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)核三項工作，把人員壓到最低，同時也取消了原來傳輸線完成的位移動作。

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)選需要來選擇不同收貨入庫方式。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)器人入庫裝載區(qū)，料箱推入底層輥道機(jī)，通過輸送機(jī)送到閣樓存儲區(qū)，拆箱后的廢紙箱扔到上層皮帶機(jī)上回收。

2） 上架

　　在商品入庫裝載區(qū)一臺Kiva機(jī)器人載著存儲料架剛駛?cè)胝九_，站臺自動讀取料架上的條碼，存儲區(qū)作業(yè)人員撿取從收貨端過來手推車上的各種貨物，掃描后隨機(jī)放入料架的儲位格子上，再掃描對應(yīng)料架格子上的二維碼，貨物存儲信息即存入計算機(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（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，大幅減少庫存面積。

　　每個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，分層用一個字母（從下到上）A、B、C...表示，如格子代碼1A加一個二維碼表示料架的一個存儲位pod，一個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條形碼，到站臺時自動讀取。

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)貨架或者自動化立體倉庫中不同，Kiva 系統(tǒng)將貨物存放在可移動的貨架中；訂單容器也放置在可移動貨架中，每個訂單容器對應(yīng)一個訂單的揀選。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，而且作業(yè)區(qū)域敷設(shè)防疲勞腳墊，可移動爬梯用于揀選料架上層的商品。在每個揀選站臺處通常有5-10 個貨架成U 型排隊等待揀選，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)中都是可移動的，都能在任何時間到達(dá)工人處來完成訂單的揀選。

　　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，是指一個揀選工作站可以從多個存貨貨架揀貨，一個存貨貨架可以向多個工作站臺供貨。Kiva 系統(tǒng)采用按單揀選方式進(jìn)行，實現(xiàn)對訂單的實時響應(yīng)，縮短訂單處理周期?！?/P>

　　Kiva機(jī)器人載著料架進(jìn)入站臺時，顯示屏即自動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)上層輥子輸送機(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，逐一掃描料箱中的貨物，確認(rèn)訂單信息后系統(tǒng)會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訂單一個包裝件. 包裝箱在輸送線上貼標(biāo)簽、掃描和分流。

　　5）出貨作業(yè)。從各包裝線送過來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（Singulator)，最終進(jìn)入左側(cè)的滑塊分揀機(jī)分揀，每個分揀道口與螺旋滑道連接。

　　KIVA機(jī)器人能夠帶來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，通過作業(yè)計劃調(diào)動機(jī)器人，實現(xiàn)“貨找人、貨位找人”的模式，整個物流中心庫區(qū)無人化，各個庫位在Kiva機(jī)器人驅(qū)動下自動排序到作業(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)器人每小時可跑30英里，準(zhǔn)確率達(dá)到99.99%，同時能夠提高近50%的庫存處理能力，每筆訂單都能省下將近1個小時時間。根據(jù)物流咨詢公司MWPVL國際的數(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)是整個系統(tǒng)核心部分，是系統(tǒng)整合關(guān)鍵點

　　KIVA系統(tǒng)通過使用數(shù)以百計的機(jī)器人，構(gòu)成多移動機(jī)器人系統(tǒng)。多機(jī)器人系統(tǒng)，不僅僅是各個單機(jī)器人的簡單疊加，還融合有計算機(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：可移動式貨架、機(jī)器人小車、Kiva系統(tǒng)工作站臺、軟件控制系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成。

　　1）可移動式貨架：根據(jù)存儲功能的不同，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)，通過小車下面的輪子使小車進(jìn)行反方向的旋轉(zhuǎn)來保證貨架的平滑無旋轉(zhuǎn)舉升。Kiva系統(tǒng)的機(jī)器人小車是與移動式貨架相互配合使用的。當(dāng)小車需要運(yùn)輸貨架時，小車到達(dá)貨架的底部，通過小車的升降設(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攝像頭，一個正面朝上，位于螺旋升降機(jī)構(gòu)的中心；另一個正面朝下，位于小車的底部。向上的攝像頭用來讀取可移動式貨架底部的條形碼，識別貨架的信息；向下的攝像頭用來讀取路面上的二維碼，識別地理位置信息。通過整合其他導(dǎo)航傳感器獲得的信息并分析，來確定小車的導(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，小車會自動前往充電站臺進(jìn)行充電。行駛系統(tǒng)：在小車底部的兩個側(cè)面安裝了橡膠驅(qū)動輪，其運(yùn)動由兩個直流電機(jī)獨立控制，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：Kiva系統(tǒng)的揀選站臺，由揀選工作者、待揀選存儲貨架、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，位于倉庫的周邊位置。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指示存儲貨架上待揀選貨物的位置，電腦顯示屏幕用來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，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，是整個系統(tǒng)的大腦。MHE軟件系統(tǒng)相當(dāng)于一個獨立的子系統(tǒng)，與WMS（ERP）相連接，管理Kiva 移動執(zhí)行系統(tǒng)（MFS）。MHE系統(tǒng)包括一系列復(fù)雜的算法，對移動機(jī)器人最佳行駛路線進(jìn)行規(guī)劃，保證機(jī)器人停留排隊的時間最短，同時也保證在執(zhí)行最大化任務(wù)量時所使用的移動機(jī)器人量最小。同時系統(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最近的地方。

　　5）無線網(wǎng)絡(luò)（WIFI）：Kiva 的服務(wù)器是直接與每個驅(qū)動單元通過WIFI無線網(wǎng)絡(luò)來連接的，這樣設(shè)置起來非常容易，而且非常容易與倉庫內(nèi)部的其他無線系統(tǒng)進(jìn)行整合與拆分。

　　Kiva系統(tǒng)在減少貨物搬運(yùn)時間，提高效率方面徹底實現(xiàn)了“人找貨”與“貨找人”的方式的顛倒，使配送中心、倉庫等物流節(jié)點徹底脫離了傳統(tǒng)的揀貨模式。同時，該系統(tǒng)能夠?qū)⒇浖茉谛枰臅r候運(yùn)送到工作人員面前，不需要擱置在周轉(zhuǎn)區(qū)域。同時也證明，新一代庫內(nèi)搬運(yùn)系統(tǒng)提高效率的基礎(chǔ)是貨物的流動代替了人的流動，減少了庫內(nèi)人員尋貨、搬貨、返庫等動作，代之以貨物的準(zhǔn)確移動，避免了人員操作的無用勞動；另一方面，如果沒有可靠而強(qiáng)大的管理系統(tǒng)以及無線通訊系統(tǒng)的支持，這樣的高效率庫內(nèi)工作是無法進(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、富有生命的倉儲系統(tǒng)。作為一種倉儲機(jī)器人KIVA系統(tǒng)最大的亮點就是: 顛覆了過去意義上的倉儲搬運(yùn)作業(yè)，改變了場地適應(yīng)貨品的現(xiàn)狀，其倉儲機(jī)器人系統(tǒng)可以在任意時間將任意物品送達(dá)任意位置，做到讓物品來適應(yīng)場地。

　　一個個獨立可以自主導(dǎo)航、通訊的貨架搬運(yùn)機(jī)器人就是KIVA倉儲機(jī)器系統(tǒng)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)與機(jī)器人之間的指令通過通過Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)傳輸，機(jī)器人的活動路徑規(guī)劃是由系統(tǒng)通過算法計算完成的；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。

　　為了讀取二維碼和坐標(biāo)點信息，每個機(jī)器人還安裝上、下的兩個攝像頭。兩個攝像頭利用 單核匯聚式處理器執(zhí)行控制、信號與圖像處理的獨特能力，執(zhí)行實時圖像分析，并實現(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)行兩個基本而獨立的功能：朝上的攝像頭讀取二維碼，這些二維碼能夠識別獨一無二的貨架，并實現(xiàn)貨架的接駁。朝下的攝像頭處理坐標(biāo)點信息，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)帶寬以及片上存儲器可加快圖像流水線處理，從而確保動態(tài)、快速和高效率的移動機(jī)器人導(dǎo)航。

　　Kiva系統(tǒng)對傳統(tǒng)配送中心作業(yè)流程帶來一種變革，優(yōu)勢明顯。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)、物流自動化技術(shù)等，對配送中心的揀選工藝實現(xiàn)自動化。利用多個機(jī)器人小車，將傳統(tǒng)的靜態(tài)倉儲系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)的流動貨架存儲，提高配送中心的揀選作業(yè)效率。揀選系統(tǒng)借助強(qiáng)大的計算機(jī)軟件、機(jī)器人小車、穿梭式貨架、工作站臺等完成自動化操作。