2021年菜鳥在杭州下沙園區(qū)正式啟用新一代自動化智慧保稅倉，通過“貨到人”和“人到貨”相結(jié)合的自動化全流程揀貨模式，使“雙11”“618”等發(fā)貨高峰期的運(yùn)營效率得到充分保障，實(shí)現(xiàn)了物流作業(yè)及服務(wù)的提質(zhì)增效。

海關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，自2017年以來我國跨境電子商務(wù)規(guī)模5年增長近10倍。2022年我國跨境電商進(jìn)出口（含B2B）2.11萬億元，同比增長9.8%。作為發(fā)展速度最快、潛力最大、帶動作用最強(qiáng)的外貿(mào)新興業(yè)態(tài)，跨境電商正以蓬勃之姿迎來快速發(fā)展。

保稅倉是跨境電商的重要節(jié)點(diǎn)，作為專門存放保稅貨物的專用倉庫，其運(yùn)營效率直接影響到整個保稅倉的服務(wù)水平和消費(fèi)者體驗(yàn)。隨著保稅倉業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，其物流作業(yè)復(fù)雜度，作業(yè)強(qiáng)度等均隨之增加。特別是在“雙11”“618”等發(fā)貨高峰期，對履單效率提出了更高的要求，保稅倉急需新的揀選技術(shù)和揀貨模式來提升運(yùn)營效率。

菜鳥杭州自動化智慧保稅倉通過獨(dú)具創(chuàng)新的自動化全流程揀貨模式，大幅提升了產(chǎn)能和存儲托盤位，提升了揀貨效率及揀選區(qū)容量，并通過多穿系統(tǒng)自動調(diào)度商品，有效縮短了揀貨路徑，能更好地適應(yīng)大批量貨物倉儲，成為跨境電商物流領(lǐng)域的標(biāo)桿項(xiàng)目。

菜鳥杭州自動化智慧保稅倉

01 項(xiàng)目背景 

2014年，菜鳥在杭州下沙園區(qū)首開保稅進(jìn)口業(yè)務(wù)，通過網(wǎng)購保稅進(jìn)口+一般貿(mào)易進(jìn)口的業(yè)務(wù)模式，來自歐洲、北美、日韓等全球近100個國家地區(qū)的貨物在此存儲、分揀并行銷全國。

隨著保稅業(yè)務(wù)快速發(fā)展，中小商家越來越多，加之保稅倉及其保管商品自身的特殊性，其物流痛點(diǎn)也開始逐漸凸顯。菜鳥物流科技快消行業(yè)解決方案總監(jiān)趙旭東先生對此進(jìn)行了詳細(xì)分析：

首先，從商品自身特點(diǎn)來看，由于保稅倉要服務(wù)眾多商家，保稅商品品類豐富、SKU多，體積普遍較小，庫存深度較淺。這意味著在傳統(tǒng)較低存儲密度的平庫作業(yè)模式下，隨著商家和SKU數(shù)量的增多，揀選范圍不斷擴(kuò)大，倉庫人員行走距離過長，不僅效率降低，而且勞動強(qiáng)度大。

其次，從商品流動性來看，通常美妝、母嬰等品類倉庫動銷率非常高，需要在倉庫內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速周轉(zhuǎn)，但保稅倉貨物長尾商品較多，周轉(zhuǎn)較慢，這就需要相應(yīng)的存儲及揀選方式來應(yīng)對。

此外，保稅倉業(yè)務(wù)模式也較為特殊，需要全流程監(jiān)管，即所有貨物從入庫、上架，到理貨、揀選、分揀、出庫等全過程都要在海關(guān)監(jiān)管之下執(zhí)行，并通過數(shù)據(jù)鏈的方式實(shí)時查看。

基于這些特點(diǎn)與痛點(diǎn)，為滿足保稅業(yè)務(wù)快速發(fā)展的需要，2020年12月菜鳥下沙自動化智慧保稅倉項(xiàng)目正式立項(xiàng)，菜鳥團(tuán)隊(duì)設(shè)計了端到端的全流程自動化解決方案，之后經(jīng)過方案細(xì)化、仿真輸出、設(shè)備進(jìn)場、聯(lián)調(diào)和試運(yùn)行后，菜鳥下沙自動化智慧保稅倉于次年“雙11”正式啟用，并成為當(dāng)時國內(nèi)唯一可以單倉處理長尾商品的保稅倉。

02 項(xiàng)目概況 

菜鳥杭州下沙保稅倉一期位于杭州下沙綜合保稅區(qū)，主體為C1、C2兩棟雙層樓庫，總面積22000平方米，二層通過連廊連接面，實(shí)現(xiàn)商品存儲及補(bǔ)貨；主要功能區(qū)包括收貨區(qū)、庫存區(qū)、揀選區(qū)、包裝區(qū)、發(fā)運(yùn)區(qū)等。商品品類以美妝類為主，食品類為輔，隨商家分布調(diào)整；件型以中小件商品居多；其中還有部分特殊訂單，如少量恒溫倉訂單需跨倉合單，兄弟包裹合并交接，分銷訂單。整個倉庫服務(wù)菜鳥平臺的300多個跨境電商賣家。

二樓存儲及補(bǔ)貨

全面升級的菜鳥下沙自動化智慧保稅倉位于一期項(xiàng)目內(nèi)，占地面積2000平方米，共30000個料箱存儲貨位，倉內(nèi)自動化設(shè)備及系統(tǒng)模塊主要包括：基于四向穿梭車的密集存儲模塊、基于Shuttle的揀選模塊、分揀模塊、全自動攬收系統(tǒng)、自動化履約及控制系統(tǒng)、自動化可視工作臺以及Lemo手持終端等基于IoT的輔助信息設(shè)備。其中，利用料箱、穿梭車和高速提升機(jī)構(gòu)建的四向穿梭車密集存儲模塊共2組，均為16層，每個模塊設(shè)有2個揀選面，近300個揀選位，每個模塊配備21臺四向穿梭車（1臺為備用）。

03 系統(tǒng)亮點(diǎn)與模式創(chuàng)新 

1．創(chuàng)新性的“上存下揀”設(shè)計

四向穿梭車密集存儲系統(tǒng)模塊創(chuàng)新性地采用“上存下揀”模式，上13層為商品存儲區(qū)，下3層為揀選區(qū)。這種設(shè)計不僅效率更高，日常產(chǎn)能8000～12000單/班次，最高產(chǎn)能可達(dá)60000單/班次；同時也大大節(jié)省了用地，提高了空間利用率，揀選位如果全部鋪開，占地約2萬平方米，但是采用系統(tǒng)模塊設(shè)計，占地面積僅不到300平方米。

四向穿梭車密集存儲系統(tǒng)模塊局部圖

2．首創(chuàng)“貨到人”+“人到貨”揀選模式

基于“上存下揀”設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計的四向穿梭車密集存儲系統(tǒng)，菜鳥下沙自動化智慧保稅倉首創(chuàng)了“貨到人”和“人到貨”相結(jié)合的自動化全流程揀貨模式。

工人正復(fù)核并打包商品

趙旭東認(rèn)為，人和機(jī)器人各有優(yōu)勢，全自動化的機(jī)器人系統(tǒng)在面對“雙11”這類大促活動突然暴增的訂單量時，產(chǎn)能難以柔性地支撐。換言之，如果系統(tǒng)按照日常單量設(shè)計產(chǎn)能，就無法滿足大促期間的需求；如果按照大促期間的需求設(shè)計，那么成本就會非常高。因此，同時結(jié)合“人”與“機(jī)器人”優(yōu)勢的四向穿梭車密集存儲系統(tǒng)更加柔性，既能夠支持單量的爆發(fā)，又可以平衡成本。

3．全自動攬收系統(tǒng)

在出庫倉配交接環(huán)節(jié)，以前需要靠人工一個一個包裹去攬收，由于海關(guān)監(jiān)管需要，包裝箱上的條碼標(biāo)簽需要露出以便掃描；而通過菜鳥自研的全自動攬收系統(tǒng)，只要將包裹放在流水線，通過掃描設(shè)備就能夠自動完成攬收，進(jìn)行快遞裝車。類似于DWS系統(tǒng)，待攬收包裹信息可以批量被自動讀取并上傳海關(guān)、承運(yùn)商等數(shù)據(jù)系統(tǒng)。不僅提高了效率，也充分加強(qiáng)了倉庫與承運(yùn)商的信任。

4．強(qiáng)大的軟硬件能力

除了全自動攬收系統(tǒng)外，菜鳥下沙自動化智慧保稅倉還大量應(yīng)用了菜鳥自研的Lemo手持終端，實(shí)現(xiàn)對出入庫、庫內(nèi)移動、盤點(diǎn)、調(diào)撥、出庫的實(shí)時管理。能夠滿足大數(shù)據(jù)頻繁調(diào)度的硬件能力無疑是菜鳥的一大核心優(yōu)勢，大數(shù)據(jù)算法則是另外一個顯著的核心優(yōu)勢。

揀貨員根據(jù)Lemo手持終端提示在揀選面揀貨

由于保稅倉內(nèi)SKU數(shù)量龐大，如何從30000個商品中高效地選擇出能夠滿足一個波次訂單揀選的商品，離不開算法的支撐。系統(tǒng)算法不僅要分析訂單及訂單結(jié)構(gòu)，找出高動銷率商品，還要分析料箱位置，并進(jìn)行實(shí)時調(diào)度，提前將料箱送至揀選面。

此外，基于系統(tǒng)軟件方面的優(yōu)勢，菜鳥下沙自動化智慧保稅倉還采用了多個菜鳥自研的軟件管理系統(tǒng)，如WES倉庫控制系統(tǒng)，其除了將合適的商品選擇到揀選面以外，還對WMS倉儲管理系統(tǒng)進(jìn)行一定的優(yōu)化，將其部分能力納入WES，使得原來的WMS與執(zhí)行系統(tǒng)之間的界限更加分明；同時，WES還具備連接更多WCS系統(tǒng)的能力，擴(kuò)展能力更強(qiáng)。

總之，基于功能完善的軟硬件系統(tǒng)和強(qiáng)大的算法能力，菜鳥下沙自動化智慧保稅倉實(shí)現(xiàn)了保稅商品的高效率揀選出庫，以及數(shù)據(jù)信息的全流程實(shí)時記錄和海關(guān)監(jiān)管。

04 主要作業(yè)流程 

1．商品入庫上架

保稅商品經(jīng)報關(guān)檢驗(yàn)后進(jìn)入倉庫，在收貨區(qū)暫存等待理貨，理貨完成后，經(jīng)自動化輸送設(shè)備送往倉庫二層存儲，商品與貨位信息上傳系統(tǒng)。

2．揀選

系統(tǒng)實(shí)時根據(jù)天貓國際平臺上的客戶訂單，通過大數(shù)據(jù)算法找到對應(yīng)商品所在的料箱（相同SKU商品集中在一個料箱中），穿梭車通過系統(tǒng)獲取料箱位置后和高速提升機(jī)配合，把料箱送到揀選面指定的揀選位置，揀貨員根據(jù)Lemo手持終端提示進(jìn)行快速揀貨。

3．補(bǔ)貨

揀選完成后，揀選面的料箱不自動回庫，當(dāng)箱內(nèi)商品即將揀空時，系統(tǒng)下發(fā)補(bǔ)貨任務(wù)到二層存儲區(qū)補(bǔ)貨員的Lemo手持終端，補(bǔ)貨員根據(jù)系統(tǒng)提示，將所需數(shù)量的商品放入料箱，并通過Lemo手持終端進(jìn)行信息上傳和綁定，穿梭車自動將貨物運(yùn)送到庫內(nèi)或者揀選面對應(yīng)的貨位。

4．包裝出庫

包裝區(qū)緊鄰揀選區(qū)，配備了2條包裝線，共120個包裝工位。訂單商品經(jīng)快速打包后，放入輸送線進(jìn)入分揀區(qū)。分揀線上的六面掃描系統(tǒng)自動讀取包裹信息并上傳系統(tǒng)，系統(tǒng)通過分揀線將包裹送至相應(yīng)的格口。格口通常按照快遞公司區(qū)分，也可以根據(jù)需要按照不同目的地流向進(jìn)行區(qū)分。

至此，保稅區(qū)庫內(nèi)作業(yè)全部結(jié)束。據(jù)介紹，從客戶訂單下發(fā)，到揀選、包裝，再到分揀發(fā)貨，整個過程大概僅需要3分鐘。

05 項(xiàng)目效果 

菜鳥下沙自動化智慧保稅倉項(xiàng)目自正式啟用以來，充分實(shí)現(xiàn)了提質(zhì)增效：不僅保障了“雙11”等大促期間海量訂單的順利履約，還大幅提高了運(yùn)營效率。經(jīng)測算，基于倉內(nèi)用工結(jié)構(gòu)比例不變情況下，非大促期間，產(chǎn)能提升68%，大促期間產(chǎn)能提升100%，存儲托盤位提升21%。通過多穿系統(tǒng)自動調(diào)度商品，揀貨路徑縮短了90%，揀貨效率提升100%。通過合理規(guī)劃存儲面積，優(yōu)化存儲空間，保障庫容利用率最大化，揀選區(qū)容量提升110%，能更好地適應(yīng)大批量貨物倉儲，同時滿足多商家需求。此外，基于自動化設(shè)備的高效穩(wěn)定運(yùn)行，庫維人員數(shù)量減少25%左右。

對于商家而言，保稅倉的智慧化升級不僅可以幫助提高物流效率，提升消費(fèi)者體驗(yàn)，還能極大地減少商家的存儲費(fèi)用。并且，由于商家的品類非常多，但動銷卻很慢，自動化保稅倉還可以通過算法實(shí)時分析訂單需求情況，幫助商家優(yōu)化商品結(jié)構(gòu)。

趙旭東表示，目前菜鳥下沙自動化智慧保稅倉的整體運(yùn)營能力充裕，隨著保稅業(yè)務(wù)發(fā)展，訂單程上升趨勢，為應(yīng)對未來訂單量超過現(xiàn)有系統(tǒng)硬件承載量的情況，菜鳥正在通過算法優(yōu)化、運(yùn)營優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)倉庫能力的持續(xù)提升。未來，菜鳥下沙自動化智慧保稅倉的實(shí)踐探索將陸續(xù)推廣復(fù)制到其他菜鳥運(yùn)營的保稅倉。他進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)，菜鳥在幾年前就確立了堅(jiān)持科技研發(fā)的長期主義大方向，在物流科技創(chuàng)新方面投入了大量研發(fā)資源，在科技高速發(fā)展的時代，技術(shù)推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展是必然趨勢。因此，未來菜鳥仍將繼續(xù)堅(jiān)持這一方向，為保稅倉的智慧化升級發(fā)展賦能，同時菜鳥也將領(lǐng)先的物流科技能力面向大快消等行業(yè)持續(xù)輸出，幫助更多企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)智化升級。