机器人技术的第二次浪潮

随着机器人技术的部署越来越广泛,一些操作开始使用来自多个供应商的车队,更多的讨论是与软件相关的问题,如集成,而较少讨论机器人硬件本身的工作。

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仓库机器人技术的第一阶段可能即将结束。这是因为如今的供应商更多地谈论履行流程、集成和软件,而不是机器人。

可用的机器人系统类型已经成熟和多样化。自主移动机器人(amr)协助仓库员工提高拣货效率。还有移动更大载荷的amr,自动升降卡车,移动货物到人的系统,以及移动操作机器人。在过去的几年里,机器人取放解决方案取得了快速进展人工智能(AI)还有机械臂。

仓库机器人技术的发展非常迅速,已经为数据中心带来了运营效益,但接下来会发生什么呢?虽然新的机器人肯定会出现,但一个很大的变化是,越来越多的供应商开始谈论软件功能以及与之相关的必要条件,比如集成和可靠而灵活的流程性能。

“我们是履行解决方案提供商,而不是机器人供应商,”他说Fergal格林,他是AMR供应商6 River Systems的营销副总裁,该公司的机器人可以与仓库员工协同工作。“原因是机器人是达到目的的一种手段。对我们的客户来说,重要的是机器人实现的履行过程的表现。”

与此同时,拥有物流中心的公司并不只是部署一种类型的机器人。一些公司开始从不同的供应商那里部署机器人。这提升了更容易集成解决方案的重要性,他说德怀特Klappich他是分析公司的研究副总裁Gartner

使用机器人厂商提供的应用程序编程接口(api)仓库管理系统提供商有助于集成,但当多种类型的机器人、固定自动化和其他系统(如显化或立方和称重)需要协同工作时,事情变得更加复杂。

正如Klappich解释的那样,API是有帮助的,但“问题是,当运营达到部署异构机器人舰队的地步时,API方法就变得越来越难以实现。您可以在多个系统和WMS之间完成所有这些一次性的集成,知道每次我想引入新的WMS或进行重大升级时,都会再次进行这种集成工作。而且,这不仅仅是集成工作本身,还涉及到希望能够在不同类型的机器人之间以及与其他类型的自动化之间协调工作。”

集成前沿

由多家供应商提供机器人技术的趋势催生了一个新的软件利基市场,克拉比奇和高德纳公司称之为“多机器人编配”。这些平台介于业务应用程序、异构机器人车队和其他形式的自动化之间,并与之集成。

克拉比奇说,这是一个新兴的类别,涉及到来自不同背景的供应商,从专门从事集成的供应商,到拥有WMS或WMS的供应商仓库执行系统(WES)背景,机器人供应商谁定位他们的软件能够编排。该类别还涉及通用车队管理器,该领域的一个参与者是亚马逊,它有一个名为“亚马逊网络服务”(AWS)的产品RoboMaker。

Klappich解释说,编配的最终目标是使用不同的机器人解决方案更容易地建立统一的工作流程,例如,更大尺寸的AMR或自动升降卡车可以携带托盘来补充由另一种机器人支持的拣选区域。克拉比奇建议,如果你的公司刚刚开始使用机器人技术,通常不太需要这样的解决方案。

克拉皮奇说:“这种需求取决于环境的复杂性。”“如果你是一个刚刚开始使用机器人技术的企业,想要将一个AMR解决方案与一个WMS集成在一起,你可能不会去获得一个多机器人编排平台。那些拥有日益多样化船队的公司推动了这种需求。”

SVT robotics是一家专门从事机器人集成的供应商。该公司提供了一个软件平台,简化了不同系统之间的连接,以及它们如何在共同的过程中协同工作。


SVT Robotics的集成平台将数据接口细节与编排所需的信息流分离。


该公司的SOFTBOT平台包含不同机器人系统和企业系统(如WMS)之间的连接器,也包含其他形式的自动化,如高密度存储和拣选系统,或输送系统。该平台提供了SOFTBOT连接器,以及用于可视化设计集成流程流的拖放工作室功能。设计完成后(只需几分钟),连接器无需编程就能围绕设计的流程自动集成系统。

此外,解释A.K.舒尔茨的首席执行官和联合创始人SVT机器人该平台提供了名为SOFTBOT Features的小型应用程序,以协调不同系统如何协同工作。但并不是一个成熟的WES,它的功能是做特定事情的“微服务”,比如解析传入的订单来确定诸如哪个系统需要库存、系统是否可用以及系统有多忙等因素。舒尔茨解释说,使用这些小应用程序,平台可以协调系统。

舒尔茨说:“有整合,也有协调,但我们的客户最终想要的是协调。“他们希望多个不同的系统能够协同工作,创造出一个系统本身无法真正实现的新结果。但要做到这一点,第一步是整合。”

使用SVT平台的公司包括麦格雷戈的合作伙伴这家咨询公司利用该技术在其一家制药行业客户的生产现场快速部署移动机器人,实现物资运输自动化。该设施需要保持无菌环境,因此amr被选为理想的运输方法。SVT的平台加速了集成,该项目还包括为员工创建用于与amr通信的屏幕。

舒尔茨说,通过使用集成平台,公司可以减少在基于api的集成上花费的时间和精力。此外,SVT平台成为不同机器人或其他自动化系统与WMS(或企业资源规划系统)之间的一个公共集成点,而不是处理到WMS的点对点集成。

Schultz解释说,连接器和SVT平台能够将数据集成细节“抽象”到系统使用的逻辑信息流中,例如下一个任务的位置,需要运输什么货物,或者在哪里放置货物。

舒尔茨说,从本质上讲,这将数据交换细节从信息流中分离出来,同时让不同的机器人解决方案做他们最擅长的事情,比如车队管理或选择路径优化。舒尔茨说:“通过创造这种抽象,每个人都可以自由地在他们关注的部分进行创新,而不必处理所有这些复杂的、直接的技术耦合。”

其他供应商也在利用集成机会。蓝色那边该公司推出了一种名为Robotics Hub的解决方案,旨在简化多种类型的机器人和自动化与WMS的集成。

根据亚当Shawish该中心是一个软件即服务(SaaS)解决方案,旨在简化多个机器人和自动化与WMS的集成,不仅是Blue Yonder的WMS,还包括任何管理仓库库存和订单的上游系统。

“自动化解决方案(与WMS)的通信方式往往略有不同,因此我们希望通过Robotics Hub对这些流程进行标准化,以减少在仓库中推出和集成不同自动化供应商所需的时间和精力,”Shawish说。“它一开始专注于(集成)机器人技术,但后来扩展到其他类型的自动化,比如货到人的系统。”

Glynn指出,6 River Systems已经与集成平台合作,也使用了基于api的部署集成。总的来说,他同意,运营经理追求的是能够帮助编排流程的高级软件。他说:“我们将与合作伙伴合作,将不同的技术整合在一起,但我们相信运营商正在寻找一个统一的用户体验和运营控制中心。”“我们今天已经在一些客户设施中这样做了。”

编排多个系统

机器人供应商GreyOrange还认为其软件支持编排。GreyOrange联合创始人兼首席技术官阿卡什·古普塔(Akash Gupta)表示,多代理编排是供应商GreyMatter软件的“核心能力”。他说,该软件可以协调的“代理”不仅包括它的机器人,还包括其他机器人,以及人和其他对操作很重要的自动化元素,比如自动包装。

古普塔说:“根据工作流程和任务,代理可以协同工作,也可以单独工作。”“例如,一个人可能与一个货物对人机器人、一个机器人拣货臂和一个移动输送机器人一起工作,挑选和包装订单并将其移动到运输处,或者一个无人驾驶的内部物流机器人可能独立工作,将托盘从码头门移动到库存集中区域。我们相信,大多数公司更愿意让多个代理组合来处理履行,无论是在一个设施中还是在各个节点上。”

inVia机器人他说,该公司有时会在机器人部署之前部署软件,以以人为本的流程实现一定的生产力效率,然后在机器人部署后获得进一步的收益Lior Elazary他是inVia的创始人兼首席执行官。


一些基于人工智能的机器人拾取解决方案供应商提倡对样本sku和bin演示进行性能基准测试,以深入了解实际系统功能。


“越来越多的操作需要这种指挥能力来分配工作,并决定哪个代理应该在什么时候做什么。我们的软件可以扮演这种导体的角色,它可以是许多类型的代理,包括人、机器人、输送系统、其他机器或自动装袋机之类的东西。”Elazary补充道。

虽然有效的集成方法是供应商应该提供的一部分,但一些操作仍然追求独立的系统,指出杰夫·克里斯坦森公司产品副总裁Seegrid

克里斯滕森说:“最终目标是优化和改善整体的物料流动,各种系统之间的集成将是这一努力的一部分。”“集成支持这一努力,但并不一定需要它们来改善今天的移动自动化。”

segrid的客户使用集成从库存系统(如WMS)调度segrid Palion amr,有些则通过拉式系统或手动调度。

克里斯滕森补充说:“我们也有客户与其他自动化设备和其他供应商的机器人进行集成。”“例如,我们的Palion牵引车在传送带上采摘和放置。我们的amr可以沿着传送带拖动,并在传送带和牵引拖拉机之间来回转移物品。我们目前还将amr与设施中的卷帘门集成在一起,这样我们的机器人可以在进入新空间时打开门,然后在通过后关闭门。”

解决方案的可靠性

当谈到取放机器人时,解决方案提供商表示,系统的有效性来自基于人工智能的软件,也来自于手臂。解决集成问题取决于这些供应商如何处理合作关系和解决方案的有效性。

基于api的集成是如何实现的伯克希尔哈撒韦的灰色该公司是一家机器人解决方案提供商,通常与WMS或其他管理库存和订单的系统集成基肖尔Boyalakuntla他是该公司负责产品的副总裁,该公司最近发布了一款机器人putwall解决方案。

他解释说,作为一个解决方案提供商,伯克希尔格雷确保集成工作,不仅从WMS到机器人,而且在其他方向上也是如此。这种双向流程可以让WMS或其他系统知道SKU或标签是否损坏,或者机器人是否无法处理任何物品。

博亚拉昆特拉解释说,整合是合作的一部分,即使最大的部分是可以处理变化的人工智能能力。他说:“我们确保,当我们打开灯并委托(一个系统)时,提货率和吞吐量完全符合我们与客户达成的协议,或者超过协议。”

自动拾取和放置任务的仓库机器人应用程序是软件驱动的,使用AI和机器学习(ML)智能使解决方案能够适应sku或包装的变化。这意味着在现实世界中部署时,拾取放置机器人解决方案的有效性在很大程度上取决于机器人软件的专业知识。

为了支持这一点,霍尼韦尔Intelligrated,与其霍尼韦尔的机器人霍尼韦尔机器人公司(Honeywell robotics)首席技术官托马斯•埃文斯(Thomas Evans)表示,该公司已经投资于与软件相关的机器人“构建模块”。

例如,霍尼韦尔9月份推出的智能、灵活的卸托盘机解决方案,采用机械臂和amr来运输托盘作为解决方案的一部分,但机器人控制软件,以及其AI和ML功能,以及视觉和感知软件都来自霍尼韦尔。

霍尼韦尔在试点中与客户广泛测试了该解决方案,以确保该解决方案在推出时能够感知并适应变化。霍尼韦尔确实是机械臂的合作伙伴,在一些解决方案上也与其他机器人供应商合作,但对于新的卸码垛机,机器人软件和专业知识来自霍尼韦尔。

AMR互操作性标准帮助机器人“消除冲突”

2021年5月,行业组织MassRobotics发布了第一个版本的机器人互操作性标准。虽然该标准被认为有助于让来自不同供应商的机器人在同一地点协同工作,同时避免通道堵塞等问题,但该标准并不意味着是一个编排平台或某种类型的全面车队控制器杰森•沃克, CEO路标机器人,部分机器人轨迹

该标准解决了来自多个供应商的自主移动机器人(amr)的安全高效操作问题。

新引入的机器人互操作性标准的工作组成员和贡献者包括:

这个标准工作的一个重点是允许不同类型的amr共享状态信息或“道路规则”,这样它们就可以一起工作。

例如,该标准处理数据点,如公共参考位置、当前位置和未来目的地、机器人的状态(活动与空闲)以及其他可以帮助AMR系统在同一设施中协同工作的因素。

标准委员会成员沃克解释说,该标准还允许创建操作仪表板,以便管理人员可以深入了解车队的生产力和利用率,但它并不意味着是一个全面的机器人控制系统的规范。

沃克说:“我们的目的是能够拥有多个不同类型和形状的机器人,同时部署在单个客户设施中,并让它们以高效和合作的方式相互协作,而不会相互冲突。”

例如,改进的机器人之间的信息共享有助于避免通道堵塞,或者两个机器人同时出现在同一个码头门口。“它所做的是提供一个框架,允许供应商的系统彼此消除冲突,”沃克说。“它允许供应商创建能够对其他机器人的存在做出反应并与之合作的系统。”

该标准没有规定允许一家供应商的系统控制另一家供应商的机器人运动的方法。沃克总结说,提高不同机器人之间的态势感知能力是其核心。沃克补充说:“我们需要不同类型的移动机器人,我们需要能够很好地合作。”

埃文斯说:“我们想要开发自己的软件控制和霍尼韦尔通用机器人控制器的原因是能够完全定制我们为客户提供的产品,这不仅可以实现高质量的解决方案,还可以让我们充分了解如何在现场部署、调试和维护软件。”“这对作为解决方案提供商的我们来说非常重要。”

虽然像ML和感知这样的技术术语似乎与DC的现实情况无关,但这些构建模块对于处理去码垛等应用程序所需的变化水平至关重要,即使在系统中运行任何单sku托盘和混合sku托盘的序列时也是如此。

“(处理变化的灵活性)都在我们的软件控制范围内,我们与客户合作的一些事情,以确保我们用这个产品解决他们的痛点,”埃文斯说。

他说,基于人工智能的拣件仍然是一种新的先进解决方案,与现有的材料处理自动化类别相比,最终用户组织很难评估泰德•史汀生,首席运营官协变是一家基于人工智能的机器人解决方案提供商。毕竟,他解释说,如何确定人工智能驱动的手臂/夹具是否真的可以处理现代商业中快速变化的SKU组合?来自十几个或更多供应商的华丽演示并不能真正回答这个问题。

斯廷森说:“这是一个拥挤而令人困惑的市场,试图了解一个系统与另一个系统的功能是非常具有挑战性的。”“它不像一些更传统的材料处理系统类别,在那里你可以比较规格表和相当完善的性能指标。”

一种方法是运行性能基准测试并邀请供应商参与。这样的测试应该混合使用sku(5到25个),以及不同的sku如何在箱子中呈现的场景,以提供解决方案真正可以处理的见解。

通常情况下,这种基准测试衡量的是挑选成功率,以及需要人工干预的速度。斯廷森说,归根结底,这不是关于比较机器人,而是弄清楚人工智能是否可以帮助你处理产品组合和履行挑战。

斯廷森表示:“我们鼓励基准测试,因为它可以帮助公司评估机器人系统和为其提供动力的人工智能在适应快速变化的产品组合方面的表现,从而为有效的合作关系奠定基础。”


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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