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移動機器人 搬運和裝卸托盤作業(yè)的瓶頸及前景——訪蘇州海豚之星智能科技有限公司規(guī)劃總監(jiān)甘旋(本刊記者 喜崇彬)
搬運和裝卸托盤作業(yè)的瓶頸及前景
——訪蘇州海豚之星智能科技有限公司規(guī)劃總監(jiān)甘旋
近年來，移動機器人搬運和裝卸托盤的應用日益廣泛，備受業(yè)界關注。加快移動機器人技術進步，提高移動機器人托盤作業(yè)的能力和效率，對提升物流自動化系統(tǒng)水平，降低物流成本具有重要意義。圍繞此項技術的發(fā)展現(xiàn)狀，我們采訪了該領域專家——蘇州海豚之星智能科技有限公司規(guī)劃總監(jiān)甘旋先生，對相關問題進行深入探討，并提出相應對策，以期助力我國移動機器人托盤作業(yè)技術發(fā)展。
CORPORATE
作者：喜崇彬
在物流行業(yè)中，托盤作為貨物運輸與存儲的基本單元，其自動化處理水平的提升對于提高整體物流效率具有重要意義。移動機器人在托盤搬運和裝卸作業(yè)中的應用日益廣泛，成為物流自動化技術應用的一個重要發(fā)展領域，且發(fā)展前景十分廣闊。然而，這一過程中也面臨著諸多技術難點和發(fā)展瓶頸。針對移動機器人搬運和裝卸托盤的課題，我們專門請教了蘇州海豚之星智能科技有限公司規(guī)劃總監(jiān)甘旋。
甘旋
蘇州海豚之星智能科技有限公司規(guī)劃總監(jiān)
移動機器人市場應用前景廣闊
從多家機構披露的數(shù)據(jù)來看，近年來我國移動機器人市場的規(guī)模持續(xù)增長。據(jù)國家統(tǒng)計局披露的信息，我國工業(yè)機器人在2023年生產(chǎn)規(guī)模就達到42.95萬套，銷售額達到725.38億元，出貨量占全球出貨量的51%；據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局市場監(jiān)管大數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至2024年12月底，我國共有45.17萬家智能機器人產(chǎn)業(yè)企業(yè)，注冊資本共計64445.57億元，企業(yè)數(shù)量較2020年底增長206.73%，較2023年底增長19.39%；據(jù)CMR產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟不完全統(tǒng)計，早在2022年中國工業(yè)移動機器人（AGV/AMR）銷售就達到93000臺，市場規(guī)模達到185億元，海外銷售規(guī)模達到36億元。
作為市場的從業(yè)者，甘旋也十分看好移動機器人在物流自動化領域的發(fā)展前景。他談到，移動機器人在托盤搬運和裝卸作業(yè)中的應用，能夠顯著提高物流效率、減少人工依賴、降低運營成本。從制造成本角度看，在早年間，由于移動機器人的生產(chǎn)未形成足夠規(guī)模，再加上產(chǎn)品使用大量進口元件等原因，一臺移動機器人產(chǎn)品在2019年的價格處于20萬～25萬元的水平；隨著近幾年市場的發(fā)展，以及對激光雷達、傳感器等核心器件的國產(chǎn)化替代，移動機器人的價格快速下降，2024年其普通款的AGV價格已經(jīng)降到10萬元以下的水平。因此，智能物流及移動機器人解決方案的需求還將持續(xù)高速增長。
移動機器人解決方案助力江蘇某臺灣電子企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)線成品下線、入庫、出庫全流程平面地堆智能倉儲
移動機器人應用仍需面對若干挑戰(zhàn)
甘旋介紹，用移動機器人搬運和裝卸托盤的作業(yè)，其首要作業(yè)對象是托盤，但是由于我國托盤的標準化程度較低，給移動機器人作業(yè)帶來很大挑戰(zhàn)。甘旋強調(diào)，托盤標準化是實現(xiàn)自動化搬運的基礎。然而，目前國內(nèi)市場上的托盤尺寸和結構差異較大，即使外觀尺寸相同，內(nèi)框尺寸也可能存在差異。托盤的非標準化現(xiàn)象，使得機器人在搬運和裝卸時難以精準識別和叉取托盤，從而加大了技術實現(xiàn)的挑戰(zhàn)性。
由于托盤的非標準化，以及不同載具（如周轉箱、圍板箱等）的多樣性，移動機器人在設計時需要具備高度的靈活性和兼容性。機器人需要具備識別并適應多樣托盤（包括不同尺寸、形狀、材質(zhì)）及多種堆疊和搬運需求的能力。這種復雜性增加了機器人研發(fā)和生產(chǎn)的成本，也限制了其在實際應用中的推廣。
甘旋還介紹說，移動機器人在物流系統(tǒng)中的應用，更多的應用場景是從原有傳統(tǒng)作業(yè)模式升級至無人化、自動化模式的改善項目。在這樣的條件下，移動機器人要實現(xiàn)物料的搬運和裝卸作業(yè)，就要適應更多復雜的環(huán)境和場景，諸如跨樓層作業(yè)、多倉庫間的高效調(diào)度，以及優(yōu)化產(chǎn)線生產(chǎn)后半成品返回倉庫的流程。而移動物流機器人在發(fā)展初期，在自主導航、避障和精準定位能力等方面還有所欠缺，難以確保搬運作業(yè)的安全性和準確性。這些技術瓶頸限制了移動機器人搬運和裝卸效率的提升。
以移動機器人跨樓層物流作業(yè)為例，除要考慮電梯的尺寸和承載能力，還要實現(xiàn)移動機器人和電梯之間的信息無縫準確對接。具體來說，移動機器人在搬運貨物需要使用電梯時，需要先向電梯發(fā)出請求信號，電梯控制系統(tǒng)收到信號后進行解析并反饋給移動機器人，移動機器人在電梯內(nèi)進行定位后，電梯門會自動關閉，隨后電梯承載移動機器人和貨物到達目標樓層。這種作業(yè)要依賴于移動機器人作業(yè)系統(tǒng)與電梯控制系統(tǒng)的對接和兼容，還對移動機器人的自主導航能力提出一定要求。
再以裝卸環(huán)節(jié)作業(yè)為例，如今裝卸作業(yè)已經(jīng)成為影響物流自動化系統(tǒng)運作效率的關鍵環(huán)節(jié)之一。然而，由于原料供應時間的不確定性、人工處理時的多變性和潛在安全風險等因素，限制了機器人在裝卸作業(yè)中的效率和靈活性。而從技術角度看，移動機器人在集裝箱中裝卸搬運托盤，由于空間環(huán)境狹小、月臺環(huán)境的動態(tài)變化，都給移動機器人準確、高效作業(yè)帶來挑戰(zhàn)。而且在狹小空間環(huán)境中處理大量且批次性的任務時，需要更多移動機器人協(xié)同作業(yè)，對調(diào)度系統(tǒng)也是一種考驗，很可能由于調(diào)度不佳引發(fā)效率下降和工作流程堵塞等問題。
應用案例和技術發(fā)展
甘旋介紹，海豚之星已經(jīng)在多個行業(yè)和領域實施了利用移動機器人進行托盤搬運和裝卸的案例項目。如江蘇某電子企業(yè)，需要實施從產(chǎn)線成品下線→入庫→出庫的全流程平面地堆智能作業(yè)。在項目實施前，該倉庫內(nèi)貨物擺放雜亂無章，空間利用率較低；通過實施移動機器人物流作業(yè)應用，智能物流系統(tǒng)對貨物存放區(qū)域和作業(yè)路徑重新進行了科學規(guī)劃，實現(xiàn)空間的最大化利用，使倉庫整潔有序，保證貨物的存取更加高效。還有江蘇某頭部服飾企業(yè)，需要移動機器人系統(tǒng)自動完成從質(zhì)檢暫存區(qū)到立庫輸送機的產(chǎn)品轉運全流程。這個項目的難點是客戶同時有搬運和堆垛兩種應用場景的需求，在不同物流運輸階段需要不同的車型，多車型混合調(diào)度是一個難點，而海豚之星公司的AiTEN調(diào)度系統(tǒng)很好地解決了多車型混合調(diào)度。
移動機器人解決方案在衛(wèi)浴行業(yè)的應用
甘旋認為，隨著相關技術持續(xù)進步發(fā)展，為移動機器人的落地應用帶來巨大促進。以導航技術為例，早期移動機器人更多依賴磁條導航和二維碼導航技術，如今更多移動機器人通過激光導航、SLAM（同步定位與地圖構建）、視覺導航（基于工業(yè)相機或深度學習）等技術可實現(xiàn)更強的自主移動能力。感知與交互技術智能持續(xù)發(fā)展，讓移動機器人能夠利用超高頻RFID、傳感器網(wǎng)絡（速度、重量、碰撞等）實時感知環(huán)境與貨物狀態(tài)，并與倉儲管理系統(tǒng)（WMS）、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）無縫對接，從而提升作業(yè)安全性。
移動機器人解決方案助力某汽車零部件合資企業(yè)實現(xiàn)跨產(chǎn)線、跨樓層的半成品以及成品全流程自動化轉運
更值得一提的是，數(shù)字化技術、人工智能技術對移動機器人帶來顯著加持作用。如AiTEN海豚之星推出“WMS+MES+RCS+數(shù)字孿生”的集成方案，支持場內(nèi)物流全流程數(shù)字化。同時，移動機器人與AGV、立體庫、自動化產(chǎn)線等設備的協(xié)同作業(yè)，將提升整個物流系統(tǒng)的效率和準確性，實現(xiàn)更高效的物料搬運和庫存管理，成為智能工廠的重要環(huán)節(jié)。隨著人工智能技術發(fā)展和賦能，移動機器人將具備更高的自主決策能力，能夠更智能地適應各種搬運場景。同時，通過AI深度學習等技術，移動機器人將能夠不斷優(yōu)化其搬運策略，提高自主搬運效率。
隨著移動機器人技術不斷發(fā)展和應用場景拓展，機器人將能夠在更多領域實現(xiàn)托盤搬運和裝卸作業(yè)的自動化。例如，在制造行業(yè)、倉儲行業(yè)、食品行業(yè)等領域，機器人將能夠實現(xiàn)對托盤的高效搬運和裝卸作業(yè)，提高生產(chǎn)效率、降低運營成本。此外，機器人還可以與其他自動化設備（如輸送線、貨架等）進行無縫對接和集成應用，形成完整的自動化物流系統(tǒng)。
移動機器人解決方案助力某頭部服飾企業(yè)產(chǎn)品實現(xiàn)從質(zhì)檢暫存區(qū)到立庫輸送機的全流程自動化轉運
總的來說，移動機器人搬運和裝卸托盤作業(yè)雖然面臨諸多技術難點，但隨著市場需求持續(xù)增長、技術進步推動應用拓展以及標準化和兼容性問題的解決，其發(fā)展前景十分廣闊。未來，移動機器人將在物流行業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用，為提高物流效率、降低運營成本、提升企業(yè)競爭力做出更大貢獻。
———— 物流技術與應用 ————
編輯、排版：王茜
本文內(nèi)容源自，有刪改。
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