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【智慧物流】智慧物流下的物流機器人

[羅戈導讀]作為供需對接的最后一棒,物流是供給側和需求側都離不開的環節。

作為供需對接的最后一棒,物流是供給側和需求側都離不開的環節。

近年來,我國物流產業規模穩步擴張,結構持續優化,其運轉效率也隨之不斷提升。實際上,物流歷史上每一次進化,背后都有消費與產業、技術變化的影子。物流效率的持續改善,很大程度上也得益于大數據、物聯網、云計算、智能機器人等新興技術的應用。

如果我們將物流比作血管,遍布整個生產和消費鏈路,那么物流機器人就是讓血液流通更順暢的加速器。

如何降低成本以實現利益最大化?這是任何產業都需要思考的問題。

一直以來,社會物流總成本居高不下。在很長一段時間里,儲存、搬運、分揀作為物流最基礎的三大部分,工作瑣碎單調又不可或缺,耗費了大量的時間、金錢和人力成本。在這個過程中,讓“機器服務于人”也成為了物流機器人廠商們的共同愿望。

行業數據顯示,近五年來,物流機器人銷量的年均增長量超過20%。根據市場調研機構LogisticsIQ.發布的數據,2025年倉庫自動化市場將增長至270億美元,其中,AGV/AMR(自動導引運輸車/移動機器人)市場份額占比預計將達到15%。

物流機器人銷量的高速增長,源于旺盛市場需求的驅動。今天,產業和技術都在經歷變革。當成本需要降低,技術需要革新,物流機器人的“新時代”也呼之欲出,那么廠商們未來會走向何處?

物流機器人的下一場

億歐智庫《2022物流機器人應用研究報告》指出,物流機器人的使用場景將在原有的基礎上進一步向細分場景覆蓋。其中,制造業正向物流機器人拋出橄欖枝。

京東物流高管姚秀軍曾表示,如今物流機器人的應用,已經不再局限于快遞快運電商倉儲等應用,而是進入上游的生產制造環節,走進了工廠,走向生產制造前端。

《“十四五”機器人產業發展規劃》提出,到2025年,中國機器人產業營收年均增長超過20%,制造業機器人密度實現翻番。

目前,制造業物流量大約占據整個物流市場總量的80%。制造業相對于電商、快遞等對價格和成本敏感的行業,對成本回收周期的要求相對較低,且產線工人的成本更高,招工及培訓難度更大,對機器人的成本要求沒有倉儲場景嚴格。

于是,越來越多的物流機器人廠商跑步進入制造業市場,加大在相關領域的產品和技術研發力度。

根據相關統計,在產品的整個生產過程中,物料的加工與檢驗環節用時較少,大量的時間處于存儲、裝卸、輸送和等待加工的狀態。而物流機器人中的移動機器人能夠實現產線之間、產線與線邊倉之間的自主搬運,同時能與MES等系統對接,從而全面提升生產制造的效率。

但物流機器人轉向制造業并不意味著其放棄了電商市場,相反,進軍制造業成了中國物流機器人廠商走向海外的助推器。

根據億歐智庫,目前物流機器人存量市場競爭日趨激烈,向海外拓展業務將成為廠商發展的重要轉折點。

相關數據顯示,2019年,中國跨境電商零售進出口額達到1862.1億元,是2015年的5倍,年均增速達49.5%。海關總署數據顯示,2020年中國跨境電商進出口增速高達31.1%。

根據行業媒體報道,多位跨境電商相關領域從業者表示,采取更多智能物流機器人系統解決方案,能有效推動跨境電商的發展。

正如Geek+CEO鄭勇所言:“客戶(電商)要的是物流系統,而不是一堆機器人。”可以說,電商行業仍然是物流機器人的重要舞臺。

2007年,新松AGV已經走出國門,贏得通用汽車AGV全球招標項目,開啟AGV出海先河;2012年,昆船AGV成功出口巴西,此后引入了泰國、科威特、比利時、韓國、美國等市場;隨后,以極智嘉(Geek+)、快倉等為代表的新興物流機器人公司紛紛開始布局海外市場,海外業務比重也越來越大。

盡管國內物流機器人在海外市場遍地開花,但這并不意味著進軍海外是一條坦途。相比較國內市場,價格不再是海外客戶考慮的唯一因素,產品本身價值、當地服務能力、供應商綜合實力等多維度要素,都會被納入考量范圍。

01 AGV聯動作業成更高要求

AGV全稱是Automated Guided Vehicle,意為搬運機器人,又稱為AGV小車,主要功能通過特殊導航,可自動將物品運輸至指定地點,能完成自動搬運。

AGV在物流業中已經得到大規模應用,極大地提升物流效率,比如,在汽車裝配、大型貨物裝卸等方面,運用AGV機器人能明顯降低工人的勞動強度,減少用工數量,降低企業用工成本,與此同時,也能提高貨物搬運的自動化程度。

物流業因其行業特性,天然要用到AGV,具體到應用場景上,在倉儲分揀、汽車裝配、3C電子加工、港口碼頭運輸等諸多場景,AGV都有廣泛應用。并且,隨著物流行業加速智慧化,單一的AGV有時已經不再適用,很多場景都需要多臺AGV聯動合作,因此物流業智慧化程度越高,對AGV功能要求越高。

好在,智能機器人技術不斷取得突破,尤其在多個智能機器人協同作業上,多臺AGV同步作業已經不是難題。值得注意的是,多臺AGV共同作業時,要注意在運動過程中的同步性和精確性,通過數據智能分析和引導,要進行實施調整和控制。

目前,多臺AGV聯動的作業方式,通常主要由主AGV發布指令,其余多臺AGV通過算法進行跟蹤運動。應該看到,AGV在物流智慧化過程中用途越來越廣泛,無論是小商品運用AGV進行搬運,還是在港口碼頭調配大型集裝箱貨物,都離不開AGV。可以說,凡有搬運場景,皆有AGV機器人。

02 絕不僅僅是搬運

把視野拉長,可以看到,AGV小車并非現在才應用在物流行業,其實,物流業運用AGV機器人搬運貨物,已經有六十多年歷史了。在接收指令后,AGV自動將貨物搬運到指定位置,整個過程都是自動化完成,這對于構建智慧物流系統而言,AGV是核心要素。

不過要注意的是,AGV并不僅僅要發揮搬運功能,如果僅是搬運貨物,最多只能算自動化的搬運設備,遠遠稱不上智能機器人。所謂智能搬運機器人,應該和物流系統有深度融合,能像人類一樣了解和思考整個物流系統,比如,機器人通過學習物流各環節特征,能及時反饋各環節的物流信息。

更重要的是,如果物流上下游各環節出現錯誤,AGV要能根據場景需要,能靈活處理各場景中出現的各類問題,因此從這個角度看,AGV機器人可以稱得上是連接上下游環節的紐帶,充當著“調度員”的角色。

從長期來看,物流智慧化已經是大勢所趨,在這種情況下,各應用場景大規模性進行機器換人也勢在必行。未來成熟的AGV機器人會逐漸擺脫傳統導航,也會更加智能化,更方便人們進行運維管理,并且伴隨著人工智能技術的不斷成熟,AGV能進行自主決策,與人進行有效互動也不再是難事。

03 提高效率,降低成本

可以看到,AGV機器人應用已經滲透至物流業上下游各場景當中,在生產環節,AGV可負責生產線上的原料搬運,根據生產流程變化,可自動及時調整搬運路線,促進生產環節更高效、更靈活。隨著AGV的運用,改變了原來單一依靠人工搬運的工作方式,整個生產過程會越來越智能化。

到了運輸環節,AGV小車能自動分揀調配,比如以快遞來看,AGV小車可對快遞商品進行自動分揀,整個調配環節越來越精準,作業效率越來越高效,過去一個星期才能收到快遞,現在當天達、次日達已經是常事。在提高快遞分揀效率過程中,AGV可以說功不可沒。

在港口碼頭大型貨物搬運上,因為貨物體量不固定,而且搬運流程、運輸的指定場所也會發生變化,AGV能利用其自身智能化和自動化的特性,更快速完成指定的搬運任務。在這個過程中,不僅能減少人工數量,降低人力使用成本,還能提升整體作業效率。

相比其它應用場景,AGV在倉儲中的應用更加廣泛,在倉儲應用中,AGV主要代替了復雜的分揀工作,能每天持續不間斷工作,所以相比人工來看,極大提高了工作效率,已經成為物流企業提高效率和降低成本的有效方式。其實,倉儲可以說是AGV應用最早的場景,早在上世紀五十年代,美國就有公司使用AGV進行倉儲搬運了。

伴隨著物流智慧化進程不斷加速,AGV的應用范圍也會越來越廣泛,圖像識別技術、導航技術、人工智能技術等前沿技術深度融合,將推動AGV進一步發展。

而隨著AGV機器人的智能化,無人分揀、無人搬運、無人運輸等場景會越來越多,AGV帶給物流業的想象空間還很大,也值得期待。

最好的時代?

拓展海外市場具備挑戰性,國內市場亦然。

國際機器人聯合會發布報告顯示,2021年機器人市場營業額超過400億元,其中物流機器人占三分之一。根據相關行業數據,2024年全球移動機器人市場規模將超過140億美元。

目前來看,即使巨大的市場蛋糕已然擺在國內機器人廠商的面前,但它們仍然受到“核心技術滯后”、“產品同質化嚴重”等問題的困擾。

現階段,我國機器人核心部件大部分還是采用進口產品。有觀點認為,物流機器人廠商需要全面提升高精度減速器、高性能伺服電機和驅動器、高性能控制器等關鍵零部件的質量穩定性和批量生產能力,突破技術壁壘,打破長期依賴進口的局面。

此外,廠商還需聚焦智能物流、人工智能、技術融合、深度學習等層面,圍繞相關需求積極研發AMR、復合機器人等標志性產品,推動產業向產業鏈高附加值方向發展。

換言之,如何通過自研核心技術以降低成本、提高機器人應用水平,是國內物流機器人廠商需要直面的問題。

這是最好的時代,也是最壞的時代。眼下的物流機器人行業已經逐漸進入整合階段,市場競爭將更加激烈。

我國物流機器人和發達國家的差距主要在核心技術與關鍵零部件上。在過去,物流機器人精密減速機、控制器、伺服系統以及高性能驅動器等關鍵零部件大部分依賴進口,成本占到整體生產成本的70%以上。采購核心零部件的成本就已高于國外同款機器人整體售價,這讓國內企業很難在國際競爭中勝出。如今,“掌握核心技術”已然成為全行業的共識。

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