diào)動(dòng)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)“貨找人、貨位找人”的模式，整個(gè)物流中心庫(kù)區(qū)無(wú)人化，各個(gè)庫(kù)位在Kiva機(jī)器人驅(qū)動(dòng)下自動(dòng)排序到作業(yè)崗位。

　　Kiva系統(tǒng)作業(yè)效率要比傳統(tǒng)的物流作業(yè)提升2-4倍，機(jī)器人每小時(shí)可跑30英里，準(zhǔn)確率達(dá)到99.99%，同時(shí)能夠提高近50%的庫(kù)存處理能力，每筆訂單都能省下將近1個(gè)小時(shí)時(shí)間。根據(jù)物流咨詢公司MWPVL國(guó)際的數(shù)據(jù)，使用Kiva機(jī)器人，亞馬遜每發(fā)送一件商品就能節(jié)省21.3美分，也就是節(jié)省了48%的成本。

2.1.3  Kiva Systems：軟件控制系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)核心部分，是系統(tǒng)整合關(guān)鍵點(diǎn)

　　KIVA系統(tǒng)通過(guò)使用數(shù)以百計(jì)的機(jī)器人，構(gòu)成多移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)。多機(jī)器人系統(tǒng)，不僅僅是各個(gè)單機(jī)器人的簡(jiǎn)單疊加，還融合有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信機(jī)制和控制、傳感系統(tǒng)等各個(gè)方面的內(nèi)容。一套完整的Kiva系統(tǒng)配送中心主要包括：可移動(dòng)式貨架、機(jī)器人小車、Kiva系統(tǒng)工作站臺(tái)、軟件控制系統(tǒng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成。

　　1）可移動(dòng)式貨架：根據(jù)存儲(chǔ)功能的不同，分為存貨貨架（InventoryPods）和輸送貨架（Shipping Pods）兩種。

　　2）機(jī)器人小車Bot是Kiva 系統(tǒng)最基本的組成部分：主要包括舉升裝置、碰撞檢測(cè)系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。舉升裝置:機(jī)器人小車上裝有螺旋升降機(jī)構(gòu)。當(dāng)小車到達(dá)貨架底部，通過(guò)螺旋裝置可以將貨架舉起離開地面。為了保證貨架不隨著升降機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，通過(guò)小車下面的輪子使小車進(jìn)行反方向的旋轉(zhuǎn)來(lái)保證貨架的平滑無(wú)旋轉(zhuǎn)舉升。Kiva系統(tǒng)的機(jī)器人小車是與移動(dòng)式貨架相互配合使用的。當(dāng)小車需要運(yùn)輸貨架時(shí)，小車到達(dá)貨架的底部，通過(guò)小車的升降設(shè)備將貨架頂起離開地而，進(jìn)而攜帶貨架行駛。

　　碰撞檢測(cè)系統(tǒng)：機(jī)器人小車的前后面裝有紅外傳感器和能夠快速反應(yīng)的碰撞桿，該系統(tǒng)能夠快速檢測(cè)到小車周邊出現(xiàn)的其他物體，并能迅速停止小車以免發(fā)生碰撞。導(dǎo)航系統(tǒng)：機(jī)器人小車上裝有兩個(gè)攝像頭，一個(gè)正面朝上，位于螺旋升降機(jī)構(gòu)的中心；另一個(gè)正面朝下，位于小車的底部。向上的攝像頭用來(lái)讀取可移動(dòng)式貨架底部的條形碼，識(shí)別貨架的信息；向下的攝像頭用來(lái)讀取路面上的二維碼，識(shí)別地理位置信息。通過(guò)整合其他導(dǎo)航傳感器獲得的信息并分析，來(lái)確定小車的導(dǎo)航方向。

　　充電系統(tǒng)：機(jī)器人小車以及其車載電子設(shè)備的電力供應(yīng)由四節(jié)鉛酸電池組成，當(dāng)小車電量低下時(shí)，小車會(huì)自動(dòng)前往充電站臺(tái)進(jìn)行充電。行駛系統(tǒng)：在小車底部的兩個(gè)側(cè)面安裝了橡膠驅(qū)動(dòng)輪，其運(yùn)動(dòng)由兩個(gè)直流電機(jī)獨(dú)立控制，小車雙向行駛，且小車的行駛速度達(dá)到米秒?？刂葡到y(tǒng)：每個(gè)小車上安裝有控制系統(tǒng)，負(fù)責(zé)機(jī)器人小車的導(dǎo)引、路徑選擇、小車行走和裝卸操作等功能。

　　3）Kiva 系統(tǒng)工作站臺(tái)：Kiva系統(tǒng)的揀選站臺(tái)，由揀選工作者、待揀選存儲(chǔ)貨架、裝有訂單容器的輸送貨架、信息傳送設(shè)備以及貨架的運(yùn)輸機(jī)器人小車組成，位于倉(cāng)庫(kù)的周邊位置。Kiva系統(tǒng)的信息傳送設(shè)備由激光指示器、電腦顯示屏幕、條形碼掃描設(shè)備和電子標(biāo)簽輔助揀選設(shè)備組成。其中激光指示器用來(lái)指示存儲(chǔ)貨架上待揀選貨物的位置，電腦顯示屏幕用來(lái)顯示需要揀選的貨物的數(shù)量和種類，條形碼掃描器確認(rèn)揀選貨物的準(zhǔn)確性，電子標(biāo)簽輔助揀選設(shè)備用來(lái)指示在輸送貨架上貨物相應(yīng)的訂單容器位置，Kiva系統(tǒng)的揀選站臺(tái)，提供一種“系統(tǒng)指示”作業(yè)模式。

　　4）軟件控制系統(tǒng)（MHE）：是Kiva 系統(tǒng)整體解決方案的重要組成部分，是整個(gè)系統(tǒng)的大腦。MHE軟件系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)，與WMS（ERP）相連接，管理Kiva 移動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)（MFS）。MHE系統(tǒng)包括一系列復(fù)雜的算法，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人最佳行駛路線進(jìn)行規(guī)劃，保證機(jī)器人停留排隊(duì)的時(shí)間最短，同時(shí)也保證在執(zhí)行最大化任務(wù)量時(shí)所使用的移動(dòng)機(jī)器人量最小。同時(shí)系統(tǒng)可以根據(jù)貨品熱消度決定貨架放置的位置，熱銷度最高的貨品所在貨架被放置在離揀選站臺(tái)最近的地方。

　　5）無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（WIFI）：Kiva 的服務(wù)器是直接與每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元通過(guò)WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)連接的，這樣設(shè)置起來(lái)非常容易，而且非常容易與倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部的其他無(wú)線系統(tǒng)進(jìn)行整合與拆分。

　　Kiva系統(tǒng)在減少貨物搬運(yùn)時(shí)間，提高效率方面徹底實(shí)現(xiàn)了“人找貨”與“貨找人”的方式的顛倒，使配送中心、倉(cāng)庫(kù)等物流節(jié)點(diǎn)徹底脫離了傳統(tǒng)的揀貨模式。同時(shí)，該系統(tǒng)能夠?qū)⒇浖茉谛枰臅r(shí)候運(yùn)送到工作人員面前，不需要擱置在周轉(zhuǎn)區(qū)域。同時(shí)也證明，新一代庫(kù)內(nèi)搬運(yùn)系統(tǒng)提高效率的基礎(chǔ)是貨物的流動(dòng)代替了人的流動(dòng)，減少了庫(kù)內(nèi)人員尋貨、搬貨、返庫(kù)等動(dòng)作，代之以貨物的準(zhǔn)確移動(dòng)，避免了人員操作的無(wú)用勞動(dòng)；另一方面，如果沒(méi)有可靠而強(qiáng)大的管理系統(tǒng)以及無(wú)線通訊系統(tǒng)的支持，這樣的高效率庫(kù)內(nèi)工作是無(wú)法進(jìn)行下去的。

　　Kiva機(jī)器人以及精密的控制系統(tǒng)和算法，將亞馬遜的物流配送中心變成了一整套靈活的、富有生命的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。作為一種倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人KIVA系統(tǒng)最大的亮點(diǎn)就是: 顛覆了過(guò)去意義上的倉(cāng)儲(chǔ)搬運(yùn)作業(yè)，改變了場(chǎng)地適應(yīng)貨品的現(xiàn)狀，其倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人系統(tǒng)可以在任意時(shí)間將任意物品送達(dá)任意位置，做到讓物品來(lái)適應(yīng)場(chǎng)地。

　　一個(gè)個(gè)獨(dú)立可以自主導(dǎo)航、通訊的貨架搬運(yùn)機(jī)器人就是KIVA倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器系統(tǒng)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)與機(jī)器人之間的指令通過(guò)通過(guò)Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)傳輸，機(jī)器人的活動(dòng)路徑規(guī)劃是由系統(tǒng)通過(guò)算法計(jì)算完成的；最后導(dǎo)航裝置將機(jī)器人托舉的貨架及貨物運(yùn)送到指定地點(diǎn)。

　　為了讀取二維碼和坐標(biāo)點(diǎn)信息，每個(gè)機(jī)器人還安裝上、下的兩個(gè)攝像頭。兩個(gè)攝像頭利用 單核匯聚式處理器執(zhí)行控制、信號(hào)與圖像處理的獨(dú)特能力，執(zhí)行實(shí)時(shí)圖像分析，并實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人主控制器進(jìn)行交互配合的通信協(xié)議。

　　此系統(tǒng)的攝像頭傳感器執(zhí)行兩個(gè)基本而獨(dú)立的功能：朝上的攝像頭讀取二維碼，這些二維碼能夠識(shí)別獨(dú)一無(wú)二的貨架，并實(shí)現(xiàn)貨架的接駁。朝下的攝像頭處理坐標(biāo)點(diǎn)信息，以確定機(jī)器人的位置。處理器執(zhí)行用于圖像采集、分段、亞像素目標(biāo)定位和數(shù)據(jù)矩陣代碼讀取的復(fù)雜圖像處理算法。此處理器的性能、足夠高的系統(tǒng)帶寬以及片上存儲(chǔ)器可加快圖像流水線處理，從而確保動(dòng)態(tài)、快速和高效率的移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航。

　　Kiva系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)配送中心作業(yè)流程帶來(lái)一種變革，優(yōu)勢(shì)明顯。Kiva系統(tǒng)的“貨到人”揀選系統(tǒng)借助先進(jìn)的人工智能技術(shù)、物流自動(dòng)化技術(shù)等，對(duì)配送中心的揀選工藝實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。利用多個(gè)機(jī)器人小車，將傳統(tǒng)的靜態(tài)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)的流動(dòng)貨架存儲(chǔ)，提高配送中心的揀選作業(yè)效率。揀選系統(tǒng)借助強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)軟件、機(jī)器人小車、穿梭式貨架、工作站臺(tái)等完成自動(dòng)化操作。