物流技术与应用:新松王宏玉-技术创新是物流机器人发展的主旋律

关键字导读: 新松 主旋律 技术创新

描述:新松移动机器人一直强调自主创新和集成创新相结合,重视核心技术研发,始终遵循技术储备、技术验证、技术应用三步走的研发思路和流程,国内外市场同步发展。通过大量成功案例,新松移动机器人在行业内树立了良好口碑。

访沈阳新松机器人自动化股份有限公司高级副总裁王宏玉

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在日前火热举办的2017世界机器人大会上,沈阳新松机器人自动化股份有限公司(简称“新松”)携移动机器人、复合机器人等多款机器人亮相,发布最新产品,展示前沿技术,吸引无数观众为之驻足。

众所周知,新松一直走在我国仓储物流机器人行业前沿,其产品覆盖搬运、码垛、分拣等物流作业环节,在汽车、烟草、制药、电子等多个行业得到广泛应用,对物流机器人技术的研发与应用有着丰富的实践和深刻的理解。

那么,在新松看来,我国的物流机器人发展究竟处于一个怎样的水平?存在哪些瓶颈?未来发展趋势如何?……带着这些大家普遍关注的问题,记者采访了沈阳新松机器人自动化股份有限公司高级副总裁王宏玉。


记者:纵观整个物流行业,尤其是在仓储领域,目前物流机器人发展如火如荼。首先,请您分析一下仓储物流机器人的市场需求情况。

王宏玉:近几年,无论是德国“工业4.0”还是“中国制造2025”,都将智慧物流作为未来制造企业快速发展的重要支撑。据统计,国内企业在产品生产的整个过程中,仅仅有5%的时间用于加工和制造,95%的时间用于存储、装卸、等待加工和输送。从产品成本分析来看,在美国,直接劳动成本所占比例不足生产成本的10%,且这一比例还在不断下降,而储存、运输所占费用却占生产成本的40%。

在我国制造业的生产环节,单元工艺设备的自动化水平非常高,应该说很难再提高效率了。而生产物流相对落后,已经成为制约生产效率提高的瓶颈,有很大的改善空间。因此,近年来,生产物流自动化成为制造企业提高生产效率、降低生产成本的重要手段,而物流机器人在生产物流升级优化过程中扮演的角色越来越重要。在物流自动化系统中,各种类型的机器人各显其能,如AGV自动搬运机器人、码垛拣选机器人、自动包装机器人应用越来越广泛,成本也得到有效降低,企业投资回报率不断提高。

在流通环节,仓储机器人的应用市场也在加速扩展。2012年3月,美国著名电商企业亚马逊公司宣布以7.75亿美元现金收购Kiva System机器人公司,并陆续在仓储物流中心投入数万台Kiva机器人,实现了“人到货”拣选到“货到人”拣选的模式转变。国内同行由最初对这一创新模式的惊叹、质疑,到纷纷效仿,相关机器人创业公司也如雨后春笋般成立,并得到了资本市场的关注和青睐。

有了亚马逊的成功经验,同时随着国内电子商务的蓬勃发展,“无人仓”逐渐被接受。在仓储领域,过去关注的更多的是库存,也就是“物”,现在关注的是货物的流动性,也就是“流”。在订单高峰期,电商企业对订单处理速度、库存管理科学性、降低人力成本等要求越来越迫切。同时,物流机器人“货到人”模式辅助以大数据分析以及云计算技术,可以快速完成拆零拣选、补货、退货等复杂繁重的物流作业,其应用日趋广泛。

 

记者:随着电商的迅速发展,“货到人”拣选越来越成为电商主推的物流作业模式。“货到人”拣选主要涉及哪些机器人产品?技术发展和市场应用情况如何?

王宏玉:实现“货到人”拣选的物流机器人产品有很多种,我主要说说市场热度比较大、大家比较关心的两种:一种是类Kiva仓储机器人,另一种就是快速分拣机器人(俗称“小黄人”)。

先说仓储机器人。这款产品在国内关注度最高,无论是电商企业、传统机器人公司还是初创公司都纷纷布局这一领域,这几年相关技术有很大的提升,不同企业在混合导航技术、伺服驱动技术、续航能力、负载能力以及上位调度系统等方面各有千秋。

辅助数据分析是Kiva仓储机器人的卖点。传统的物流机器人多数被定义为机器或设备,而仓储机器人则是融合了大数据和机器学习算法。比如,智能仓储区域可以根据海量订单热度分为不同颜色的区域,红色区域代表热区,黄色区域代表相对热区,其它区域代表冷区。企业可以提前分析设计存储规律,令相关度高的SKU集中在一起,以优化拣货路径,减少机器人搬运次数。这样,整个仓库实际上是一个实时动态变化的智慧仓库。

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                           无人仓动态仿真


利用仓储机器人实现“货到人”拣选模式有非常独到的优势,这种优势正好弥补电商行业存储、分拣的短板。比如,可以灵活机动增加机器人数量来应付电商销售波峰波谷问题,可以按照业务量在多个仓库之间调动机器人使用,这都是传统拣选模式不能代替的。但是这种模式成功推广的关键在于,机器人的可靠性和稳定性,大规模机器人的调度管理系统,最重要的一点是基于大数据下的动态自适应仓库管理系统。

另外一种是快速分拣机器人(俗称“小黄人”)。这种产品应用模式的研发及构思充分体现了国人的智慧,是非常好的应用创新模式。可惜的是,初期过多追求低成本导致机器人稳定性差强人意,以及跟随者低价搅局,甚至有的厂家提出将家用扫地机器人改装成快速拣选机器人,完全忽视工业产品的高标准要求以及现场情况的复杂性,这些对该产品的应用推广将带来严重危害。

目前布局仓储机器人的厂家主要有电商、传统机器人企业以及新成立的创业公司。受亚马逊收购Kiva System的影响,国内电商因对自家订单数据体系保密,也在开发相关管理系统。在这种情况下,机器人厂家只被允许接入该系统,要开放自己的系统,这就需要供需双方必须有充分的理解和信任。

从仓储机器人行业融资力度来看,频频出现几千万甚至过亿元的融资案例,体现了资本对这一行业普遍看好,国内新创业公司迅速抓住仓储机器人快速成长机遇,利用资本市场力量快速布局,近两年取得长足进步。

 

记者:新松在机器人研发与市场应用方面有深厚的积累。新松在物流机器人领域主要有哪些产品和解决方案?技术优势体现在哪些方面?

王宏玉:新松可以说是国内最早从事机器人研发与生产的专业公司,早在上世纪80年代初,新松公司尚未成立,技术骨干在中国科学院沈阳自动化研究所的体制下,就开始对移动机器人(AGV)技术做基础性研究。新松移动机器人最早应用在汽车行业,特别是汽车底盘装配线上,因为汽车行业对移动机器人的可靠性、稳定性要求极为严格,最复杂、最苛刻的现场应用要求也间接促进了新松产品技术水平的不断提升。同一时期,新松自主研发的激光导航、二维码导航、轮廓导航等系列AGV产品在烟草、制药、电子电力等行业也开始大量应用,覆盖搬运、码垛、分拣等仓储作业环节。

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     新松移动机器人超1.2万平装配调试厂房


新松移动机器人一直强调自主创新和集成创新相结合,重视核心技术研发,我们始终遵循技术储备、技术验证、技术应用三步走的研发思路和流程,国内外市场同步发展,通过大量成功案例,新松移动机器人在行业内树立了良好口碑。例如,美国SanDisk公司的上海工厂及马来西亚工厂成功应用了近百台新松仓储机器人及复合机器人,杭州老板电器也投入了大量新松仓储机器人。

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        杭州老板电器仓储机器人及激光叉车


如今,新松仓储机器人已经研发至第三代,尺寸更小、负载更大、续航能力更强。目前市场上仓储机器人大部分都是靠视觉导航或二维码导航,新松针对各种仓库环境可以提供两种解决方案:在环境恶劣的仓库,推荐使用磁钉和RFID导航;在环境比较好的场景,使用二维码导航。针对二维码损坏或遮盖的情况,我们还可以利用混合惯性导航陀螺仪反馈数据进行纠偏。正是凭借持续的技术创新,新松移动机器人占据了较高的市场份额。

 

记者:请您结合新松的实践经验,谈谈我国物流机器人发展的主要难点是什么?新松是如何解决这些难题的?

王宏玉:目前国内应用的物流机器人80%都是国产的,总体来看我们的物流机器人技术并不落后。但是物流机器人属于应用创新,其关键在于软硬件技术结合,这需要多年的经验积累,技术可靠性来源于在长期的应用中不断迭代和提高。单机研发成功,并不代表系统成功;自建测试线的成功,并不代表真正实际运行成功。特别是一个复杂的智能仓储系统,会有千百台机器人同时运行,单机质量和系统集成能力是项目成功的关键因素。当数百台机器人同时作业,如何避免拥堵和碰撞也是一大技术难点。一个新的应用模式在开始运行阶段肯定会遇到各种难题,特别是国内仓储环境相对复杂,物流标准化程度低,实现自动化、智能化物流作业有相当大的难度,需要客户和机器人厂家加强沟通,紧密配合。

其实在我看来,影响物流机器人行业发展最大的难点并不是技术,而是我们国家这种电商平台形成“军阀割据”的局面,互相排斥,互相打压,波及到物流机器人企业,会使相关企业必须选边站队,由此带来的惨烈竞争不敢想象,也希望大家对此有清醒的认识。

此外,制约物流机器人广泛应用的瓶颈主要还是物料载体的标准化程度不高。因此,当前需要强化以标准托盘为基础设计产品外形和包装,并统一周转箱标准。周转箱标准化是提高物料存储与搬运作业自动化水平、节约物流成本的关键。也就是说,客户物流作业流程化和标准化做得越好,物流机器人的应用前景就越好。

对于新松来说,在当前市场环境下,唯有技术取胜才能占据市场制高点。我们不断研发创新,开发了利用视觉和非视觉传感器结合进行环境实时构建,采用自主导航、实时定位以及智能避障技术,改变了多年以来传统移动机器人导航依赖于标记物铺设,向自由路径导航技术转变,以不断适应客户复杂的应用现场需求。

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                          宝马自动化工厂

 

记者:在您看来,我国物流机器人技术发展趋势与应用前景是怎样的?

王宏玉:未来几年,物流机器人技术发展趋势主要集中以下几个方面:从导航技术来看,越来越多的物流机器人采用无标记自然导航技术以适应复杂的开放性动态环境;从系统软件看,机器人系统与上位调度系统融合,移动机器人工具化的趋势日渐明显,同时便于客户使用和维修;再者就是云计算和雾计算及人工智能的应用,会使物流机器人在智能方面得到极大的提高;从产品性能来分析,物流机器人逐渐向高速度、高精度发展,人机协作复合机器人将加速普及。

而物流机器人应用面的不断扩大,关键在于拓展新的应用模式。未来几年,市场需求驱动物流机器人技术发展以及技术支撑下的应用模式多样化,是我国物流机器人行业发展的主旋律。随着应用模式创新不断,过去一些技术老大难问题,将随着人工智能算法与自动感知识别技术越来越成熟而逐渐得以解决,比如人机混合作业、机器人自动装卸车辆技术等将会得到很大提升。

 

记者:未来仓储机器人设备厂家将会面临怎样的挑战?新松的主要发展策略是什么?

王宏玉:个人认为未来仓储机器人设备厂家主要面临如下挑战:

首先,烧钱测试阶段结束后,企业要重视改善盈利模式。目前,大多数厂家融到资金除了用于技术升级外,大部分都是低于成本甚至免费提供物流机器人给电商使用,甚至为电商代建仓库再按分拣订单量提成。长远来看,仓储机器人企业还是要靠提供全套系统解决方案获利,仅仅销售机器人产品,企业前途是不被看好的,因为工业产品的客户粘度并不强烈,很容易被其他厂家取代。

其次,资本站队现象导致的合作模式风险需要谨慎评估。一种是战略投资人,往往局限于在本体系内供货,不能给体系外的厂家供货,甚至一家企业用了某家产品,其他家坚决不用,这实际上类似于亚马逊控制体系。另外一种就是财务投资人,保持中立不站队,这种模式灵活性相对较大。由于投资人不同,合作模式不同,导致风险评估起来难度增大。

再次,目前新的创业公司为了降低成本或者挤入这个市场,把物流机器人当成普通的电子消费产品来设计、制造,这是一个非常危险的信号。实际上物流机器人是一种工业品,作为生产设备,对可靠性和可维护性有较高的要求,需要依靠多年的技术经验积累。现在的商业模式再发展下去,极容易把这个刚刚起步的好的行业给毁了,希望大家谨慎行事。

另外,目前一些电商要做机器人调度系统,实际上挤占了物流机器人厂家的利润空间。由于电商掌握着市场主动权,最后的结果就是物流机器人厂家会同质化竞争,竞相压价,导致利润下降,企业难以为继。

面对这样的局面,唯有不断创新才是移动机器人厂家在激烈的市场竞争中取得优势的关键。在未来两年内,新松将对物流机器人技术加大研发投入,并加快对新应用模式和新市场需求的全面布局,同时加大对外合作,包括与国内、国外的大学和研发机构合作,让新松的移动机器人承载更多世界级的先进技术,为广大客户提供先进成熟的移动机器人系统与服务。