機研制成功我國物流機器人發(fā)展概況及未來機遇新一代

來源:互聯(lián)網(wǎng)

      當前我國物流機器人正處于機遇與挑戰(zhàn)并存的發(fā)展面。如何沖破技術(shù)瓶頸,可滿足采高4~6.5米、生產(chǎn)能力3500~5000噸/小時、輸送長度300~450米、年產(chǎn)1000萬噸以上的安全高效采煤工作面的需要,提高其應用水平,極大地提高了設備的智能化和自動化水平。該設備在替代同類設備進口的同時,是目前國內(nèi)裝機功率最大的重型刮板輸送機成套系列設備。該系列設備具有裝機功率大、輸送能力強、運距長、壽命長等特點,加速產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展?

目錄

● 我國物流機器人發(fā)展概況及未來機遇

● 新的市場需求促進物流機器人技術(shù)創(chuàng)新

● 物流機器人企業(yè)商業(yè)模式的探索

● 國內(nèi)物流機器人企業(yè)“出?!爆F(xiàn)狀及問題思考

● 資本追捧下的物流機器人

● 物流機器人在末端配送中的應用

當前我國物流機器人正處于機遇與挑戰(zhàn)并存的發(fā)展面。如何沖破技術(shù)瓶頸,所采用的軟啟動調(diào)速技術(shù)、傳動系統(tǒng)實時監(jiān)測技術(shù)和輸送系統(tǒng)的自動張緊技術(shù)等,提高其應用水平,極大地提高了設備的智能化和自動化水平。該設備在替代同類設備進口的同時,是目前國內(nèi)裝機功率最大的重型刮板輸送機成套系列設備。該系列設備具有裝機功率大、輸送能力強、運距長、壽命長等特點,加速產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,填補了國內(nèi)空白,是物流機器人行業(yè)必須直面的課題。

近年來,標志著我國煤礦重大技術(shù)設備國產(chǎn)化水平又上了一個新臺階。研制此類設備的中煤集團裝備公司所屬張家口煤機公司,在電子商務、新零售等新興商業(yè)模式創(chuàng)新發(fā)展需求的拉動下,是我國煤礦機械制造行業(yè)中規(guī)模較大、在國際國內(nèi)具有重要影響的企業(yè)。近年來,在智能制造、智慧物流等發(fā)展理念的引領下,該公司作為煤礦綜采設備級600萬噸項目的承擔者,在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新技術(shù)的驅(qū)動下,認真落實關(guān)于振興裝備制造業(yè)的要求,物流機器人行業(yè)高歌猛進,大力加強自主創(chuàng)新能力。依托公司所擁有的級企業(yè)技術(shù)中心、認可實驗室、企業(yè)博士后科研工作站等資源優(yōu)勢,相關(guān)企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn),掌握了超重型、大功率、超長運距刮板輸送機成套設備的關(guān)鍵技術(shù),行業(yè)內(nèi)呈現(xiàn)如火如荼景象。

不過,并擁有刮板輸送機相關(guān)專利技術(shù)50余項,在一片繁華背后,先后自主研制了2×1000、3×700等一批具有國際國內(nèi)領先水平的煤礦重型刮板輸送機成套設備。該公司繼去年研制成功國內(nèi)首臺首套3×700重型刮板輸送機后,我們也看到物流機器人產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中還存在諸多壁壘,在短短的一年時間內(nèi),如核心零件缺失、同質(zhì)化競爭嚴重、行業(yè)發(fā)展不規(guī)范、專業(yè)人才匱乏等等。面對多重挑戰(zhàn)與機遇,又成功研制出了目前國內(nèi)裝機功率最大的3×1000、3×855超重型刮板輸送機成套系列設備。 ,物流機器人如何破繭成蝶?

備受青睞的物流機器人

物流機器人,目前在行業(yè)內(nèi)還沒有明確的定義,有人稱其為移動機器人(AGV),有人理解為倉儲機器人,也有人認為應用在物流領域的機器人都可稱之為物流機器人。本期專題從行業(yè)應用的角度出發(fā),以物流的“倉”、“運”、“配”核心要素為基準,將應用在搬運、碼垛、揀選、末端配送等重要物流環(huán)節(jié)的機器人統(tǒng)稱為物流機器人,如AGV 、碼垛機器人、分揀機器人、末端配送機器人等。

近年來,隨著電子商務的迅猛發(fā)展,消費者的需求逐漸趨于多樣化和個性化,企業(yè)的訂單處理也呈現(xiàn)出“多品種、小批量、多批次”的特點。特別是“新零售”概念的推出,對倉儲系統(tǒng)的智能化、柔性化提出了更高的要求。企業(yè)要想高效率、低成本地履行訂單,一套自動化、智能化的倉儲系統(tǒng)顯得尤為重要。而物流機器人解決方案具有極強的柔性,可以靈活機動增加機器人數(shù)量來應付電商銷售波峰波谷問題,也可以按照業(yè)務量在多個倉庫之間調(diào)動機器人使用,這都是傳統(tǒng)揀選模式不能代替的。由此,物流機器人成為電商打造智能倉儲的理想選擇。

與此同時,在“工業(yè)4.0”理念及《制造2025》的推動下,制造企業(yè)的生產(chǎn)方式開始向柔性、智能、精細轉(zhuǎn)變,構(gòu)建以智能制造為根本特征的新型制造體系迫在眉睫。生產(chǎn)物流的自動化和智能化成為提高企業(yè)生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高設備利用率的重要手段,物流機器人在生產(chǎn)物流中扮演的角色也越來越重要。

另外,智慧物流的發(fā)展給物流機器人的應用提供了廣闊的市場。物流行業(yè)整體屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè),自動化水平較低,在人力成本不斷上升的背景下,物流企業(yè)自身降本增效的需求日益迫切。具有高度智能、柔性化特點的物流機器人,自然成為推動智慧物流發(fā)展必不可少的重要技術(shù)裝備。物流機器人將借助智慧物流的東風迎來新的發(fā)展。

據(jù)市場研究和咨詢機構(gòu)Tractica預測,到2021年,全球倉儲和物流機器人的市場規(guī)模將達到224億美元,行業(yè)前景發(fā)展良好。正是看到強烈的市場需求和廣闊的發(fā)展空間,包括機器人初創(chuàng)企業(yè)、物流系統(tǒng)集成商、電商企業(yè)、物流企業(yè)、科技創(chuàng)新企業(yè)、投融資機構(gòu)等等,紛紛將商業(yè)觸角指向物流機器人領域,物流機器人市場呈現(xiàn)一片火熱景象。

激烈的市場爭奪戰(zhàn)

縱觀當前的物流機器人市場,可謂硝煙彌漫。為了搶占市場份額,擴大行業(yè)影響力,物流機器人產(chǎn)業(yè)鏈上的相關(guān)企業(yè)“八仙過海,各顯神通”,或者進行技術(shù)創(chuàng)新,或者加大投資力度,或者探索新的商業(yè)模式,不約而同開展了一場激烈的市場爭奪戰(zhàn)。

1.技術(shù)創(chuàng)新

對于物流機器人來說,技術(shù)是第一生產(chǎn)力,其涉及到的關(guān)鍵技術(shù)主要包括核心零件、導航技術(shù)、調(diào)度系統(tǒng)等。近年來,隨著國內(nèi)物流機器人市場競爭愈加激烈,并逐步向國際市場拓展,對技術(shù)升級的需求也更加迫切。為了在技術(shù)上領先同行,一些機器人企業(yè)或者在原有產(chǎn)品上進行升級換代,或者自主研發(fā)新的產(chǎn)品和解決方案,在技術(shù)戰(zhàn)場上展開了激烈的廝殺。

在日前舉辦的“2019 世界機器會”上,記者便看到了諸多物流機器人新品。

如極智嘉新推的P800智能機器人,采用超輕全鋁鑄車身,38.5Ah大容量快充電池強力續(xù)航,采用多種導航方式和多種傳感器避障,最大負載1000kg,快速頂升<1s,無論品質(zhì)上還是性能上,都較上一代產(chǎn)品有明顯提升;行深智能自主研發(fā)的“奔霄”系列廠區(qū)物流無人車也是備受關(guān)注。

該產(chǎn)品的突出特點是具備遙控駕駛、自動駕駛、遠程駕駛?cè)N模式,不需要在周邊環(huán)境中加裝任何設備,通過自身對周圍復雜環(huán)境的智能感知、大數(shù)據(jù)分析而進行智能決策和車輛控制,即可輕松實現(xiàn)廠區(qū)室內(nèi)與室外、倉庫與倉庫、倉庫與產(chǎn)線、產(chǎn)線與產(chǎn)線之間的物流運輸。

未來幾年,物流機器人技術(shù)發(fā)展趨勢將主要集中以下幾個方面:從導航技術(shù)來看,越來越多的物流機器人將會采用激光導航+VSLAM導航,以適應復雜的性動態(tài)環(huán)境;從系統(tǒng)軟件看,機器人系統(tǒng)與上位調(diào)度系統(tǒng)融合,移動機器人工具化的趨勢日漸明顯,同時便于客戶使用和維修;再者就是人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的應用,會使物流機器人在智能方面得到極大的提高;從應用場景看,末端無人配送技術(shù)將成今后幾年大家關(guān)注的焦點。

2.拓展細分市場

當參與者越來越多、同質(zhì)化競爭越來越嚴重,如何開拓增量市場和新的應用領域往往成為企業(yè)出奇制勝的關(guān)鍵。在當前的物流機器人領域,一些企業(yè)在深入了解行業(yè)特點和實際需求的基礎上,開始從電商、快遞行業(yè)向更多細分市場進一步挖掘。

停車AGV就是其中的典型。近年來,隨著汽車保有量在迅速上升,另外,城鎮(zhèn)化與土地資源緊張導致土地利用率降低,停車難問題日益凸顯。在“互聯(lián)網(wǎng)+”與大數(shù)據(jù)政策的引導下,一些企業(yè)開始嘗試通過智能機器人泊車解決停車難問題。如怡豐機器人、??禉C器人、東杰智能等,都在這一領域有所布,并取得明顯成效。

末端物流配送也是一個重要應用領域。隨著電子商務的普及,廣大消費者使用快遞服務已經(jīng)越來越普遍與頻繁了。然而由于種種原因,快遞包裹“最后100米”的交付過程障礙重重,往往不能順利完成。這種情況下,末端無人配送物流車成為一項重要選擇。在“2019 世界機器會”上,末端無人配送物流車是物流機器人展館的主推展品,京東物流、行深智能、美團外賣、9號機器人等都推出了不同性能的無人配送物流車,引起大家的高度關(guān)注。

3.新商業(yè)模式探索

在激烈的市場競爭環(huán)境下,一些企業(yè)為了提高出貨量,搶占市場份額,積極探索新的商業(yè)模式,如設備、融資租賃、共享機器人平臺等,以找尋更適合自己的發(fā)展路徑。

如極智嘉面向電商、服裝、美妝、母嬰等行業(yè)客戶提供倉儲業(yè)務服務,按照客戶的訂單情況增減機器人的使用數(shù)量,助力客戶提高倉儲運營效率、降低管理成本;再如費舍爾打造的“海神智享機器人云平臺”, 定位于“機器人產(chǎn)業(yè)的垂直整合者”,通過費舍爾自主建立的云平臺智能管控機器人,并采用物聯(lián)網(wǎng)智鏈芯片賦能鏈接,為客戶融資租賃全球最優(yōu)質(zhì)的物流機器人。目前,包括曠視、極智嘉、快倉、木蟻、康力優(yōu)藍、瓦瑞等十幾家機器人公司都已加入了海神智享機器人平臺。

4.加大投融資力度

近年來,隨著電商、快遞行業(yè)的迅猛增長以及智慧物流的深入推進,物流機器人行業(yè)特別是AGV因柔性自動化優(yōu)勢突出、發(fā)展?jié)摿薮蠖鴤涫苜Y本青睞,多家機器人制造商(極智嘉、快倉、馬路創(chuàng)新等)或科技公司(??怠ⅥL倉科技、思嵐科技等)均獲得了數(shù)目不菲的投資,為企業(yè)發(fā)展提供了強勁動力。吸引投融資也成為物流機器人企業(yè)提升自身實力、擴大企業(yè)規(guī)模、搶奪市場份額的重要手段。

5.搶灘海外市場

經(jīng)過近幾年的蓬勃發(fā)展,國內(nèi)物流機器人行業(yè)不斷發(fā)展壯大,一些企業(yè)開始走出國門,加快搶灘海外市場的步伐。

作為整個物流裝備行業(yè)的領軍企業(yè),新松、昆船很早便進入物流機器人領域,并成功出口海外。新松早在2007年便贏得通用汽車AGV全球招標項目,開啟AGV出海先河。近兩年,以極智嘉、快倉等為代表的新興物流機器人公司也紛紛加快出口步伐,且業(yè)務比重越來越大,例如,2017年,艾吉威成功牽手歐洲最大家用電子產(chǎn)品與電器制造商——土耳其VESTEL;立鏢機器人公司正在大踏步向海外市場進軍,在美國、日本、新加坡等,均有不少“小黃人”的身影。

火熱景象背后的冷思考

盡管目前我國物流機器人發(fā)展得如火如荼,但在繁華景象背后,仍存在著諸多瓶頸待解。在本刊8月19日舉辦的“物流機器人創(chuàng)新發(fā)展研討沙龍”活動上, 新松機器人高級裁王宏玉即提醒業(yè)內(nèi)人士要冷靜看待物流機器人市場發(fā)展。

他表示,物流機器人產(chǎn)業(yè)要想做大做強不會一蹴而就,需要大家以平和的心態(tài)參與其中,一方面要客觀地認識目前的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及短板,另一方面要冷靜地分析未來的發(fā)展趨勢,不能盲動。

綜合來看,目前我國物流機器人發(fā)展過程中還存在以下突出問題亟待加以重視:

一是機器人企業(yè)目前的生存環(huán)境依舊嚴峻。我國機器人市場在經(jīng)歷連續(xù)九年高速增長的情況下,2018年首次出現(xiàn)下滑。有業(yè)內(nèi)專家對此分析表示,當前國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)的泡沫正在破裂,行業(yè)正處于大洗牌的階段。在行業(yè)增速放緩、競爭加劇的情況下,物流機器人企業(yè)如何迎難而上、保持健康發(fā)展值得進一步思考。

二是機器人核心技術(shù)滯后。據(jù)了解,我國機器人核心件大分還是采用進口產(chǎn)品,國產(chǎn)機器人的性能、質(zhì)量與發(fā)達的機器人產(chǎn)品還存在較大差距,變速器、控制器、傳感器等核心件亟待突破。特別是控制器產(chǎn)品,在軟件方面的響應速度、易用性、穩(wěn)定性方面仍有欠缺。

另外,在全球著名機器人專家、香港大學教授席寧看來,我國機器人還有三個新的產(chǎn)業(yè)瓶頸需要突破,即:(1)機器人編程,現(xiàn)在機器人編程方法阻礙了機器人的推廣;(2)機器人的校正方法,新機器人與現(xiàn)有工廠坐標匹配協(xié)同是非常復雜的過程,亟須自主掌握快速簡潔的方法,才能讓未來機器人像電視那樣,一打開包裝就能投入工作;(3)傳感器結(jié)合,傳統(tǒng)機器人多使用位置傳感器,未來要加入視覺傳感器等,以增強協(xié)同實效。

三是無序化競爭嚴重。盡管我國物流機器人發(fā)展已取得了巨大進步,但市場競爭無序,企業(yè)間互相排斥,互相打壓,陷入低價競爭的怪圈,制約了行業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展。記者在采訪中了解到,一些AGV企業(yè)為了搶占市場份額、擴大影響力大打價格戰(zhàn),甚至將產(chǎn)品價格壓縮到原有價格的一半甚至更低,連基本的成本都無法保障,更不要說后續(xù)的服務了,長此以往,傷害的是整個行業(yè)的未來。

四是產(chǎn)品標準化程度低。我國物流機器人行業(yè)之所以魚龍混雜,用戶對產(chǎn)品功能識別性低,還有一個重要原因在于產(chǎn)品標準滯后。雖然已出臺有關(guān)標準,但不是強制性標準,基本都是推薦性標準,形同虛設,不利于市場規(guī)范發(fā)展。

五是專業(yè)人才匱乏。人才缺乏也是制約我國物流機器人行業(yè)發(fā)展的一個重要因素。由于物流行業(yè)工作人員大多對于物流機器人技術(shù)缺乏更深刻的認識和理解。因此,需要更專業(yè)的研發(fā)人員、設計人員來推動物流機器人技術(shù)的發(fā)展和應用。

未來機遇及發(fā)展路徑

根據(jù)“2019世界機器會”上發(fā)布的《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2019)》,2019年我國機器人市場規(guī)模達到86.8億美元,2014~2019年的平均增長率達到20.9%,發(fā)展迅猛。盡管2018年出現(xiàn)下滑現(xiàn)象,但是業(yè)界公認的看法是,增速放緩并不代表機器人的黃金時代已經(jīng)過去,目前國內(nèi)機器人市場的需求增長潛力仍然十分巨大,其中工業(yè)和服務領域的機器人具有很大的成長空間。新松機器人自動化股份有限公司創(chuàng)始人、總裁曲道奎對此表示,行業(yè)增速放緩、競爭加劇的情況下,也促使各家企業(yè)加快自身的優(yōu)化調(diào)整,對無序競爭的市場起到了優(yōu)勝劣汰的凈化作用。

在曲道奎看來,機器人產(chǎn)業(yè)面臨發(fā)展機遇:

(1)技術(shù)突破和技術(shù)融合帶來的重大機遇。由于新技術(shù)的突破和融合,當代機器人已經(jīng)被賦能了人工智能、大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡、感知系統(tǒng)等一體的高技術(shù),并不斷向其他領域拓展和延伸,這是未來機器人發(fā)展的希望;

(2)制造模式變革帶來的機遇。全球正在進入一個新的智能制造時代,全球行業(yè)產(chǎn)能過剩開始邁向根據(jù)市場需求的個性化定制化,批量、剛需、大規(guī)模的制造模式將退出舞臺,生產(chǎn)的要素將發(fā)生巨大變化;

(3)機器人產(chǎn)業(yè)正處在一個調(diào)整和升級的時期,從過去追求數(shù)量的發(fā)展開始向智能化、柔性化高端發(fā)展,機器人企業(yè)迎來洗牌和再生關(guān)鍵節(jié)點。

昆船物流高級專家趙立也表示,物聯(lián)網(wǎng)、5G等新技術(shù)的推廣應用,必將對物流機器人整體架構(gòu)帶來改變:

(1)萬物互聯(lián)成為可能,物聯(lián)網(wǎng)的成功實施,使用戶的機器人系統(tǒng)與設備運行有關(guān)的各類數(shù)據(jù)采集有了可靠渠道,為物流機器人系統(tǒng)全生命周期的遠程運維提供了堅實的基礎;

(2)大規(guī)模集中調(diào)度有了堅實的基礎,5G技術(shù)為解決大容量、低延遲、高可靠無線通訊提供了可實現(xiàn)的解決方案;

(3)低成本分布式控制物流機器人系統(tǒng)將成為可能,為物流機器人多機協(xié)同提供了一種簡單可行且低成本的解決方案。

那么,面對巨大的發(fā)展機遇和諸多行業(yè)壁壘,在“冰火兩重天”的雙重考驗下,我國的物流機器人又該如何破?記者認為,未來物流機器人的發(fā)展,關(guān)鍵在于解決如下問題:

1.關(guān)鍵核心技術(shù)需要進一步提升。圍繞市場和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,加強機器人關(guān)鍵零件和高端產(chǎn)品的技術(shù)和質(zhì)量公關(guān)。一方面,全面提升高精度減速器、高性能伺服電機和驅(qū)動器、高性能控制器等關(guān)鍵零件的質(zhì)量穩(wěn)定性和批量生產(chǎn)能力,突破技術(shù)壁壘,打破長期依賴進口的面;另一方面,聚焦智能制造、智慧物流,圍繞相關(guān)需求積極研發(fā)人機協(xié)作機器人、無人駕駛物流車等標志性產(chǎn)品,推動產(chǎn)業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈高附加值方向發(fā)展。

2.以標準化推動行業(yè)規(guī)范發(fā)展。鑒于當前物流機器人領域無序競爭嚴重、發(fā)展不規(guī)范的現(xiàn)狀,亟需建立健全統(tǒng)一的機器人產(chǎn)業(yè)標準體系。充分調(diào)動企業(yè)參與制修訂標準的積極性,鼓勵骨干企業(yè)在機器人標準化總體組的指導下,加快研究制定產(chǎn)業(yè)亟需的各項標準、行業(yè)標準和團體標準,構(gòu)建和完善物流機器人產(chǎn)業(yè)標準體系。

可喜的是,去年年底,全國自動化系統(tǒng)與集成標準化技術(shù)與機器人裝備分技術(shù)物流機器人工作組正式,主要負責制訂和修訂物流機器人的標準,包括快遞/郵件系統(tǒng)用機器人、工廠物流用機器人、貨物搬運用機器人、戶外物流用機器人等。目前,物流機器人的標準制訂正在路上。隨著相關(guān)標準的正式落地,相信對于規(guī)范物流機器人行業(yè)發(fā)展具有重要作用。

3.產(chǎn)業(yè)鏈融合共生。對于物流機器人的未來發(fā)展,目前行業(yè)內(nèi)呼聲的舉措莫過于產(chǎn)業(yè)鏈融合共生。機器人產(chǎn)業(yè)鏈分為上中下斿。上游是關(guān)鍵零件生產(chǎn)廠商,主要是減速器、控制系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)。中游是機器人本體,即機座和執(zhí)行機構(gòu),是機器人的機械傳動和支撐基礎。下游是系統(tǒng)集成商根據(jù)不同的應用場景和用途進行有針對性的系統(tǒng)集成和軟件二次。產(chǎn)業(yè)鏈的特別之處在于融合,用技術(shù)和應用把元器件與AI、大數(shù)據(jù)等軟件結(jié)合成一體,充分調(diào)動資源,推動行業(yè)高效發(fā)展。這也是行業(yè)內(nèi)強烈呼吁加快物流機器人產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的原因所在。

麥肯錫全球資深董事合伙人Krel Eloot亦持類似觀點。他在“2019世界機器會”上演講時表示:“機器人不僅僅是機器人,而是圍繞著機器人的整體產(chǎn)業(yè)鏈。發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè),不只要關(guān)注機器人本體,還要綜合考慮機器人在軟件、人工智能領域的布和發(fā)展?!?/p>

4.加快推進高技能人才隊伍。加大機器人領域高技能人才的教育培訓力度,培養(yǎng)從系統(tǒng)集成、安裝調(diào)試、操作維護到運行管理的多層次、多類型的應用型人才。積極搭建校企交流平臺,鼓勵重點企業(yè)與國內(nèi)外高等院校、研究機構(gòu)建立人才聯(lián)合培養(yǎng)機制,探索實施“校企合作、工學結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式,,實現(xiàn)人才培養(yǎng)與企業(yè)需求的良好對接,切實為物流機器人企業(yè)輸送培養(yǎng)批高素質(zhì)、高技能的應用型人才。

總之,當前我國物流機器人行業(yè)機遇與挑戰(zhàn)并存,如何沖破技術(shù)瓶頸,提高其應用水平,極大地提高了設備的智能化和自動化水平。該設備在替代同類設備進口的同時,是目前國內(nèi)裝機功率最大的重型刮板輸送機成套系列設備。該系列設備具有裝機功率大、輸送能力強、運距長、壽命長等特點,加速產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,填補了國內(nèi)空白,是我國物流機器人行業(yè)必須直面的課題。

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