现在是机器人叉车的时候了吗?

尽管机器人工业卡车仍只占市场的一小部分,但随着运营商寻求加快流程,同时减少寻找足够多操作员的困难,人们对它们的期望越来越高。

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如果时机成熟的话机器人叉车销售要腾飞,现在可能就是这样。与新型冠状病毒肺炎疫情加速了许多类型商品的电子商务,履行中心和制造工厂需要移动大量托盘,以保持商店的库存,电子商务订单拣选系统或人工拣选地点满载货物。

尽管失业率自去年以来一直在上升,但确保足够多的工人(包括熟练的叉车操作员)来保证商品流向消费者仍然具有挑战性。在这种情况下,无人驾驶机器人卡车的销售将会受益。

供应商表示,自动化叉车在两年或更短的时间内就可以获得投资回报(ROI),但其中涉及一些复杂性,比如知道如何将其逐步应用到操作中,以及确定最有意义的自动化或半自动化应用程序。

另一个现实是,自动叉车在叉车总销量方面仍然是九牛一毛。用户公司必须弄清楚如何证明它们的合理性,并仔细考虑这项技术如何不只是另一种类型的叉车,而是自动化战略中的工具。

分析公司Interact Analysis的董事总经理阿什·夏尔马表示,2019年约有5000辆自动升降卡车出货。这听起来可能相当多,但去年各种类型的叉车出货量超过100万辆,占市场份额的0.3%。然而,随着今年电子商务的大幅增长,以及仓库和其他工业场所提高成本效率和订单周期时间的压力增加,Interact Analysis预测机器人升降机将出现强劲增长,包括基于人工智能的车辆自动导引车(AGV)技术或使用自主导航的技术。

根据夏尔马的说法,互动分析公司预测,到2028年,机器人叉车的年复合增长率将达到64.5%,而过去几年的增长率为20%至25%。进一步提高成本效率的无情压力,以及自动化升降机的更高安全水平,是关键驱动因素。

“像其他自动化领域一样,关键的驱动因素之一是节省成本,”夏尔马说。“一家公司会投资于前期成本更高的自动化卡车,但从长远来看,它将节省成本,因为该技术减少了对操作员的需求,以及与此相关的所有成本,如处理培训和员工流动。另一个主要因素是,有了机器人叉车,安全性就提高了。人工操作的叉车也会发生事故,而使用自动化卡车要安全得多,不仅在人员安全方面,还可以降低库存、卡车或设施资产受损的风险。”

尽管2019冠状病毒病导致今年失业率上升,但寻找足够多的熟练操作员仍然是影响自动化决策的一个问题。夏尔马说:“就业市场环境与去年相比有所变化,但从长远来看,劳动力供应问题是一个值得关注的问题,这将有助于推动这一细分市场。”

关注经济增长

升降机供应商一致认为,考虑到持续的挑战,自动化车辆一定会越来越受欢迎。虽然仓库效率的努力通常集中在自动化订单挑选解决方案上,但货物也需要在托盘级别上处理、分级或存储,这为自动化托盘移动提供了机会。

公司总裁兼首席执行官布雷特·伍德说:“我坚信,这场大流行将加速自动化叉车的采用,以及许多其他形式的材料处理自动化。丰田北美物料搬运公司(TMHNA)同时也是TMHNA母公司丰田工业公司(Toyota Industries Corporation)的高级执行官。“部分原因是很难找到足够熟练的操作员,但除此之外,客户对快速和完美的材料处理流程的期望越来越高。客户要求比以往任何时候都更高的效率,这反过来又推动了对更多流程优化的需求,包括自动化。”

Wood补充说,自动化叉车可以最大限度地提高托盘负载重复移动的效率。“我认为自动化叉车将有助于实现更高的效率目标,因为如果存在重复的过程,即货物需要定期从A点移动到B点,为什么不应该实现自动化呢?”

Wood补充道,考虑到传统叉车的安装规模,以及它们所提供的价值和灵活性,自动化卡车车队的组成将是渐进的。一些公司可能会选择仅在某些工作流程或过渡阶段使用半自动叉车功能。对于半自动化叉车,制导技术可以自动驾驶叉车沿着给定的路线行驶,但操作人员可以在适当的时候接管。

伍德说:“自动化升降机绝对是一种趋势,但驾驶升降机的操作员永远不会消失。”“对有人工操作的升降机的需求总是存在的。人工操作的资产本质上是灵活的,远程信息处理等技术可以提供数据驱动的见解,以帮助提高效率。”

耶鲁材料搬运公司新兴技术商业化经理凯文·帕拉莫尔说,在大流行之前,创纪录的低失业率和不断上升的工资率等因素已经使机器人升降机对一些作业具有吸引力。

现在,随着经济和材料处理世界应对失业率上升等大流行的影响,劳动情况有所不同,但由于健康和安全政策的到位,让生病的工人呆在家里,对dc来说,指望有足够的劳动力仍然是一个挑战。最终的结果是,更多的作业将看到机器人叉车作为自动化解决劳动力短缺问题的一部分。

帕拉莫尔说:“当你考虑到所有的因素,比如仓库的高周转率,以及一些人所说的亚马逊效应的一部分,不断上升的劳动力价格,这使得机器人升降机的投资回报时间缩短,多班作业的投资回报时间缩短至两年或更短。”“由于所有这些趋势,我们预计在今年剩余时间、2021年及以后,机器人叉车的销量将会增加。”

帕拉莫尔解释说,考虑使用机器人卡车的公司确实面临着比传统同类产品更高的价格,但实际上,比较单位成本是不现实的,因为机器人卡车是一个同时提供车辆和操作员能力的系统。

对于机器人卡车来说,更恰当的比较是一辆机器人卡车与传统卡车的成本加上两到三名全职操作员的成本,再加上使用操作员的其他成本,如员工流动和培训。其他因素,如更安全的机器人操作,可以减少对资产和库存的损害,也可以考虑在内。

“机器人叉车是一个完整的系统,”帕拉莫尔说。“当我们和他们一起进入市场时,每个客户组织都有很多发现,找出他们想要自动化和实现的东西。我们与他们合作,了解他们的自动化目标,并将其定位为两年或更短时间内的投资回报率下降。”

在过去的几年里,许多公司已经试用了机器人升降机卡车,其中一些现在正在向更多的地点或更多的工作流程推广。帕拉莫尔说:“我们有相当多的客户带着演示的心态进入(机器人升降机),‘让我们用2到8个机器人来完成一个给定的过程,以证明技术,看看是否存在未知因素。’”“当他们看到这些初始项目运行良好时,他们将准备在同一设施中自动化更多的叉车过程,或将其部署在其他设施中。”

机器人进化

近年来,机器人叉车的类型也得到了扩展,这样机器人卡车不仅可以进行水平移动或短时间的提升,还可以在更高的机架位置进行提升和处理。

帕拉莫尔说,耶鲁大学有一辆无人驾驶卡车,可以到达并处理30英尺多高的货物,因此可以自动化的叉车应用的“范围”不像以前那么有限。随着技术障碍对机器人升降机来说不再是问题,剩下的是可用劳动力、劳动力率上升和周期时间增加等运营因素,所有这些因素都有利于增加自动升降机的使用。

一些拥有基于自主移动机器人(AMR)技术的机器人叉车的供应商表示,无需基础设施的解决方案将为更广泛地使用机器人叉车打开市场。近年来,基于amr的叉车不断发展,涵盖了更多的应用领域,从使用自动拖车进行拖运,发展到基于amr的托盘堆垛机,以及可以自主提升托盘,而无需安装指导基础设施提示的高架机型。

“我们提供的是完全自主的机器人,你不需要引导基础设施,”该公司总裁罗布•沙利文(Rob Sullivan)表示AutoGuide移动机器人.“让各部门真正自主地完成任务,是实现仓库效率承诺的关键因素。”

Sullivan指出,基于amr的AutoGuide利用了相同的基本车辆单元和自动驾驶技术,但有不同的“适配器”。这意味着同一基础AMR可以是拖船,托盘堆垛机或高架叉车,这取决于客户的需要。沙利文说:“这与(手臂式采摘)合作机器人的设计方法类似,它们使用一个具有不同末端执行器的基本单元来执行不同的任务。”

AutoGuide最近推出了所谓的移动ASRS,它没有使用传统的自动存储和检索系统(AS/RS)基础设施,而是利用了AutoGuide的AMRs、软件和传统的货架,Sullivan表示,这比托盘穿梭或单位负载AS/RS解决方案成本更低,但达到了类似的效率。

他补充说,总的来说,所有规模的作业都需要自动化托盘的移动,以克服劳动力可用性问题。

沙利文说:“很多公司根本招不到足够多的人,还有很多公司的员工流动率很高。”“自主机器人可以通过自动化一些关键工作流程来减少这些挑战,使运营部门能够将最好的员工分配到更高价值的任务上。”

沙利文还认为,自主机器人的投资回报率将在两年或更短的时间内实现,包括租赁和购买两种选择,不过投资回报时间会根据劳动力价格和其他因素而有所不同。Sullivan表示,AutoGuide已经研究了机器人作为一种服务(即“RaaS”)如何为机器人升降机支付费用,但该模型变得复杂,而且考虑到现有的有吸引力的设备租赁费和amr相对较短的回收期,该模型并不真正需要。

到达那里

佩里Ardito三菱物流(Mitsubishi Logisnext)美洲仓库及自动化产品集团总经理,也预计自动化叉车将出现强劲增长,但许多客户将逐步将其用于特定的工作流程,而使用更传统的叉车完成其他任务。使用全自动卡车的另一个踏脚石是使用半自动产品,如半自动订单拾取器或炮塔卡车。

阿迪托说,半自动化车辆仍然有一名操作员,但它也有仓库导航和传感技术,可以从仓库管理系统获取任务和位置指令,并自动将车辆和操作员以最有效的路线带到正确的位置。阿迪托表示,与同类型的全自动车辆相比,这种车辆的价格更便宜,但具有一些相同的优点,例如使用最佳路线,并且能够完全准确地到达正确的位置。

阿迪托说:“对于那些还没有准备好采用全自动解决方案的业务,或者应用程序还不能证明完全自动化是合理的,在生产力、高效路线和拣选精度方面,半自动化车辆可以提供与完全自动化相同的许多效率。”

阿迪托补充说,半自动叉车技术已经得到了验证,并且已经存在多年。在三菱物流(Mitsubishi Logisnext Americas)提供的多个叉车品牌下,Jungheinrich为订单拾取器和转塔卡车提供了半自动选择,并在10多年前推出了首款此类半自动产品。操作人员仍然需要控制油门来让半自动汽车移动,但半自动汽车可以准确地找到每个位置,而无需操作人员计算机架位置或编号布告,这往往会分散操作人员的其他工作。半自动化车辆还可以预先定位叉子,以快速、准确地接合和提升托盘。阿迪托表示:“半自动技术可以提高操作人员和车辆的生产效率。“从传统的叉车到大规模部署全自动卡车可能是一个巨大的飞跃。半自动化可以是实现完全自动化的一些好处的一种方式,就像在选定的工作流程中使用全自动卡车一样,一旦你开始看到好处,就可以扩展使用。”

杰克Kaumo,Raymond公司iWarehouse技术解决方案主管也认为,半自动汽车是进入全自动汽车的好方法。半自动驾驶使得操作人员不必考虑最佳路线,也不必专注于寻找正确的取车或下车点——他们所需要做的只是简单地移动一下,让车辆前进。Kaumo说:“这样做的目的是减少流程中可能出现的错误。”

Kaumo补充说,基于自然特征识别的无基础设施自动化叉车也将有助于增长市场,因为它简化了部署细节。Kaumo说:“免费的基础设施让客户可以在一天内就拥有一辆自动卡车。”

Kaumo补充道,Raymond公司的全自动叉车也正在获得发展势头,但从传统叉车向全自动叉车的转变将是渐进的,因为传统卡车的安装基础非常庞大,可以满足当前的需求,并且需要评估哪些工作流程应该自动化。他说:“这将是一个逐步走向自动化的过程,但这没关系,因为在实现自动化之前,你想要优化流程。”

由于机器人叉车作为一个系统来自动化一系列的材料移动,您需要仔细评估诸如机架和存储布局或分期点与之前存在的因素。这对叉车供应商来说很好,他们已经从主要专注于传统工业卡车的硬件供应商演变而来。伍德总结了为机器人叉车提供最佳物料流的需求,他说:“自动化系统的效率与它们支持的其他设施流程一样高。”自动化不是定义和优化这些流程的替代品,自动化也不会修复损坏的流程。你只会更快地得到失败或有缺陷的结果,而且规模更大。”

本文提到的公司:


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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