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智能物流发展史从亚马逊使用KIVA谈起
时间:2019-05-29 18:00       来源:本刊编辑部

导语:就智能物流的发展来看,从早期牵引式拖拉机改造的AGV,到可以在四面墙内行驶的AGV,直至现在机场、办公室等应用AGV小车的兴起, 物流行业从传统的使用大量人工劳力转变到使用AGV代替部分劳力,这些都使得物流行业得以多渠道发展。

从物流业的发展来看,物流企业对物流设备的要求越来越高,这也使得物流行业从自动化迈向了智能化,当下提升制造业的智能化水平已成为全球各国的共同话题。本文将聚焦AGV,与各位一起来探讨它的发展。

AGV的发展历史
众所周知,AGV是现代化仓储体系的关键设备之一,具有安全可靠、灵敏等特点,使企业在一定程度上可以降低搬运强度,提高搬运效率,实现各流程的自动化。纵观AGV技术的发展,在国际上主要有两种发展模式:一种是以欧美国家为代表的全自动AGV技术,这类技术几乎完全不需要人工的干预;另一种是以日本为代表的简易型AGV技术或只能称其为AGC(Automated Guided Cart),该技术追求简单实用。

AGV最早应用于仓储业,至今已有60多年的历史。第一台AGV由美国Barrett电子公司于20世纪50年代初开发成功,其主要依靠牵引式小车系统来带动。在20世纪50年代末至60年代初,已有多种类型的牵引式AGV用于工厂和仓库。目前,随着技术的进步,AGV的导引方式也更加多样化,但每一种导引方式也都是优缺点兼具,具体如表1所示。

 


相比于原始的AGV,现在的AGV产品种类多样,不仅导引方式有所不同,而且工作环境也有所拓展。近年来国际上已有多种行走机构的AGV小车,如两轮差速行走机构的AGV小车、三轮行走机构的AGV小车、带舵轮的四轮行走机构等。这些不同行走机构的AGV小车所具有的特点如表2所示。
 


AGV的发展现状
亚马逊始终走在自动化的前沿,致力于寻找机器人替代人力工作的新方式。2012年,亚马逊以7.75亿美金收购了KIVA System,并将其应用到了物流仓储业中。据报道,亚马逊当时普通订单的交付成本约为3.5~3.75美元,而使用Kiva机器人之后使这一成本降低了20%~40%。KIVA的出现,让业内外真正认识到了更高效率的仓储作业,促使AGV行业火热发展,走向繁荣。据不完全统计,中国前后出现了50余家仓储机器人公司,除了极智嘉、快仓等创业公司,海康威视、新松等老牌企业也在该领域布局。

被收购虽然是KIVA的终点,但对于仓储机器人公司来说,这只是个开始。仓储机器人并不止于电商,还可以应用在汽车、快时尚、医药等领域。其次,其在机器形态上也有所变化,如无人叉车、智能机械臂、分拣机器人等。

此外,以KIVA为代表的智能物流装备对传统制造业的发展也产生了一定的影响。2017年3月,美的集团提出了战略变革,其智能物流领域的布局逐渐显露。美的也对外展示了其在物流自动化产品创新上的最新成果——AIR-pick,这一产品在智能学习、顶升速度、运行能力等方面相比同类产品中有了大幅提升,对提高企业的运行效率起着举足轻重的作用。

 


多领域应用
AGV系统自20世纪80年代以来就已发展成为生产物流系统中最大的专业分支之一,并出现产业化发展的趋势,成为现代化企业自动化装备不可缺少的重要组成部分。随着技术的不断发展,AGV逐渐被应用于更多的领域,如制造业、邮局、图书馆、港口码头和机场等。AGV在制造业的生产线中大显身手,可高效、准确地完成物料的搬运任务;而邮局、图书馆、码头和机场等场合的物品运送存在着作业量变化大、动态性强、搬运作业过程单一等特点,AGV的并行作业、自动化、智能化和柔性化的特性能够很好地满足其搬运要求。

AGV的发展原因
需求助力其发展
中国物流业正在经历新一轮的发展,物流质量逐渐成为衡量企业竞争力的标准,越来越多的用户愿意为更优质的产品买单。而“智能物流”对于我们最大的价值就是将人们从繁重的劳动中解放出来,解决因信息不准确、传递不及时造成的效率低下、差错率等问题。用户的这一需求在一定程度上促进了AGV的发展。

技术创新驱动其发展
20世纪70年代至80年代末期,电磁与无线式导引技术被引入到AGV系统中,这也是其发展的一个技术节点。


 


此外,早期AGV的续航能力十分有限,每一台AGV的工作时间一天不超过8小时,这对用户而言也是一大痛点。随着自主充电和自动更换电瓶等技术相继出现,AGV有了持续自动作业的功能,这也成为AGV发展的内动力。

其他因素的影响
“中国制造2025”与德国“工业4.0”概念的提出,使得中国整个制造业及物流行业对智能化的需求增多。

另外,成本的降低也是AGV发展的原因之一。虽然前期的研发成本较高,但从长远来看,机器人成本远低于人工成本,且支持不停歇的工作,可以最大程度地保证AGV机器人仓的运营效率。

AGV未来的发展
存在的问题
随着中国物流的不断发展,AGV技术和产品的覆盖率也有所提高,但发展的同时也遇到了一定的问题。一是AGV厂商产品同质化严重,无法形成有效的差异化竞争;二是机器人的使用密度低,且目前在精度、可靠性等方面的发展参差不齐,如有的厂商更关注于AGV的载重量,有的着重于导航精度,有的着重于安全防护等,使得AGV整体的发展还不够全面化。

解决的方案
针对AGV发展存在的痛点,一方面可以拓展其应用场景。例如在2018 CeMAT ASIA展会上,立镖就展示了其AGV设备全新的应用场景——新零售等商业模式下的商超及鞋服等行业,使用户可以在短期内收回成本、节省搬迁产生的额外损失等。另一方面可以在原有平台上开发出新的产品,如快仓所展示的智能拣选、智能分拣和智能搬运系统解决方案,以及无码导航智能系统解决方案,都在一定程度上突破了常规,从而满足不同行业用户的需求。

其次,厂商还应更多地立足于用户的实际需求,帮助其优化作业环节,并与友商相互交流、学习,将AGV产品做到极致,从而促进智能物流的健康发展。

未来AGV的发展,首先是应用场景会进一步拓展。例如目前,AGV小车已可运用在机场,一对一地运送行李,并能自动规划与优化路线,对行李进行智能排序。今后,随着“无人化”设备的进一步普及,AGV+无人机或无人车进行最后一公里的配送也并非没有可能。当然,AGV的使用场景远不止这些,随着技术的发展还会有意想不到的拓展。

此外,在物流行业AGV已能实现四面墙内智能驾驶——让人类不再搬运,在之后的发展中有可能会突破四面墙内智能驾驶,走向墙外。未来,中国AGV发展的可能性有很多,不会局限在某一方面,但一定会朝着高效、节能的方向发展,以更好地满足用户个性化的需求。

 



 

(来源于中国《现代物流》杂志)

 

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