來源:中國自動化網(wǎng)
沒有機(jī)動車輛的轟鳴,沒有工作人員的頻繁走動,只看到AGV在快速移動、碼垛機(jī)器人在舉重若輕地搬運(yùn)貨物——這是以往人們想象中的“無人倉”場景。如今,這一夢想已經(jīng)照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
近年來,機(jī)器人在倉儲系統(tǒng)中得到越來越多的應(yīng)用,不僅提升了物流作業(yè)效率,減輕了工作人員的勞動強(qiáng)度,還有助于優(yōu)化資源、降低成本,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的發(fā)展前景。
目前來看,我國的物流機(jī)器人技術(shù)雖然取得長足進(jìn)步,但與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比在技術(shù)成熟度方面還有著較大差距。如何打破技術(shù)瓶頸,改變機(jī)器人核心零部件依賴進(jìn)口的局面,提高我國倉儲機(jī)器人技術(shù)水平,成為業(yè)界要進(jìn)一步思考的問題。
市場需求強(qiáng)烈
近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)的迅猛發(fā)展,消費(fèi)者的需求也在逐漸轉(zhuǎn)變,更趨于多樣化和個(gè)性化,企業(yè)的訂單處理也呈現(xiàn)出“多品種、小批量、多批次、高時(shí)效”的特點(diǎn)。特別是“新零售”概念的推出,對倉儲系統(tǒng)的智能化、柔性化提出了更高的要求。企業(yè)要想高效率、低成本地履行訂單,一套自動化、智能化的倉儲系統(tǒng)顯得尤為重要,這就對物流機(jī)器人的應(yīng)用提出強(qiáng)烈需求。
基于機(jī)器人的“貨到人”方案可以完成補(bǔ)貨、整箱揀貨、拆零揀選、退貨等物流作業(yè),近年來需求巨大,特別是在電商物流中心應(yīng)用日趨廣泛。
另外,在《中國制造2025》戰(zhàn)略的推動下,制造企業(yè)的生產(chǎn)方式開始向柔性、智能、精細(xì)轉(zhuǎn)變,構(gòu)建以智能制造為根本特征的新型制造體系迫在眉睫,越來越多的制造企業(yè)進(jìn)行“機(jī)器換人”以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。
與此同時(shí),近年來人工成本、土地成本和能耗成本陡增,技術(shù)水平落后,都成為制約物流業(yè)轉(zhuǎn)型升級的瓶頸。一些物流企業(yè)為了應(yīng)對以上挑戰(zhàn),并響應(yīng)客戶對物流效率提升的要求,開始加快構(gòu)建自動化倉儲系統(tǒng),物流機(jī)器人成為關(guān)注的焦點(diǎn)。
參與各方紛紛布局
1、物流系統(tǒng)集成商高度重視機(jī)器人
在智慧物流逐漸成為行業(yè)發(fā)展趨勢的情況下,不僅國外物流裝備企業(yè)高度重視物流機(jī)器人的研發(fā)應(yīng)用,國內(nèi)一些實(shí)力雄厚的物流系統(tǒng)集成商也紛紛投入倉儲物流機(jī)器人領(lǐng)域,并在市場上取得了顯著成果。
國外企業(yè)如瑞仕格,與母公司KUKA共同開發(fā)了AutoPiQ機(jī)器人拆零揀選系統(tǒng),將新一代的高效率輕載貨物存儲系統(tǒng)與智能化的機(jī)器人揀選相結(jié)合,既可以選擇快速工作模式,提高績效,也可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同作業(yè)。未來,這種智能機(jī)器人還能與AGV結(jié)合,形成功能更加強(qiáng)大、移動性更強(qiáng)的新型智能機(jī)器人移動揀選系統(tǒng);德馬泰克2016年在上海漢諾威物流展上推出了“貨到機(jī)器人”解決方案,其中RapidPick XT機(jī)器人揀選工作站與多層穿梭車系統(tǒng)配合,可以實(shí)現(xiàn)高效拆零揀選,揀選效率可高達(dá)1200 件/小時(shí),2D/3D視覺系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的訂單履約。
國內(nèi)企業(yè)在探索倉儲物流機(jī)器人方面同樣不遺余力。如新松機(jī)器人自動化股份有限公司去年推出的輕載、重載復(fù)合機(jī)器人就是創(chuàng)新的典范。
2、機(jī)器人初創(chuàng)企業(yè)集中亮劍
目前,我國物流機(jī)器人市場還處于初級發(fā)展階段,巨大的市場潛力吸引了大批企業(yè)投入該領(lǐng)域,加大新技術(shù)研發(fā)力度和新產(chǎn)品推廣應(yīng)用。其中在快速成長的類Kiva機(jī)器人領(lǐng)域,有代表性的企業(yè)是北京極智嘉科技有限公司(Geek+)和上??靷}智能科技有限公司。
Geek+專注于提供以機(jī)器人為核心的智能倉儲解決方案,已經(jīng)成功地為多家大型知名電商、零售公司、醫(yī)藥企業(yè)、制造業(yè)工廠等提供智能倉儲解決方案。2015年11月,極智機(jī)器人揀選系統(tǒng)輔助心怡科技物流中心應(yīng)對“雙十一”高峰訂單,取得很好效果。2017年2月,Geek+運(yùn)維的機(jī)器人倉庫幫助唯品會順利度過“2.28春季美妝節(jié)”大促期。
快倉集倉儲機(jī)器人的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、項(xiàng)目實(shí)施、管理、服務(wù)于一體,已與菜鳥、中國郵政、唯品會、百世物流、國藥、國電等重量級客戶進(jìn)行合作,開展了多個(gè)商用項(xiàng)目,取得了良好的口碑。
3、電商巨頭爭相入局
過去幾年間,電商企業(yè)在一路高歌猛進(jìn)的同時(shí),也面臨著海量訂單快速處理帶來的巨大壓力。為了提高倉庫運(yùn)營效率,降低物流成本,電商巨頭們紛紛發(fā)力物流機(jī)器人,助推企業(yè)倉儲物流系統(tǒng)升級優(yōu)化。
如,阿里巴巴自主研發(fā)的“貨到人”倉儲機(jī)器人名字叫“曹操”,取名來自俗語“說曹操,曹操到”。該機(jī)器人可承重50公斤、速度達(dá)到2米/秒,造價(jià)高達(dá)上百萬元?!安懿佟苯拥接唵魏?,可以迅速定位出商品在倉庫分布的位置,并且規(guī)劃最優(yōu)揀貨路徑,揀貨完成后會自動把貨物送到打包臺。
目前備受關(guān)注的京東“無人倉”的技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用,關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一就是大量智能物流機(jī)器人協(xié)同作業(yè)。
京東通過人工智能、深度學(xué)習(xí)、圖像智能識別、大數(shù)據(jù)等諸多先進(jìn)技術(shù),為工業(yè)機(jī)器人賦予了智慧,讓它們具備自主的判斷和行為,適應(yīng)不同的應(yīng)用場景、商品形態(tài),完成各種復(fù)雜的任務(wù)。Delta揀選機(jī)器人、搬運(yùn)型AGV機(jī)器人、智能叉車等一系列智能物流機(jī)器人與技術(shù)在京東無人倉中,組成了完整的智慧物流場景。
4、生產(chǎn)企業(yè)由“制造”向“智造”轉(zhuǎn)型
為順應(yīng)《中國制造2025》戰(zhàn)略方向,一些生產(chǎn)企業(yè)努力由“制造”向“智造”轉(zhuǎn)型,大力推動物流機(jī)器人在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用,為制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)倉儲物流的自動化、智能化做出了表率。
比較典型的是美的收購KUKA機(jī)器人案例,希望通過“智能制造+工業(yè)機(jī)器人”的模式,全面整合提升公司智能制造水平,同時(shí)以工業(yè)機(jī)器人帶動伺服電機(jī)等核心部件、系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)的快速發(fā)展。截至目前,美的已經(jīng)投入超過50億元用于自動化改造,在生產(chǎn)線上應(yīng)用了超過1000臺工業(yè)機(jī)器人。美的計(jì)劃未來每年在工業(yè)機(jī)器人和自動化領(lǐng)域投資10億元。
再如??低曌灾餮邪l(fā)并實(shí)施了智能倉儲機(jī)器人系統(tǒng),由機(jī)器人代替人力完成收貨、分揀、搬運(yùn)、入庫、出庫等物流作業(yè)。2015年,??低曂]安防產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目全面啟動,使用了800多臺??低曋悄軅}儲搬運(yùn)機(jī)器人,實(shí)時(shí)管理超8萬條SKU,累計(jì)管理物料30萬條,為日產(chǎn)值近億元的工廠提供了強(qiáng)大的倉儲和生產(chǎn)物流支持。
瓶頸猶存亟待優(yōu)化
毋庸置疑,目前我國物流機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展火熱,而且取得了一定的成績,市場規(guī)模大幅增長,產(chǎn)品適應(yīng)性和穩(wěn)定性顯著提高,技術(shù)水平和服務(wù)能力明顯增強(qiáng)。但這并不意味著智能物流機(jī)器人的時(shí)代已經(jīng)全面到來。
整體來看,我國物流機(jī)器人發(fā)展仍存在著一系列的瓶頸,主要體現(xiàn)在:
機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺失,零部件中高精度減速器、伺服電機(jī)和控制器等主要依賴進(jìn)口;
核心技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱,高端產(chǎn)品質(zhì)量可靠性低;
機(jī)器人推廣應(yīng)用難,市場占有率亟待提高;
企業(yè)“小、散、弱”問題突出,競爭力不強(qiáng);
機(jī)器人行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、檢測認(rèn)證等體系亟待健全等等。
上述問題已引起業(yè)界的廣泛關(guān)注。日前,工信部計(jì)算機(jī)與微電子發(fā)展研究中心在京舉辦了“貨到人倉儲機(jī)器人測評成果發(fā)布會”,對中國物流智能機(jī)器人的現(xiàn)狀以及存在的問題進(jìn)行了深入分析。
會上,中儲發(fā)展股份有限公司副總經(jīng)理李勇昭從不同角度指出了我國倉儲機(jī)器人的局限性,如:
靈巧性上,目前機(jī)器人只能在特定環(huán)境下運(yùn)用;
智能化程度還不夠,有些柔性化處理場景反應(yīng)能力不足;
成本問題影響覆蓋面,雖然與人相比整體性價(jià)比較高,但一次性投入太大,很多企業(yè)承擔(dān)不起;
使用者的認(rèn)識尚未到位,沒有經(jīng)驗(yàn)可循等。
如功能方面:
87.5%的產(chǎn)品未設(shè)計(jì)獨(dú)立的啟動、停止等開關(guān)按鈕;50%的產(chǎn)品控制系統(tǒng)和上位機(jī)軟件出現(xiàn)崩潰等現(xiàn)象;87.5%的產(chǎn)品存在障礙物安全檢測盲區(qū)。
性能方面:
71.4%的產(chǎn)品帶載運(yùn)行穩(wěn)定性差,在貨架位置發(fā)生偏移或貨物擺放位置不均的情況下出現(xiàn)無法舉升貨架或行駛軌跡偏移等嚴(yán)重問題。
運(yùn)營維護(hù)方面:
AGV市場還存在產(chǎn)品設(shè)計(jì)者專業(yè)術(shù)語不熟悉、未參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品未進(jìn)行耐壓試驗(yàn)等諸多問題,都亟待進(jìn)一步優(yōu)化。
北京伍強(qiáng)科技有限公司董事長尹軍琪對于當(dāng)前我國物流機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀也持客觀分析態(tài)度。他表示:物流技術(shù)得到前所未有的關(guān)注是可喜現(xiàn)象,但令人遺憾的是很多技術(shù)并非我國原創(chuàng),事實(shí)上真正的智能物流系統(tǒng)還沒有出現(xiàn),真正的物流黑科技離我們還很遙遠(yuǎn)。他說:“科學(xué)研究是一個(gè)漫長的過程,因此,有必要保持清醒的頭腦,不好高騖遠(yuǎn),不自欺欺人,抱著敬畏的態(tài)度不斷學(xué)習(xí)、研究、嘗試,最后實(shí)現(xiàn)超越,這樣才能有助于我們在未來創(chuàng)造出真正的物流黑科技?!?/p>
據(jù)有關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,全球物流機(jī)器人市場將從2014年的160億美金增長至2020年的313億美金,市場空間巨大;到2021年末,我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量將達(dá)到11.15萬臺,保有量將達(dá)到136.04萬臺。倉儲機(jī)器人未來在中國的發(fā)展?jié)摿ο喈?dāng)可觀。因此,倉儲機(jī)器人技術(shù)水平的提高以及實(shí)際運(yùn)行的優(yōu)化,成為未來關(guān)注的重中之重。
實(shí)際上,針對我國倉儲物流機(jī)器人當(dāng)前存在的諸多問題,國家有關(guān)政策已指明了重點(diǎn)發(fā)展方向。
去年上半年,工信部、國家發(fā)改委、財(cái)政部聯(lián)合發(fā)布的《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》指出:未來我國倉儲物流機(jī)器人的發(fā)展,一要推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人向中高端邁進(jìn)。面向《中國制造2025》十大重點(diǎn)領(lǐng)域,聚焦智能生產(chǎn)、智能物流,攻克工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù),提升可操作性和可維護(hù)性,重點(diǎn)發(fā)展人機(jī)協(xié)作機(jī)器人、雙臂機(jī)器人、重載AGV等六種標(biāo)志性工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品;二是大力發(fā)展機(jī)器人關(guān)鍵零部件。針對6自由度及以上工業(yè)機(jī)器人用關(guān)鍵零部件性能、可靠性差、使用壽命短等問題,全面提升關(guān)鍵零部件的質(zhì)量穩(wěn)定性和批量生產(chǎn)能力,突破技術(shù)壁壘,打破長期依賴進(jìn)口的局面;三是發(fā)展機(jī)器人共性關(guān)鍵技術(shù),重點(diǎn)開展人工智能、機(jī)器人深度學(xué)習(xí)等基礎(chǔ)前沿技術(shù)研究,突破機(jī)器人通用控制軟件平臺、人機(jī)共存、安全控制、高集成一體化關(guān)節(jié)、靈巧手等核心技術(shù)。