机器人的第二波浪潮

随着机器人被更广泛地部署,一些操作开始使用来自多个供应商的车队,更多的讨论是关于软件相关的问题,如集成,而不是机器人硬件本身的工作。

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仓库机器人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。

机器人系统的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。此外,还出现了能够搬运更大货物的amr、自动叉车、移动货物到人系统和移动操作机器人。在过去的几年里,机器人拾取和放置解决方案取得了迅速的进展人工智能(AI)还有关节机械臂。

仓库机器人技术的普及速度相当快,已经为数据中心带来了运营上的好处,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和与之相关的需求,比如集成和可靠而灵活的流程性能。

“我们是一个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,重要的是由机器人实现的履行过程的性能。”

与此同时,拥有物流中心的公司并不只是在部署一种机器人。一些公司开始部署来自不同供应商的机器人。这提升了能够更容易地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

使用机器人供应商提供的应用程序编程接口(api)仓库管理系统(WMS)供应商帮助集成,但当多种类型的机器人、固定自动化和其他系统(如显示或立方和称重)需要协同工作时,事情就变得更加复杂了。

正如Klappich所解释的那样,API是有帮助的,但“问题是,当运营达到部署异构机器人车队的程度时,API方法就会变得越来越困难。您可以在多个系统和一个WMS之间完成所有这些一次性集成,因为每次我想引入一个新的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,还需要有能力在不同类型的机器人和其他类型的自动化之间协调工作。”

集成前端

来自多个供应商的机器人技术的趋势已经产生了一个新的软件利基,kappich和Gartner称之为“多机器人编排”。这些平台位于业务应用程序和异构机器人以及其他形式的自动化之间并与之集成。

克拉皮奇说,这是一个新兴的类别,涉及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背景,对于那些将他们的软件定位为能够编排的机器人供应商。这一类别还涉及到通用车队管理器,亚马逊(Amazon)就是这一领域的参与者之一,它提供的亚马逊网络服务(AWS)名为RoboMaker。

kappich解释说,编排的最终目标是使用不同的机器人解决方案更容易建立统一的工作流程,例如,更大格式的AMR或自动叉车可以携带托盘来补充由另一种机器人支持的拣选区域。克拉皮奇建议,如果你的公司刚刚开始使用机器人技术,那么通常不太需要这样的解决方案。

“需求取决于环境的复杂性,”克拉皮奇说。“如果你是一家刚刚开始使用机器人技术的公司,想要将一个AMR解决方案与一个WMS集成,你可能不会出去获得一个多机器人编排平台。这些需求更多地是由那些拥有日益多样化的车队的公司推动的。”

专门从事机器人集成的供应商是SVT robotics。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开来。


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,以及其他形式的自动化,如高密度存储和拣选系统或输送系统。该平台提供SOFTBOT连接器,以及用于可视化设计集成流程的拖放工作室功能。一旦设计完成(可在几分钟内完成),连接器无需编程即可围绕设计过程自动集成系统。

此外,解释A.K.舒尔茨的首席执行官兼联合创始人SVT机器人在美国,该平台提供名为SOFTBOT Features的小应用程序,以协调不同的系统如何协同工作。但是,功能不是一个成熟的WES,而是做一件特定事情的“微服务”,比如解析传入的订单以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,通过这些小应用程序,该平台可以协调系统。

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,创造一个单独系统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该公司利用该技术,在其一家制药行业客户的生产现场快速部署移动机器人,实现物资运输的自动化。该设施需要保持无菌环境,因此选择amr作为理想的运输方法。SVT的平台加速了整合,该项目还包括为员工创建屏幕,用于与amr沟通。

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,而不是处理与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”为系统使用的逻辑信息流,例如下一个任务的位置,需要运输的货物,或者在哪里卸货。

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个名为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该中心是一种软件即服务(SaaS)解决方案,旨在简化多种机器人和自动化与WMS的集成,不仅限于Blue Yonder的WMS,还包括任何管理仓库库存和订单的上游系统。

Shawish说:“自动化解决方案往往与WMS的通信方式略有不同,因此我们希望通过Robotics Hub标准化这些流程,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。”“它一开始专注于(集成)机器人,但后来扩展到其他类型的自动化,比如商品对人系统。”

Glynn指出,6 River Systems已经使用了集成平台,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协调流程的高级软件。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控制中心。”“我们今天已经在我们的一些客户设施中这样做了。”

编排多个系统

机器人供应商GreyOrange还将其软件视为对编排的支持。GreyOrange联合创始人兼首席技术官阿卡什•古普塔(Akash Gupta)表示,多代理编排是该供应商的GreyMatter软件的“核心功能”。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,以及人员和任何其他对操作重要的自动化元素,比如自动包装。

古普塔说:“代理可以协同工作,也可以单独工作,这取决于工作过程和任务。”“例如,一个人可能会与一个货物到人机器人、一个机器人拾取臂和一个移动输送机器人一起工作,来挑选和包装订单,并将其运送到运输地点,或者一个无人驾驶的内部物流机器人可能会独立工作,将托盘从码头门移动到库存集结地。”我们相信,大多数公司更喜欢由多个代理来处理订单,无论是在一个工厂还是在多个节点上。”

inVia机器人该公司表示,它的软件有时会在机器人之前部署,以实现以人为中心的流程的一些生产力效率,一旦部署了机器人,就会获得进一步的收益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,以深入了解现实世界的系统功能。


“越来越多的作业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个指挥的角色,它可以用于许多类型的代理,包括人、机器人、输送系统、其他机器或像自动装袋机这样的东西,”Elazary补充道。

他指出,虽然有效的集成方法是供应商应该提供的一部分,但有些操作仍然需要独立的系统杰夫·克里斯坦森公司产品副总裁Seegrid

Christensen说:“最终的目标是优化和改善整体的物料流,而不同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。”

Seegrid的客户使用集成从库存系统(如WMS)调度Seegrid Palion amr,有些客户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和其他供应商的机器人进行集成。”“例如,我们的Palion拖车在输送机上进行拣选和放置。我们的amr可以沿着传送带拉,并在传送带和牵引拖拉机之间来回转移物品。目前,我们还将amr与设施中的卷帘门集成在一起,这样我们的机器人就可以在进入新空间时打开门,然后在通过后关上门。”

解决方案的可靠性

当谈到拾取机器人时,解决方案提供商表示,系统的有效性既来自人工智能软件,也来自机械臂。解决集成问题包含在这些供应商如何处理伙伴关系和解决方案的有效性中。

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,通常与管理库存和订单的WMS或其他系统集成基肖尔Boyalakuntla该公司最近发布了一款机器人推墙解决方案。

他解释说,作为一个解决方案提供商,Berkshire Grey确保整合工作,不仅从WMS到机器人,而且从其他方向。这种双向流可以让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。

Boyalakuntla解释说,整合是合作的一部分,即使最重要的部分是可以处理变化的人工智能能力。他说:“当我们打开灯并启用(一个系统)时,我们会确保拣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。”

自动化取放任务的仓库机器人应用程序是软件驱动的,使用人工智能和机器学习(ML)智能使解决方案能够适应sku或包装的变化。这意味着,在现实世界中部署拾取机器人解决方案时,其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,有它的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,该公司已经投资了与软件相关的机器人“构建模块”。

例如,霍尼韦尔(Honeywell)于9月推出的智能灵活卸垛机(Smart, Flexible Depalletizer)解决方案,将机械臂和用于运输托盘的amr作为解决方案的一部分,但机器人控制软件、人工智能和机器学习功能、视觉和感知软件都来自霍尼韦尔。

霍尼韦尔与客户在试点中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,并且与其他机器人供应商合作提供一些解决方案,但对于新的码垛机,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,同时避免通道拥堵等问题,但该标准并不意味着是一个编排平台或某种类型的整体舰队控制器杰森•沃克,首席执行官路标机器人是…的一部分机器人轨迹。该标准涉及来自多个供应商的自主移动机器人(amr)的安全和高效运行。

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:

该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”,以便它们能够一起工作。

例如,该标准涉及诸如公共参考位置、当前位置和未来目的地、机器人状态(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等数据点。

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,以便管理人员能够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规范。

沃克说:“我们的目的是能够让不同类型和外形的多个机器人同时部署在一个客户设施中,让它们以一种富有成效和合作的方式相互协作,而不会相互冲突。”

例如,改善机器人之间的信息共享有助于避免通道拥堵,或者两个机器人同时出现在同一码头门口。沃克说:“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。”“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它们合作的系统。”

该标准没有规定允许一个供应商的系统控制另一个供应商的机器人运动的方法。沃克总结道,提高不同机器人之间的态势感知能力是其核心。“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,”沃克补充道。


Evans说:“我们想要开发自己的软件控制系统,以及我们的霍尼韦尔通用机器人控制器的原因是,我们能够为客户提供完全定制的服务,这不仅可以提供高质量的解决方案,还可以让我们充分了解如何部署、调试和维护该软件,当它在现场时。”“这对我们作为解决方案提供商来说非常重要。”

虽然像ML和感知这样的技术术语似乎与数据中心的现实脱节,但这些构建块是处理诸如去托盘等应用程序所需的变化级别的关键,即使在单sku托盘和混合sku托盘的任何序列在系统中运行时也是如此。

埃文斯说:“(处理变化的灵活性)完全在我们的软件控制范围之内,我们与客户合作的一些事情确保我们用这个产品解决了他们的痛点。”

基于人工智能的拣件仍然是一种新型的先进解决方案,与现有的物料处理自动化类别相比,最终用户组织难以评估泰德•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,人们如何确定人工智能驱动的手臂/抓取器是否真的能处理现代商业中快速变化的SKU组合?十几个或更多供应商的华丽展示并不能真正回答这个问题。

“这是一个拥挤而混乱的市场,试图理解一个系统与另一个系统的能力是极具挑战性的,”斯廷森说。“它不像一些更传统的材料处理系统类别,你可以比较规格表,以及非常完善的性能指标。”

前进的一个途径是运行性能基准测试并邀请供应商参与。这样的测试应该包括sku的混合(5到25个),以及sku如何在容器中呈现的不同场景,以提供对解决方案可以真正处理的见解。

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,最终,这不是要比较机器人,而是要弄清楚人工智能是否能帮助你处理产品组合和实现挑战。

斯廷森说:“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驱动它的人工智能在适应其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
罗伯托•米歇尔,《现代》杂志高级编辑,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《制造商业技术》的前特约编辑和前撰稿人。自2004年以来,他一直是《摩登》的撰稿人。他曾在许多展览日报工作,包括在ProMat,北美材料处理物流展和国家制造周。你可以通过以下方式找到他:(电子邮件保护)

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