agv物流机器人发展趋势(agv智能物流科普)

文|卢英熙

编辑|王一粟

没有机器的轰鸣,没有人的移动。偌大的仓库里,只有物流机器人在灵活移动。从分拣、搬运到堆放,全程看不到人。

这不是电影里的情节,而是某物流企业仓库里的场景。

近日,未来机器人将获得5亿元人民币C轮股权融资,而与此同时,项杰岳翎也宣布将获得Pre-A轮融资。据光锥智能不完全统计,物流机器人企业中,2022年初至今获得1亿元融资的有5家,融资总额超过10亿元。在涉及的机器人公司中,快仓和汇仓是成立较早的两家公司。汇仓在今年2月获得顺丰的战略融资,而快仓在2020年底获得近10亿元的C轮融资。

中国移动机器人(AGV/AMR)产业联盟数据显示,2021年,中国移动机器人产业应用领域共发生29起融资事件,总金额超过40亿人民币,其中超过1亿人民币的占38%。红杉中国、IDG资本、高瓴创投、五源资本、高瓴资本等投资巨头云集赛道。同时,随着阿里、JD.COM、顺丰等巨头的加码,物流机器人正乘着智能物流的东风,呈现出蓬勃发展的态势。

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近期资本密集涌入物流机器人赛道,赛道火爆的背后是市场确定性增强的信号。经过多年的技术打磨积累,国内物流机器人已经跨越“深水区”,即将进入大规模商用阶段,进入Gartner曲线的最佳布局期。

01从自动化到智能化,物流机器人ROI提升

每年618、双11等节日,都是电商行业最忙的时候。

在一家服装物流供应链仓库,双11的订单爆发式增长让平时安静的仓库忙了起来。快递仓库数百台AMR物流机器人在数千平米的仓库中有序运转,从商品搬运、库存位置调整到商品挑选,全流程自动化。

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图为快递仓为服装物流供应链仓提供的智能解决方案。

由于服装物流行业的特点,仓库会涉及到场景多样、流程复杂、SKU海量、出货波动多因素等复杂场景。这就需要更加灵活、智能、高效的智能物流解决方案,借助智能软件系统,通过大数据算法优化业务数据和运营信息。AMR物流机器人不仅可以代替人力进行搬运和拣货,准确响应生产节奏,还可以利用智能软件系统对大数据进行算法分析,通过仓库位置优化和热量转移,将热货放在离出货端更近的地方,从而改善仓库运营的物流管理模式,实现更高效、更经济的业务拣货。

“真正赋予智能仓储灵魂的是背后的智能软件系统,物流机器人核心的竞争壁垒就在于此。”快仓CEO杨威告诉光锥智能。

与AGV不同,AMR突破了以往对磁条、导轨、二维码等外部基础设施的依赖。基于环境感知、AI算法、智能避障和路径规划,AMR可以理解命令,而不是简单地执行命令。在复杂场景下,比如实现人机交互、机路协调、路径规划等功能,AMR需要依靠更聪明的大脑和更灵敏的感知。同时,视觉算法的改进也使AMR能够实现灵活避障,大大提高了物流机器人的使用效率。

从传统的AGV到新型的AMR,物流机器人正在从自动化向自我感知、自我适应、自我决策进化。

经过长时间的发展,基于前期技术的打磨和场景的实践,智能物流机器人能够适应的场景越来越多。从零售到制造,AMR已经能够在许多应用场景中实施,无论是新能源、汽车、3C电子、食品还是医药。

目前,在交通运输领域

叉车是一种新兴的细分履带。面对重复搬运、搬运工作强度大、工作环境恶劣、环境要求高等痛点,微机器人解锁了高层出入、木架堆垛、无人装卸、垂直对接、机械手协调等场景功能。无人叉车在运输过程中,举升可达到10m的伸缩高度,同时定位精度可控制在5mm以内,运行速度可达3m/s。

据微型机器人CMO王传龙介绍,叉车是工厂、仓库的刚性需求,在地面搬运、高层存取等场景中发挥作用。在降本增效的驱动下,用无人叉车代替人工是最佳选择。

以新能源行业的项目为例,锂电池的制造分为三大流程:前装、均质、涂膜、卷绕、分切和中间卷绕、制作、灌装、封口和包装成型、分卷、包装、仓储和物流,微型机器人主要负责储能柜的加工和物料搬运。

储能柜体积大,货物重,人工搬运劳动强度大。同时,锂电池的生产非常重视生产线的衔接,对处理节拍的要求反应很高。如果使用人工,不同的流程很难管理,流程之间的衔接也会出现错位。另一方面,马尾采用了6台宽腿钳无人叉车MW-AS35B,并配备调度系统RCS、现场管理系统WMS、Wi-Fi和对接系统WCS,为项目减少了员工数量,提高了10%的效率,实现了全自动柔性生产线的智能制造和物流升级。

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图为马尾无人叉车MW-AS35B。

机器人是用来降本增效的,所以ROI是工厂决定是否使用机器人的决定性因素。光锥智能了解到,无人叉车的投资回报大约是6个月到2年,随着成本的降低,这个时间会进一步缩短。

除了用于运输的AMR物流机器人,分拣、仓储场景的机器人也在逐步落地。立体存储是一个重点已经转变的场景。

在与某品牌卫浴合作的自动化升级项目中,惠仓在该品牌生产线车间的围墙处,搭建了一套面积35 m2、高12m的“高速智能立体仓库”,配备了8台惠仓机器人,以逐步取代他们面前地面上的绿色塑料筐,里面装着零配件和耗材。立体库中有3000多个小隔间,由8个机器人管理,提高了整个车间实物资源的数字化水平。

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图为汇仓为某品牌卫浴提供的立体收纳解决方案“汇仓摩天轮”。

“如果这个案例用扁平化的机器人群体方案来做,不利于充分发挥客户14m高的厂房高度优势。汇仓立体仓储解决方案的直观优势在于通过‘建库’节省土地面积。如果地面铺设3000个以上的绿框,会占用上百甚至上千平方米,不利于车间的正常运转;有了智能设备,汇仓的解决方案面积只有35平米。此外,在项目中,我们还为客户提供了‘货到人’的前置仓操作站,连接了车间的工艺流程,提高了整体效率。”汇仓创始人兼CEO朱俊达告诉光锥智能。

除了应用场景不同,慧仓在核心技术上也不同于其他物流机器人。汇仓的机器人不依赖机器视觉系统,主要依靠机器的分组调度。

立面上的机器人操作和地面上的不一样。在三维轨道空间中,对高速运行的机器人的实时通信和实时控制有很高的要求。同时,机器人群体越大,可靠性要求越高。因此,如何实现多机器人的分组调度和算法优化,是汇仓面临的一个技术难点。

据朱俊达介绍,公司技术团队60%以上是研发;d人员,而且大部分从事算法和软件的开发。从最初的单库,只搭载了几个机器人。经过几年的发展,现在单套产品可以承载40个机器人群体。得益于机器人组的协同工作,汇仓摩天轮可以达到1000箱/小时的仓储效率,远高于传统立体仓储80箱/小时的速度。

同时,立体存储的解决方案也可以与AGV/AMR搬运机器人相结合。

“现在一些客户将AGV与我们的设备连接起来。先把我们的门面货架做好,然后带几个AGV机器人去外面跑,既节省地方又提高效率。”朱俊达说。

从这个角度来说,智慧物流的解决方案从来都不是单个场景的应用,而是整个场景的协调配合。可以预见,未来的物流机器人赛道也将打破“孤岛”,从单兵作战走向相互融合,实现更多的应用场景。

经过技术和产品的打磨期,随着更多商业场景的落地,物流机器人即将迎来量产。

02量产提速进行时

随着自动化向智能化的过渡,物流机器人逐渐成为炙手可热的“香饽饽”。据机器人产业研究院GGII统计,2021年,中国市场移动机器人总销量为6.11万台(不含海外出口),同比增长58.17%。其中,3C、锂电池、新能源汽车、光伏、半导体等制造业需求较为突出。

市场需求旺盛的背后,也意味着国内物流机器人产品进入了相对成熟的阶段。从AGV到AMR,行业的发展经历了一个螺旋上升的过程。

第一代磁导航AGV在地面铺设导轨,机器人沿着固定的引导线移动,路径不够灵活。在实际生产过程中,地面标志物磨损破坏时,可能会发生脱轨。到以二维码为主要导航方式的第二代地标技术导航AGV,摄像头识别二维码实现货架绑定和机器人操作,但依然没有离开第一代的影子。

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le=’ text-indent : 2em;’ text-align : center;’图为物流机器人迭代过程。

自动驾驶技术成熟后,视觉算法引导的AMR第三代机器人可以说是比较成熟的“作品”。当产品已经进入成熟阶段,大规模生产也被提上日程。如何实现量产?

产品标准化是第一步。

“从第一代到现在的第三代产品,快递仓智能物流机器人在产品标准化方面做了很大的优化和迭代,标准化使产品零部件数量减少了近20%。”告诉杨威光锥智能,这背后的意义在于:可以保证生产和装配的一致性,推动产品向模块化、标准化方向发展。产品标准化后,无论是售后服务还是产品的质量控制都会有很大的提升,制造成本也可以进一步降低。

要做到“量”,需要标准化的产品,定制化是“拦路虎”之一。

王传龙认为,从成本角度来看,产品标准化仍然是行业的大势所趋。

而机器人厂商的产品虽然是标准化的,但是有些客户的场地是非标准的,需要实地勘察并给出具体的解决方案,比如场地的速度,车辆的大小,这些都需要花费大量的时间做前期的调研。同时,项目交付还涉及到背后的实施团队。周期太长,成本自然就上升了。

目前物流机器人的落地已经初具规模。中国移动机器人产业联盟数据显示,2021年,中国销售工业移动机器人7.2万台。在各厂商的激烈竞争中,快速交货成为竞争的关键。

“同一个站点,有的厂家可能要做两个月、三个月甚至半年,维维一个月左右就能实现快速发货。”王传龙聪明地对光锥说。

据悉,目前部分物流机器人公司的软硬件一体化解决方案的毛利率在50% ~ 60%左右,在机器人行业并不低。

除了交付成本,更重要的是降低机器人的硬件制造成本。

机器人的物流成本主要集中在上游部分,如核心控制器、驱动器等。以AMR为例,一台激光雷达的价格从两三万到几十万不等。此外,还应考虑各种控制和定位技术模块的成本。

因此,如何控制“硬成本”是很多物流机器人厂商都在思考和行动的事情。

随着供应链的不断成熟,物流机器人相关配套零部件价格大幅降低。机器人制造商本身也在寻找更具性价比的零部件。

告诉杨威光锥智能,为了降低产品成本,快仓争取与上游零配件供应商深度合作,开发出性价比更高的版本,价格只有之前的1/3,以解决产品核心部件依赖品牌,价格过高的问题。

此外,对于物流机器人的配置,很多厂商也会推出“高、中、低”几个不同的档位。“如果客户更看重性价比,通用物流机器人可以满足基本需求。根据市场细分需求,快递仓同一产品有两个不同版本(基础版和智能版)供客户根据业务场景需求选择。同时,快递仓可以灵活增减产品,就像乐高积木一样,可以随着客户业务的调整而灵活调整,从而降低客户的一次性投入成本,”杨伟说。

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图为快递仓全系列产品矩阵。

无论是产品的标准化,还是供应链成本的降低,都在加快物流机器人量产的步伐。量产会进一步降低成本,会进一步提高客户的积极性。物流行业正迎来发货量和需求的螺旋式增长。

03出海“乘风破浪”

物流机器人在国内进入“快车道”的同时,在海外市场也快速增长。

“预计今年海外市场将出现爆发式增长,快递的海外订单

同时,据Cone Intelligence统计,去年前三季度,汇仓海外市场收入占比25%左右,全年订单占比近三分之一。今年海外市场增速高于国内市场,一季度订单占比已升至近40%。

虽然无人叉车的赛道才刚刚起步,但是我们也非常重视出海。

4月,亚纱美亮相韩国智能工厂及自动化展,加速在日韩的布局。2021年,我们将专注于东南亚、新加坡、马来西亚和越南。经过一年的尝试,有消息称,2022年,欧美和东南亚将是我们的业务重点之一。

尝到海外市场的红利后,中国物流机器人企业出海的热情越来越高。那么,为什么海外市场对中国物流机器人会有爆发式的需求呢?

随着全球新冠肺炎疫情的常态化,企业“机器换人”的智能化升级步伐逐渐加快。由于人工成本高,美日韩等发达国家用机器人代替人工是更划算的生意;同样,东南亚等劳动密集型产业的国家和地区对物流机器人的需求也在增加。

“快递仓的海外市场主要集中在日本、韩国、东南亚和欧洲,其中欧洲的优先级最高。”在谈到以欧洲为主要海外市场的原因时,杨伟告诉我们,高昂的人力成本和疫情的不确定性,导致欧洲市场对移动机器人的需求整体较高。此外,欧洲的传统自动化设备也需要智能解决方案来替代和升级。

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图为CeMAT展会上,外国观众驻足拍摄箱式采摘方案。

“海外市场份额的快速增长主要来自于我们的核心竞争力。在智能方面,目前中国的优秀企业已经和国外同行站在了同一水平线上,中国有机会成为这一领域的世界领导者。”在朱俊达看来,海外市场的快速发展还是来自于国内厂商的核心竞争力。

从机器人的全球竞争格局来看,中美是主要国家。但相比国内物流机器人,美国产品在价格上并无优势。与此同时,经过几十年的追赶,中国在智能方面已经达到世界先进水平。从投入产出比来看,中国机器人性价比更高。

由此,中国的物流机器人凭借其价格优势和高质量的产品在海外竞争中脱颖而出。

杨威表示,“去年得益于跨境电商海外仓的快速发展,我们为很多海外仓提供了智能机器人解决方案,近40%的业务来自海外仓。同时,通过与菜鸟网络构建的全球骨干网络,以及跨境电商的持续海外赋能,我们已经摸清了海外电商仓的一些场景需求和痛点,有利于我们更好的聚焦和定位,穿透这些客户的业务场景。”

由于海外市场的规模、供应链、价格、产品类型等原因,远不如国内近两年发展迅速。经过长期的客户积累和技术打磨,中国物流机器人厂商基本可以满足海外客户的需求。

就全球机器人赛道而言,无论是整个供应链的成熟度、全品类、制造成本、生产效率,中国机器人出海竞争力最强,全球物流机器人市场格局变革的背后蕴藏着巨大的出海机会。正如耀途资本创始合伙人白在《光锥智能对话》中所说,“中国有明显的供应链优势。在机器人赛道,未来一定是中国人共享的。”

原标题:从AGV到AMR,物流机器人为何成为资本宠儿?

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