仓库中的移动性和机器人技术:我们已经走了多远?

的景象自主机器人在仓库地板上快速移动，收集数据，在24/7/365的环境中执行任务——几乎没有或根本没有人为干预——几十年来一直在设计师和工程师的脑海中徘徊。由于科技的进步、高昂的劳动力成本以及不断提高供应链生产率的努力，越来越多的仓库和配送中心需要机器人来存储、搬运、挑选、存放和分类库存。

至少就目前而言，由于预算和文化方面的挑战，是早期采用者加入了这场战斗。然而，就像我们看到的任何颠覆性创新一样，随着技术的进步和价格的降低，以及越来越多的人习惯了机器人在仓库中的应用，机器人的采用率可能会呈指数级增长。

沿着小路走很远

为了提高生产率、提高订单准确性、减少安全事故和/或加快周期时间，越来越多的公司正在探索仓库机器人的概念。虽然与自动化相关的失业问题仍然是那些投身机器人大战的公司最关心的问题，但很少有人能否认将移动、自主的机器人引入一个显然会从自动化中受益的环境的好处。

“我们还没有100%做到这一点，但我们在为市场提供全套机器人、物品级拣货解决方案的道路上走得很远，”他说迈克•Khodl解决方案开发副总裁处于。Khodl表示，公司在过去几年里取得了“快速进展”，即在开发能够区分特定商品、挑选商品并将其放入订单的机器人方面。

在宏观层面上，Khodl说，重大进步发生在两个不同的领域:视觉系统和机器人“手”。他说，对于前者，成本已经下降到一个水平，企业可以在理想的时间框架内从机器人拾取系统中获得投资回报(ROI)。这些系统也得到了改进，现在它们可以“看到”一个容器，并区分其中的物品。至于手，Khodl说，它们现在非常接近于模仿人类的手，从而允许更准确和精确的“抓取”和“伸手”。

传感器技术的进步也有助于推动机器人仓库的发展。“移动性在制造业中已经存在了一段时间，但在仓库中使用它的危害是这些空间的‘固定路径’性质，”解释说伯爵Wohlrab，机器人集成经理霍尼韦尔Intelligrated。“为了让移动机器人能够完成工作，这些固定的路径必须是清晰的。”

Wohlrab说，在仓库或数据中心创建这些路径并不容易，因为那里的物理环境不断变化。使问题进一步复杂化的是需要依靠磁铁和/或磁带或局部全球定位系统(GPS)的制导系统。像同时定位和绘图(SLAM)这样的创新——或者，建立一个本地化的地图，同时在地图中定位机器人——使移动机器人“在工作环境中变得完全自主，”沃尔拉布说，“而不必在固定的路径上操作。”

发现机器人的圣杯

深入研究驱动现代机器人的技术和工程，执行器、传感器、手臂、手和摄像头(仅举几例)等部件每年都在变得更快、更准确、更划算。以JBT Corp.为例——马克·朗埃克他表示，该公司正在为其自动驾驶汽车安装更复杂的执行器，然后将后者集成到帮助企业解决问题的移动平台上。

但是，至少在某些应用中，要让机器人在物理上取代人类，还有很多工作要做。Longacre说:“我们经常谈论在我们的移动平台上安装机械臂，我们有时把它称为圣杯。”“我们肯定在朝着这样的方向努力，我们可以把一个复杂的机械臂放在一个平台上，让它四处移动，挑选物品和操纵东西。这是一个完美的、不可避免的组合。”

Longacre表示，追求这种完美结合的动力主要是由市场驱动的，他从许多《财富》50强企业那里听说，他们都想要这种解决方案。朗埃克表示:“在这方面，我们肯定受到了大型跨国公司的推动。他补充说，JBT一直致力于这一领域的小规模项目，但他承认，在开发过程的这个阶段，用户可能很难做出商业案例。“目前，”他补充道，“这种组合的成本略高于合理水平。”

从静止到移动的

在大多数情况下，像拣件和码垛这样的功能是仓库或数据中心内的固定解决方案。我们是否正在进入一个可以将移动性与这些类型的任务结合起来的时代?我们为这篇文章采访的供应商都这么认为，尽管他们也承认要实现这一目标还需要克服一些障碍。

Wohlrab说:“要实现这些特定的、固定的功能，可能还有一段路要走。”他预计下一代机器人和/或软件将在这一特定领域取得更多进展，机器人将更有效地管理人类的任务、功能和运动。“我们正朝着这个方向前进，但还没有到那一步。”

朗埃克说，最终，机器人将能够在华盛顿特区处理混合情况的拾取。要做到这一点，需要一个极其复杂的摄像系统，它可以让机器看到单个部件，然后用它像人一样的手臂把这些部件拿起来打包。朗埃克表示，这一愿景还必须包含一个先进的末端执行器(即机械臂末端的装置)，该装置带有真空手柄，可以“抓取各种各样的产品”。“最后一块拼图将是在仓库周围运输机器人的移动平台。”

那件事可能比许多人意识到的更接近。朗埃克说，JBT已经生产了许多配备龙门式机器人(相对于固定自由度机器人)的车辆。例如，一家大型制造商正在使用这些机器抓住线轴，然后将多达36个线轴拉到一个自动导引车(AGV)。然后，AGV可以移动到仓库或工厂的另一个区域卸载物品。朗埃克说:“这只是我们已经看到机械臂与车辆集成并用于管理固定/重复任务的一个例子。”

唐Heelis，销售经理Cimcorp他也看好机器人突破障碍、开始处理更多配送功能的能力。他说，Cimcorp已经在车队环境中完成了许多自主机器人的安装，这是向能够自主导航的移动机器人方向迈出的又一步。换句话说，机器人被编程从A点到达B点，但如何安全到达那里基本上是由它自己的设备决定的。“最终，它会找到通往目的地的路，”希利斯说。“这是自主移动机器人的关键要素，我们肯定在这一领域取得了一些进展。”

早期采用者比比皆是

当他环顾仓库移动化的发展以及2016年即将进入市场的新创新时，乔Zoghzoghy，移动机器人经理巴斯蒂安·解决方案他说，正确的供需组合终于到来了。等式的一边是要求数据中心自动化程度更高的用户，另一边是响应号召并开发新解决方案和设备的制造商。

介于两者之间的是人类，他们不希望看到自己的工作被机器人取代。这种阻力似乎并没有阻止公司探索他们的选择。正如亚马逊(Amazon)推动自己的仓库自动化(并收购了一家机器人制造商以实现这一目标)所证明的那样，在技术的帮助下以更低的成本实现更高的生产率的动力并没有减弱。

“劳动力成本越来越高，季节性劳动力尤其难以管理和规划，”朗埃克说。“这给公司和员工带来了很多问题，所以很多公司都在寻求技术和自动化来帮助缓解这些痛点。”

Khodl对此表示赞同，并表示，降低劳动力成本的需求是目前仓库自动化和机器人技术发展的最大推动力之一。一家电子商务公司为了更接近客户而搬到市区，可能会发现自己在就业方面陷入了困境。“在一些地区，在旺季几乎不可能找到500到600人工作，”Khodl说。“这就是机器人可以发挥作用的地方。”

展望未来，Heelis希望更多的公司意识到这一点，并探索他们的移动出行选择。“我们现在正处于一个门槛，许多公司都认识到机器人技术给他们的运营带来的潜力和价值，”希利斯说，“但他们仍然是试探性的，因为这不是一项人人都在使用的技术。向前迈出一步的人是站在前沿的人;然后其他的就会跟着来。”

本文中提到的公司

•巴斯蒂安·解决方案
•Cimcorp
•处于
•Intelligrated
•制造商JBT公司。