【物流軟件】物流行業革命前夜,物流機器人時代真的全面來臨了嗎?

時間:2017-10-25 10:46:14 作者:未知 點擊: 0

近年來,機器人在倉儲系統中得到越來越多的應用,不僅提升了物流軟件作業效率,減輕了工作人員的勞動強度,還有助于優化資源、降低成本,具有良好的經濟效益和廣闊的發展前景。
 
目前來看,我國的物流軟件機器人技術雖然取得長足進步,但與工業發達國家相比在技術成熟度方面還有著較大差距。如何打破技術瓶頸,改變機器人核心零部件依賴進口的局面,提高我國倉儲機器人技術水平,成為業界要進一步思考的問題。
 
 
市場需求強烈
 
隨著互聯網、電子商務的迅猛發展,消費者的需求也在逐漸轉變,更趨于多樣化和個性化,企業的訂單處理也呈現出“多品種、小批量、多批次、高時效”的特點。特別是“新零售”概念的推出,對倉儲系統的智能化、柔性化提出了更高的要求。企業要想高效率、低成本地履行訂單,一套自動化、智能化的倉儲系統顯得尤為重要,這就對物流軟件機器人的應用提出強烈需求。
 
另外,在《中國制造2025》戰略的推動下,制造企業的生產方式開始向柔性、智能、精細轉變,構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進行“機器換人”以實現轉型升級。
 
與此同時,近年來人工成本、土地成本和能耗成本陡增,技術水平落后,都成為制約物流軟件業轉型升級的瓶頸。一些物流軟件企業為了應對以上挑戰,并響應客戶對物流軟件效率提升的要求,開始加快構建自動化倉儲系統,物流軟件機器人成為關注的焦點。具體涉及到的物流軟件機器人如下:

 
AGV即自動導引車,一種具有高度柔性化和智能化的物流軟件搬運設備,被稱為移動機器人,國外從上世紀50年代在倉儲業開始使用;在國內,AGV在汽車、煙草、印鈔、新聞紙等行業已有大規模應用。目前,以亞馬遜Kiva機器人為代表的“貨到人”解決方案在倉儲系統中應用日益廣泛。AGV的核心技術主要包括傳感器技術、導航技術、伺服驅動技術、系統集成技術。擁有自主核心技術是每個AGV企業發展的關鍵。
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碼垛機器人
 
碼垛機器人主要包括直角坐標式機器人、關節式機器人和極坐標式機器人,能適應于紙箱、袋裝、罐裝、箱體、瓶裝等各種形狀的包裝物品碼垛/拆垛作業。該類型機器人不僅能搬運重物,而且作業速度和質量遠遠高于人工;每一臺碼垛機器人都有獨立的控制系統,極大地保證了作業精度;通過科學、合理的剛性機械本體設計,機器人可以適應高負重、高頻率、高靈活性的碼垛作業。
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分揀機器人

這類機器人一般具備傳感器、物鏡、圖象識別系統和多功能機械手,可根據圖象識別系統“看到”的物品形狀,用機械手抓取物品,然后放到指定位置,實現貨物快速分揀。目前,分揀機器人在倉儲物流軟件應用不是很多,有部分企業正在嘗試研發和生產人機配合作業的分揀機器人。
 
物流軟件系統集成商高度重視機器人
 
在智慧物流軟件逐漸成為行業發展趨勢的情況下,國內一些實力雄厚的物流軟件系統集成商也紛紛投入倉儲物流軟件機器人領域,并在市場上取得了顯著成果。
 
國外企業如瑞仕格,與母公司KUKA共同開發了AutoPiQ機器人拆零揀選系統,將新一代的高效率輕載貨物存儲系統與智能化的機器人揀選相結合,既可以選擇快速工作模式,提高績效,也可以實現人機協同作業。未來,這種智能機器人還能與AGV結合,形成功能更加強大、移動性更強的新型智能機器人移動揀選系統。
 
國內企業在探索倉儲物流軟件機器人方面同樣不遺余力。如新松機器人自動化股份有限公司去年推出的輕載、重載復合機器人就是創新的典范。
 
 
新松輕載復合機器人
 
這個國內首臺具備柔性多關節機械臂及主動視覺導航系統的機器人,由車體和車載機械手兩部分組成,通過將移動機器人、柔性多關節機器人、視覺識別等技術的完美融合,真正實現了機器人“手腳并用”的工業應用,可完成物料自動搬運、物品上下料、分揀等作業,滿足工作現場靈活高效、低成本的導航布置。
 
機器人初創企業集中亮劍
 
目前,我國物流軟件機器人市場還處于初級發展階段,巨大的市場潛力吸引了大批企業投入該領域,加大新技術研發力度和新產品推廣應用。
 
其中在快速成長的類Kiva機器人領域,有代表性的企業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+專注于提供以機器人為核心的智能倉儲解決方案,已經成功地為多家大型知名電商、零售公司、醫藥企業、制造業工廠等提供智能倉儲解決方案。
 
電商巨頭爭相入局
 
過去幾年間,電商企業在一路高歌猛進的同時,也面臨著海量訂單快速處理帶來的巨大壓力。為了提高倉庫運營效率,降低物流軟件成本,電商巨頭們紛紛發力物流軟件機器人,企業倉儲物流軟件系統的升級優化成為了白熱化命題。
 
 
天貓超市的“曹操”
 
阿里巴巴自主研發的“貨到人”倉儲機器人名字叫“曹操”,取自俗語“說曹操,曹操到”。該機器人可承重50公斤、速度達到2米/秒,造價高達上百萬元。“曹操”接到訂單后,可以迅速定位出商品在倉庫分布的位置,并且規劃最優揀貨路徑,揀貨完成后會自動把貨物送到打包臺。
 
目前備受關注的京東“無人倉”的技術研發和應用,關鍵環節之一就是大量智能物流軟件機器人協同作業。
 
 
京東無人倉內應用的六軸碼垛機器人
 
京東通過人工智能、深度學習、圖像智能識別、大數據等諸多先進技術,為工業機器人賦予了智慧,讓它們具備自主的判斷和行為,適應不同的應用場景、商品形態,完成各種復雜的任務。
 
生產企業由“制造”向“智造”轉型
 
為順應《中國制造2025》戰略方向,一些生產企業努力由“制造”向“智造”轉型,大力推動物流軟件機器人在生產過程中的應用,為制造行業實現倉儲物流軟件的自動化、智能化做出了表率。
 
比較典型的是美的收購KUKA機器人案例,通過“智能制造+工業機器人”的模式,全面整合提升公司智能制造水平,同時以工業機器人帶動伺服電機等核心部件、系統集成業務的快速發展。截至目前,美的已經投入超過50億元用于自動化改造,在生產線上應用了超過1000臺工業機器人。美的計劃未來每年在工業機器人和自動化領域投資10億元。
 
瓶頸猶存亟待優化
 
雖然我國物流軟件機器人產業發展火熱,而且取得了一定的成績,但這并不意味著智能物流軟件機器人的時代已經全面到來。整體來看,我國物流軟件機器人發展仍存在著一系列的瓶頸,主要體現在:
 
機器人產業鏈關鍵環節缺失,零部件中高精度減速器、伺服電機和控制器等主要依賴進口;
核心技術創新能力薄弱,高端產品質量可靠性低;
機器人推廣應用難,市場占有率亟待提高;
企業“小、散、弱”問題突出,競爭力不強;
機器人行業標準、檢測認證等體系亟待健全等等。
 
會上,中儲發展股份有限公司副總經理李勇昭從不同角度指出了我國倉儲機器人的局限性,如:
 
靈巧性上,目前機器人只能在特定環境下運用;
智能化程度還不夠,有些柔性化處理場景反應能力不足;
成本問題影響覆蓋面,雖然與人相比整體性價比較高,但一次性投入太大,很多企業承擔不起;
使用者的認識尚未到位,沒有經驗可循等。
 
功能方面:
87.5%的產品未設計獨立的啟動、停止等開關按鈕;50%的產品控制系統和上位機軟件出現崩潰等現象;87.5%的產品存在障礙物安全檢測盲區。
 
性能方面:
71.4%的產品帶載運行穩定性差,在貨架位置發生偏移或貨物擺放位置不均的情況下出現無法舉升貨架或行駛軌跡偏移等嚴重問題。
 
運營維護方面:
AGV市場還存在產品設計者專業術語不熟悉、未參考相關標準、產品未進行耐壓試驗等諸多問題,都亟待進一步優化。
 
作為物流軟件裝備行業的專家,北京伍強科技有限公司董事長尹軍琪對于當前我國物流軟件機器人的技術發展現狀也持客觀分析態度。他表示:物流軟件技術得到前所未有的關注是可喜現象,但令人遺憾的是很多技術并非我國原創,事實上真正的智能物流軟件系統還沒有出現,真正的物流軟件黑科技離我們還很遙遠。
  
 
據有關調研數據顯示,全球物流軟件機器人市場將從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,我國工業機器人產量將達到11.15萬臺,保有量將達到136.04萬臺。倉儲機器人未來在中國的發展潛力相當可觀。
 
實際上,針對我國倉儲物流軟件機器人當前存在的諸多問題,國家有關政策已指明了重點發展方向。去年上半年,工信部、國家發改委、財政部聯合發布的《機器人產業發展規劃(2016-2020年)》指出:未來我國倉儲物流軟件機器人的發展,一要推進工業機器人向中高端邁進。面向《中國制造2025》十大重點領域,聚焦智能生產、智能物流軟件,攻克工業機器人關鍵技術,提升可操作性和可維護性,重點發展人機協作機器人、雙臂機器人、重載AGV等六種標志性工業機器人產品;二是大力發展機器人關鍵零部件。針對6自由度及以上工業機器人用關鍵零部件性能、可靠性差、使用壽命短等問題,全面提升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;三是發展機器人共性關鍵技術,重點開展人工智能、機器人深度學習等基礎前沿技術研究,突破機器人通用控制軟件平臺、人機共存、安全控制、高集成一體化關節、靈巧手等核心技術。
 
今年6月,在工信部的主導下,“倉儲機器人及智能物流軟件產業聯盟”正式成立。該聯盟以“開放、創新、合作、共贏”為宗旨,將圍繞引領國產倉儲機器人及智能物流軟件系統的研發、應用及質量提升,整合國內資源,促進整個行業內部以及行業與用戶之間在政策、技術、市場、標準、應用等多方面交流對話與協作。
 
結束語:相信在國家有關政策的積極引導和全行業的共同努力下,我國的倉儲物流軟件機器人將迎來新的發展。