〈工業技術與資訊〉AI立體式智慧倉儲系統

撰文／唐祖湘

上班前，在手機螢幕滑一滑、按一按；下班後，網購商品宅配到家，已是現代人的日常，如此驚人的效率，光靠人力很難辦得到。工研院開發「AI 立體式智慧倉儲系統」，運用 AI 人工智慧作訂單需求預測與倉儲決策，從下單、揀貨、包裝到出貨，最快只要 10 分鐘，勇奪本屆愛迪生獎金牌。

夜深人靜，已經拉下鐵門的大型倉庫裡隱約傳出聲響，黑漆漆的倉庫裡沒有人，只有數 10 台高速穿梭車，像是有人指揮般的，在數千坪空間內來來回回，依照指令找到相應貨架，隨著機械升降平台上下移動，箱子在輸送帶進進出，搬移到指定地點。這不是靈異現象，而是全臺首座 AI 人工智慧決策的物流中心，導入 AI 後，大幅提升揀出貨速度的實際場景。

電商物流面臨少量多樣挑戰

工研院投入物流資訊化的研發超過 20 年，10 年前開始切入智慧化與自動化領域。工研院服務系統科技中心總監陳慧娟表示，「線上通路興起，物流業者面臨挑戰不僅是價格、訂單背後的物流速度，還有空間與人力的成本與效率。」電商訂單特色為少量多樣，如何在有限空間儲放上百萬件大小、重量不一的商品，且要兼顧倉庫成本；少子化衍生缺工問題，也讓勞力密集的物流業招募難上加難，「種種都是考驗，」陳慧娟說。

平日，千百張訂單尚能雇用臨時人力趕工，一旦遇上雙 11 等購物節的促銷，數 10 萬、甚至上百萬件海量訂單同時湧入，物流倉庫就像兵荒馬亂的戰場，光憑人力處理，不僅效率差且出錯率高；也有物流業者導入國外自動化設備，但維修速度不夠敏捷，要是在這種旺日停擺，可說是叫天天不應，叫地地不靈。

為改善廠商痛點，由工研院整合系統，規劃串接 AI 軟體技術，新竹物流負責倉庫營運控管，漢錸科技建置自動化設備，這套 MIT 的「AI 立體式智慧倉儲系統」問世，2019 年為 Yahoo! 奇摩購物中心打造的全臺首座 AI 立體化物流中心正式啟用。

AI 加持 入庫到出貨一氣呵成

負責該物流中心營運的新竹物流總經理李正義表示，導入 AI 立體式智慧倉儲系統後，倉儲運作流程從進貨、丈量、儲位、揀貨，到包裝、配送、出貨，人力需求大幅減少。他說明，貨品一進入倉庫，即啟動自動材積丈量，系統會自動測量商品大小，並安排合適的儲放空間，存放位置會進入系統，省去人工丈量、安排儲位的誤差。

李正義說明，過去儲放商品雖也有電腦輔助，但往往還是要靠人員經驗，且無法即時、動態反映訂單趨勢，「平日接單還可應付，旺季時 5 倍、10 倍的單量，很難單靠人力提升效率，」如今透過 AI 演算法及大數據分析，系統會自動判斷商品熱銷程度或相關性，快速反映至適當儲位，常見的商品組合（如牙膏與牙刷）也會放在相近地點，可大幅縮減倉儲移動距離與揀貨等待時間。

消費者下單後，系統會分析商品類型與數量，自動規劃最佳揀貨路徑，驅動穿梭車與垂直升降機跨樓層輸送，將儲放商品的物流箱帶往揀貨區，電子輔助揀貨系統（CAPS）再以光束與數字，導引揀貨人員一一挑出訂單的商品放入揀貨籃，「揀貨人員無須太多訓練就能上手。」

最後，揀貨籃運抵包裝區進行封箱、貼標籤、影像紀錄，自動配送系統會根據配送商、時段、尺寸、區域進行分流，將貨品送至消費者手中，一氣呵成完成最後一哩的服務。

以物就人 出貨效率大幅提升

陳慧娟點出此系統三大特色：一是出貨快，在所有流程中，僅「包裝」到「出貨」階段要用到人力，而且高達 80% 是「以物就人」，也就是把物流箱傳送到工作人員面前，再由人進行包裝，跟過去到貨架揀貨的方式相較減少 3 成人力，商品出庫時間減少 60%，訂單高峰期，產能甚至是原來的 10 倍。

二是密度高，該系統部署立體式空間，貨架最高可達 14 層，搭配穿梭式自動倉儲（Shuttle Rack）與上萬個物流箱，儲位達 3～4 萬個，儲量規模與密度高居全臺物流業之冠。

三是決策準，透過 AI 數據運算，結合季節、天氣、節慶、區域等因素，可先行調度熱門商品入庫，提前掌握商機；下單後依訂單關聯性建立模型，最佳化揀理貨批次與順序，讓同張訂單零時差匯集出貨，精準完成作業。

就連經驗老到的新竹物流，也對這套系統超出預期的表現感到驚喜。李正義表示，原以為 AI 倉儲最佳化僅限於進貨時，後來發現，網購產品常因促銷或其他外在因素，突然變得熱賣，此時 AI 動態調整儲位功能大大派上用場，特別是深夜時分，員工下班後，照樣可依出貨頻率優化儲放位置，隔天一早，整個倉庫最佳儲位己就定位，訂單一來就可以揀貨，「若是照以往靠人力搬運，只怕還沒完成，熱銷期已經過了！」

最後一哩 導入機械手臂應用

團隊也在導入過程中不斷修正不足，像是發現電力不穩造成訊號誤差，影響穿梭車的反應，因此導入室內 5G 解決通訊瓶頸；因整條輸送帶長達 2 公里，自動化控制需更精準，因而發展穿梭車動態追蹤定位技術，即時驅動其在正確位置等，讓運作更順暢。

陳慧娟透露，這套系統以模組化設計，其中自動化分揀與 AI 儲揀決策模組也已導入國內某便利商店業者，也有臺商計畫將其引進位於東南亞的倉庫。未來還打算將機械手臂，融入出貨配送作業，在最後一哩進行自動化堆疊，持續優化技術效率與品質，落實到更多產業應用，打造臺灣智慧物流產業的國際優勢。

轉載自《工業技術與資訊》月刊第 351 期 2021 年 5 月號，未經授權不得轉載。