找到适合你的机器人技术

市场上不乏机器人解决方案。为了找到适合您的运营的合适的机器人,最佳实践包括对产品尺寸、订单概况和峰值需求等内部数据有扎实的处理。

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机器人技术目前是仓库中的热门产品,大多数分析师预计未来几年将出现两位数的强劲增长。然而,知道机器人有市场动力和知道如何正确地确定机器人解决方案之间有很大的区别。

为DC确定机器人作用域的两难之处在于,许多“视情况而定”的说法都是在寻找合适的机器人时根深蒂固的。这取决于您想要什么样的工作流自动化.这取决于订单组合和数量、产品尺寸、布局和劳动力考虑。也就是说,如果从这些参数出发,就会出现一些最佳实践,包括了解操作优先级、处理SKU维度等数据以及清楚问题。

“第一步是看看你的业务动态是什么,以及你可以在哪里使用机器人来改善你的运营,”他说德怀特Klappich他是高德纳公司(Gartner)供应链研究副总裁。“从那里你可以检查细节,比如需要移动或处理的材料的性质是什么,因为用机器人移动托盘将把你带到一个完全不同的方向,而不是协同挑选小物品。”

实际上,一项操作可以利用多种类型的机器人技术,从可以搬运托盘的全自动叉车,到相对较小的、基于通道的移动协作采摘机器人,指导人类进行高效采摘,以及货物到人的移动机器人系统、机器人采摘臂和能够为“每个人”采摘的相关软件电子商务满足。

虽然一些机器人应用程序(如托盘的水平运输)相当简单,但其他应用程序则更加复杂,可能涉及机器人系统、单元设计问题以及帮助用户可视化性能和与其他系统集成的软件工具的需求。

克拉比奇指出,尺寸、SKU速度或客户订单中通常有多少条线路等细节,以及DC是新建还是棕地都将影响最佳选择。克拉皮奇说:“如果你想把机器人改造成一个你不想改变的现有机架基础设施的站点,这可能是一个重要因素。”“所有这些问题,以及不同的机器人供应商可能以不同的方式解决相同的问题,都是许多公司难以解决的复杂问题。”

了解你的数据

好的第一步是了解您的SKU和订单数据,这听起来很简单,但考虑到SKU的频繁变化和过去一年显著的需求波动,通常情况下并非如此。

“像维度这样的因素对机器人很重要,供应商会问关于订单组合和不同sku的订单速度的问题,或者关于仓库布局的问题,比如你的过道有多宽,”他说约翰Santagate公司的机器人副总裁Körber供应链该公司提供仓库自动化和自动化服务仓库管理软件(WMS)并与多家机器人供应商合作。“在寻找机器人解决方案时,客户对回答这类问题准备得越充分,效果就越好。”

然而,Santagate补充道,未来的用户操作需要为机器人供应商准备好问题,例如:

  • 你的机器人解决方案在什么样的DC环境和工作流程中最有效,为什么?
  • 你们的机器人解决方案如何处理我的音量峰值和更正常的音量?
  • 对于第三方物流仓库,机器人解决方案如何适应多租户?(一个机器人舰队如何支持为多个客户端挑选或执行其他任务)?

Santagate建议,要真正理解类似机器人产品之间的细微差别,通常最好是与多个供应商交谈,让他们解释他们的系统如何为你想要专注的工作流程提供显著优势。桑塔盖特说:“供应商应该准备好定义他们的差异化点,因为对于不同的客户,甚至对于不同工作流程的同一客户,这些差异化点将帮助你确定最适合的地方在哪里。”

Santagate说,其他的最佳实践包括与值得信赖的第三方专家交谈以获得指导,还要记住,你可能需要多种类型的机器人来适应不同类型的库存和工作流程,就像DC可能有多种类型的固定自动化一样。桑塔盖特说:“我认为,未来需要在你的DC的四面墙内区分出最适合不同库存部分的自动化类型。”“不要试图将一种解决方案强行适用于每个部分或场景。”

寻找合适的机器人解决方案需要充分了解订单概况和预期吞吐量水平、尺寸、库存天数,并考虑劳动力可用性和生产率预期安德鲁Benzinger的业务发展经理AutoStore是一家机器人订单执行解决方案提供商。其他战略驱动因素,如DC网络计划和对更多空间的需求,也会影响机器人的方法,以及向更直接面向消费者的电子商务履行的重大转变。

虽然自动化的驱动因素可能是多种因素的组合,但一旦公司确定了它想要实现的目标,就需要评估包括订单概况、吞吐量要求和手头可用库存在内的数据,以正确配置解决方案。

本辛格说:“当我们与新客户合作时,我们首先要了解他们为什么要主动联系,确定他们真正想要解决的问题,这是第一步。”“从那里开始,你必须对数据有一种感觉——最好是充分了解每种产品的大小、每种产品的库存天数以及吞吐量。了解当前的状态是什么,操作关键绩效指标是什么,以及这些过程有多有效,对于理解自动化将创造的价值是非常重要的。”

AutoStore该公司的立方体存储自动化技术,在网格存储结构上使用机器人对箱子进行密集存储,并将所需的箱子检索和呈现给工作站或“端口”,这些工作站或“端口”可以由团队成员或机器人采摘臂操作。本辛格解释说,在过去的12个月里,机器人拾取软件发展迅速,美国约有12个DC站点正在将AutoStore部署与各种机器人拾取臂相匹配。易于与其他自动化系统和仓库级执行软件集成越来越重要,因为有时,多种类型的自动化需要协同工作。


立方体的大小和箱子的数量、顶部机器人的数量以及侧面端口的数量都是可配置的元素,并且往往根据尺寸、订单量以及进入自动化的货物在DC中的库存天数等因素而变化。本辛格说:“我们严重依赖经验和统计数据来设计一个适当规模的系统。”

另一个最佳实践是确定机器人解决方案的规模,使其能够扩大规模以处理峰值容量,但不会在一年的剩余时间内未充分利用。本辛格解释说,机器人供应商应该能够帮助建立一种方法,通过增加工作站或机器人等策略来扩大规模。他说:“了解一个操作的峰值与平均比率,对于确定系统应该有多大非常有帮助。”

从简单开始,但要开始

虽然潜在的机器人用户应该准备好关于产品尺寸、布局和订单配置等因素的答案,但机器人技术足够灵活,只要方法正确,就可以迅速发挥其优势。里克里,的首席执行官机器人轨迹他说,他对考虑使用移动机器人技术的经理们的主要建议是启动一个项目,因为这项技术可以快速部署,并且可以通过机器人即服务(RaaS)获得,安装成本非常有限。Faulk说:“开始吧,不要害怕被破坏。”

Faulk表示,通过Locus Robotics的多机器人协作采摘解决方案,该系统利用现有的存储和货架基础设施,利用机器人减少采摘人员的行程,并将采摘生产率提高两倍或更多。因此,协同多机器人采摘只需要很少或根本不需要更改存储,尽管它通常需要考虑提高生产率对下游流程(如包装站)的影响。他补充说,这样的评估可以迅速完成,而不会被几个月的学习所困。

“有些人可能认为,部署机器人解决方案,你必须重新发明轮子,重新开始,这将花费你数百万美元,但事实并非如此,”Faulk说。“我们的建议是,看看什么对你的运营有意义,保持简单,在不做大量基础设施更改的情况下开始自动化。随着时间的推移,你可以调整一些过程,使解决方案更好。”

为了支持对其解决方案进行微调,Locus对采摘机生产率、槽位、吞吐量和其他因素进行定期健康检查,利用机器人软件生成的活动“热图”视图。Faulk解释说,通过这些类型的热图和定期审查,以及移动机器人的快速实施,一项行动可以开始并迅速看到结果,而无需漫长的传统试点计划。

“我们认为他们是初步部署,而不是试点。我们将进行全面部署,然后在两周内、30天内、60天内以及之后的每个季度内查看数据,以优化系统。”Faulk说。“这种方法更多的是关于持续优化,而不是运行试点。

没有机器人是一座孤岛

对于拾取机器人来说,掌握产品尺寸和重量,以及吞吐量和SKU速度要求,是正确确定解决方案范围的关键方面,拾取单元的设计也是如此Erik Nieves的首席执行官和联合创始人加一机器人该公司为拣件机器人提供视觉软件。

“如果你是一个新用户,你必须问一些实际的问题,比如:‘我要把这个机器人放在哪里?’”尼夫斯说。“‘合身吗?’需要问一堆棕地与绿地类型的问题。”机器人即服务使得以最低的前期成本部署自主移动机器人成为可能,并在订阅模式下为解决方案付费,减少了与自动化项目相关的大量资本成本。


Nieves说,为了成功地使用机器人采摘,吞吐量目标在很大程度上影响了所使用的机械臂的类型,因为较轻的任务协作机器人无法像大型工业机械臂那样快速采摘。他补充说,机械臂的大小、运动和重量都会影响电池的设计,因此花时间找出真正需要的机械臂,并密切关注电池的设计,有助于确保取放机器人技术的顺利实施。尼夫斯说:“任何自动化,即使是机器人,仍然是自动化,所以你仍然需要经过某种程度的工程实践。”

Nieves说,机器人解决方案管理异常的能力是研究拣件的一个重要领域。例如,相同的SKU现在可能有不同的打包,这可能会导致在选择之前很容易选择的SKU时出现问题。尼夫斯补充说,机器人软件应该能够迅速发现并解决异常。

在Plus One Robotics的案例中,视觉技术允许对细胞进行远程监控和支持,因此,如果机械臂对所看到的东西感到困惑,系统会通知Plus One的“机组主任”支持人员,后者可以远程“查看”并解决问题。如果问题是物理性质的(如纸箱破裂或内容物溢出),远程支持可以通知现场维护人员。

机器人拣件解决方案应该内置一些质量控制功能,以确保正确的位置,避免下游出现问题。例如,Plus One的一些应用程序使用第二个摄像头来确保正确的位置。

尼夫斯说:“在我们向下游发布订单之前,我们可以使用第二个摄像头进行检查。”“在这些应用中,我们扮演着自己的闭环质量控制角色。”

软件升级

机器人供应商不仅有软件层来帮助车队运营和路径优化,他们还越来越多地拥有对管理人员有用的仪表板和分析。这使得询问软件功能与询问有效载荷容量等硬件问题一样重要。

马蒂内利文斯公司的产品和营销主管右手的机器人robot piece-拣件解决方案提供商)表示,机器人技术已经成熟到一个程度,供应商和用户更加强调成功大规模运行机器人的操作考虑。因此,供应商更加重视帮助提供问题反馈的工具,如任何sku比通常需要更长的时间来挑选。

Martinelli解释说,机器人单元可以很好地将各种sku放入手提包中,但机器人软件还需要知道如何正确地将物品放置或安排到手提包中,以符合下游约束或系统考虑因素。例如,一个操作可能希望将提包填充到一定高度,以避免物品在倾斜时从提包中溢出。

马蒂内利说,要做到这一点,就需要软件智能来控制机器人应该如何在一个手提包中放置多个物品,或者其他情况,比如如何将物品最佳地放置在移动托盘中,所以机器人拾取解决方案的“放置”功能的复杂性可能与拾取方面一样重要。

马蒂内利说:“你不希望手提包里的物品开始随意堆积,形成一个物品塔,当手提包开始移动时,很容易出现问题。”

rightthand还提供了软件工具和报告,让操作人员知道任何SKU的提取时间是否比正常时间长或是否出现了失败的提取,因此运营经理可以调查SKU、它的包装或呈现方式是否发生了变化。例如,在机器人单元的上游,一个装满sku的提包现在比以前包装得更紧,这可能会给拣件机器人带来问题,而人类拾取者可以用两只手从一个包装得很紧的提包中取出一件物品。

河流水系(6RS)该公司提供与人类采摘者一起工作的协作移动机器人,该软件已经发展到包括一套全面的分析和可见功能。6RS营销副总裁Fergal Glynn表示:“这是一个直观的基于云计算的控制中心,既可以供仓库的主管使用,也可以供供应链运营的执行人员使用。”

Glynn说,为了使机器人在系统的生命周期内良好地工作,可见性和管理工具变得越来越重要,特别是如果它可以做一些事情,比如在分析表明订单还没有准备好供承运人取货或错过其他截止日期时,调整机器人区域的优先级。格林说:“这是实时可见的,因为数据是由机器人生成的,在仓库地板上进行拣货活动。”

作战效能

米奇•海斯Swisslog负责零售和电子商务的副总裁也认为,在产品尺寸等问题上拥有可靠的数据对于确定合适的机器人的范围至关重要,但评估供应商的行业记录和软件功能也是明智的,以解决诸如垃圾箱库存不足等例外情况。在这里,一个操作有效的机器人解决方案应该能够与仓库管理系统(WMS)通信,以触发周期计数和任何所需的库存更正等操作。

因此,海耶斯说,考虑机器人技术的公司应该询问机器人技术和WMS之间的异常处理,或者机器人技术和管理仓库执行的软件之间的异常处理。这需要来自供应商和软件的行业专业知识,以解决机会周期计数等功能。

“机器人技术不仅仅是一个机械臂以X速度移动,或者能够处理这种大小或重量的物品,还有操作方面的考虑,”Hayes说。

DC操作也可能受益于不止一种类型的机器人,这增加了对解决方案提供商的需求,他们可以处理系统之间的输入和输出应该是什么操作细节。海耶斯说,实际上,“用户需要的不仅仅是机器人技术,他们需要的是一个能够充当首席工程师或专家的供应商,能够理解对每个系统重要的指标和数据,以及机器人解决方案的输入和输出应该是什么。”

克拉比奇承认,如果所有这些听起来都有很多东西需要考虑,那是因为它可以是。为了应对了解哪种类型的机器人适合不同的工作流程或场所的复杂性,以及机器人需要如何与仓库中的其他系统进行交互,克拉比奇表示,一些公司开始采取的方法是创建一个卓越机器人中心(COE)。这样的COE将是公司内部的一组人,他们使用过机器人,也了解运营问题,并可以指导经理。一些公司甚至可能会设立一个“首席机器人官”来监督COE。

克拉皮奇说:“这些机器人卓越中心的人才就像一个三脚凳,他们在IT、工程、商业和运营方面都有专业知识。”“一些公司已经在朝这个方向发展。他们认识到需要一个能够与企业合作的组织,使他们与符合他们特定需求的机器人技术保持一致,然后可以帮助他们引入解决方案并提供支持。”


作者简介

罗伯特·米歇尔
罗伯特·米歇尔,《现代》杂志的高级编辑,自1996年以来一直报道制造业和供应链管理趋势,主要是作为《制造业商业技术》的前编辑和前撰稿人。自2004年以来,他一直是《现代》杂志的撰稿人。他曾在许多节目日报工作,包括ProMat,北美物料搬运物流展和全国制造周。你可以通过以下地址与他联系:(电子邮件保护)

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