机器人技术发展现状

更新时间：2024-10-21  作者: 振动时效去应力

  根据研究表明，虽然一部分公司已在使用机器人用于日常作业，但如果要大范围地普及则还有非常长的路要走。

  我永远不会忘记2007年芝加哥的国际物流机械展。这是我第一次看到如今称之为自主移动机器人(AMR：Automated Mobile Robot) 的行业活动。参展商是现在已为亚马逊一部分的Kiva systems（2012年亚马逊斥资7.75亿美元收购）和现在隶属Cimcorp公司的RMT。那时他们的摊位都比较小，他们的机器人只能像超大的玩具一样在自己有限的空间周围移动。2005年的国际物流机械展主要的产品是射频识别技术（RFID），而自主移动机器人（AMR）则是2007年的热门产品。我当时写下以下内容：

  2007年，RMT，Kiva以及Seegrid将移动机器人引入了工业界。他们如同设计一级方程式赛车一般设计这些移动机器人，旨在设计一辆小型又可靠的负载工具。但与赛车不同之处在于它们不需要固定的赛道，而是具有特有的制导系统，利用激光反射等原理来绕过阻碍，因此它们能像无人驾驶的装载卡车一样学会怎么样前往设施中的几乎任何一个地点。展会上它们虽然成为了热门，但当时没有人知道在工作中怎么样去使用它们。

  但总是有人看到了它们的未来。2010年，RMT被Cimcorp收购。随后在2012 年，亚马逊也花了近8亿美元的大价钱收购了Kiva公司，这样的投资在当时就和如今的比特币投资一样虚无缥缈。

  当时，“货到人”的拣选技术已是物料拣选的一种方式，虽使用了机器人技术，但拣选环节还要人工参与。为此我写到了“机器人技术并不是为摆脱劳动力，而是为了应对劳动力紧缺”的观点，事实上当时仓库依然需要努力的储备足够的人手以应对季节性或节日时物流需求的激增。这时的机器人技术虽然尚未挑起大梁，但持续发展的趋势却十分明显。

  2012年时，劳动力的紧缺是每个仓配管理者头疼的事情。然而十年后的今天，人力成本的一直上升，更是逐步推动了机器人技术的普及与应用。在今年亚特兰大国际物流展会上到处都是机器人的影子，早已不是当年的三个小摊位，而是数十家来自世界各地的机器人解决方案提供商。并且相比2007年的展会，今年多了许多类型的机器人，比如配合“货到人”工作站的海柔箱式仓储机器人以及加入到Tompkins的t-Sort系统的RightHand拣选机器人等。这些给物流中心的机器人技术应用带来了一些全新的思考。

  市场是否开始会使用机器人技术了?终端用户是否正在使用或计划小范围使用机器人技术?这是我们在展会之前发布的一项调查计划中所涉及的问题，该调查是与美国物料搬运协会和美国仓储教育与研究委员会的机器人小组合作发起的。为了本次调查，我们将受访者分为三类：暂无计划使用机器人技术的用户；未来两年计划使用机器人技术的用户；已经使用机器人技术的用户。

  1、应用价值：根据调查的最终结果显示，市场上对机器人技术的实际价值任旧存在分歧。

  2、劳动力转变：计划使用及已在使用机器人技术的企业并不希望机器人取代现有员工，而是希望提高现有员工的工作效率。

  3、商业价值：很大一部分使用机器人技术的用户正在实现着其商业目标，在完成投资回报率指标的同时并找寻着其扩展到其他操作领域的办法。

  展会的整体受访者中只有52%的受访者有意向或已在使用机器人技术，其中已在使用的占23%，未来三年内会使用的占21%,未来三年以后会使用的占8%。

  与此同时，近48%的收房的人说，他们目前并没用机器人技术的计划。这些受访者认为引进机器人技术最大的挑战在于：1、投资与产出未成正比；2、缺乏机器人专业方面技术人才和推行经验；3、企业文化的不适应；4、价值实现时间过长；5、技术性问题造成运营中断的风险；6、项目资金没办法保证；7、没有现实模型来验证使用结果。

  还有就是由于机器人技术的复杂，企业特别难找到一个合适的合作伙伴协助项目的推进，五花八门的功能和产品介绍让企业感觉茫然。

  另一方面顾虑就是，一些企业认为机器人技术和很多自动化设备一样，很难对一些多标准的特殊订单做处理。一位收房的人说：“我们所有的订单的都是单独定制的，很难使用机器人自动完成。”，旁边的一个补充说：“我们许多零件特别大，并不宜用现有的机器人技术来移动，如果要使用则需要彻底改造我们的仓库和运输设备。”另一个人还说到：“我们的每一张订单都是不同的，我完全不清楚自动化或机器人技术如何在我们的业务中实现。”

  受访者在被问及决定使用机器人技术时考虑的最主要的因素时，70%的人表示实现投资回报的平衡最重要，且有64%的人认为回报周期也同样关键。其次考虑的因素分别是，持有成本（60%），价值实现时间（56%），投资风险（50%）和转换成本（36%）。

  很多时候的阻碍其实不是资金问题。在计划使用机器人技术的受访者中，只有26%的人存在启动资金问题，而32%的人启动资金已经在筹集中，更有24%的收房的人说资金已到位。而其余的受访者则表示他们将采用raas模式（robotics-as-a-service：机器人即服务）租用机器人及对应软件进行使用，这将不存在前期过大的资金投入。

  有72%的受访者对机器人技术的认识还处于萌芽阶段，其中这里38%的人还只是在了解市场应用情况及有关技术的阶段，22%的人制定了机器人技术相关的战略和愿景，8%的人对其产生的作用做了相关分析，而有4%的组织只是在记录着他们对机器人技术的需求。

  当然也有一部分受访者对机器人技术有深一点的了解，他们中有12%的人已经基于前期的实测后开始引进机器人技术，其中有2%的人在他们的现实生产环境中使用了机器人技术，还有2%的人已经在操作机器人进行作业。

  市面上存在大量的机器人解决方案提供商和机器人类型，作为最终用户需要在哪里获取信息及帮助？在传统的自动化项目中，最终用户往往会向原厂设备制造商，咨询公司，系统集成商和像Gartner那样的信息分析公司寻求帮助。

  然而在机器人项目中，早期的使用者往往会直接与机器人解决方案提供商直接合作，那么用户则该怎么样获取除此合作方外更全面的机器人技术信息？

  受访者表示其第一个信息源自是原厂设备制造商，其次是机器人技术提供商，紧接的是行业同行，最后才是系统集成商、行业分析师和和贸易协会等。有趣的是，还有一部分受访者认为他们不需要任何信息上的帮助。

  当被问及什么因素导致他们考虑使用机器人技术时，他们提到了以下几点：1、提高进出能力；2、增加可用劳动力；3、提高劳动生产效率；4、降低劳动力成本；5、提高作业安全；6、提高订单的准确性；7、精益求精的原则；8、追求更为稳定的成本投入；9、提高空间利用率；10、减少被盗风险。

  在提到使用机器人技术大多数都用在哪个环节上，受访者谈到了以下几点：1、拣选；2、卸货与验收；3、分拣；4、重货运输；5、上架；6、集单；7、包装；8、补货；9、箱式运输。

  关于受访的人将会选用哪种的机器人时，他们的回复情况如下：用于托盘移动的机器人占43.4%；用于拣选及播种墙投递的机器人占34%；用于拆零拣货的机器人占30%；用于移动分拣的机器人占30%；用于控制叉车的机器人占28%；用于分拣的机器人占24%；用于工业生产的固定式机器人占22.6%；用于重物运输的机器人占19%；箱拣机器人占19%；播种墙机器人占15%。其他的还包括巷道拣选机器人，清洁机器人以及“货到人”机器人等。

  当问及这部分受访者购买机器人的方式时，有46%的收房的人说会购买一整套包括软硬件及维护支持在内的完整解决方案，有24%的人计划使用RaaS（机器人即服务）方式，另有22%的人表示会购买相应的机器人硬件，但在软件和售后服务上采用SaaS（软件即服务）的方式。

  已经在其操作中实施了机器人技术的最终用户是最后一批调查对象。他们体现了一个时代的发展。

  这里其中28%的人表示他们已在一个或多个地点完成了机器人部署，另外17%的人正在进行三种以上类型机器人的协同作业，另外有11%的人表示，他们已成熟地运行了一种类型的机器人，并正在部署另一种类型的机器人加入其中。

  这部分受访者与机器人技术之间的互动很多。17%的人操作着机器人，6%的人正在将机器人技术融入到生产环节，而另外6%的人目前正在多个地点同时部署机器人。

  当被问及他们是否会在未来两年扩大现有机器人技术的使用规模时，39%的收房的人说将会小规模地增加使用量并尝试多种类型的机器人，8%的人则表示会在相同类型的机器人上增加投入，另外15%的人表示并无计划。

  他们实施机器人技术的原因与上两份群体的调查报告一样：无非在于提高可用劳动力，提高吞吐效率上面等等。直至今日，他们使用机器人处理的事务占比如下：拣选占63%；分拣占50%；补货占31%；重物运输占25%；箱式运输占25%；卸货与验收占25%；上架占25%；集单占25%；包装占19%。

  在询问这部分受访者使用机器人类型的优先等级时，其中拣选机器人占50%，随后是箱式仓储机器人占43%，分拣机器人占36%，“货到人”系统机器人占29%，拣选及播种墙投递机器人占29%，固定式工业机器人占21%，重型搬运机器人占14%，托盘移动或牵引机器人占14%，巷道拣选机器人占7%。

  随后，我们在询问这部分受访者未来两年的机器人使用计划时，只有8%的人表示他们目前没有新的使用计划，而46%的人则表示计划在未来两年内使用新的机器人技术，最后有46%的人回应说，新的机器人项目已经在实行中。

  最后我们询问他们未来的二到五年计划使用的机器人自动化系统，其中移动式“货到人”拣选系统占62%，其次机器人拣选系统占54% 、分拣机器人占46% 、播种墙机器人占 39 % 和重型装卸搬运机器人占31% 。

  正如目前应用广泛的语音技术的一开始一样，机器人技术的使用者们正从一开始单一的拣选机器人逐渐向更多类型的方向拓宽。

  虽然机器人行业已经推出了RaaS模型，并在第三方物流服务提供商上(3PL)很是流行，但62%的用户还是购买了整套包括软硬件在内的机器人服务，只有不到三分之一 (31%) 的用户选择了RaaS模式，还有8%的用户选择在硬件购买，软件及维护则选择了SaaS模式。

  关于机器人技术的实际使用回报情况是至始至终的问题所在。针对这样的一个问题，85%的收房的人说，他们的投资达到了 (54%) 或 超额完成了(31%) 投资回报率目标。另外77%的收房的人说他们达到了 (54%) 或超额完成了(23%) 回报时间的要求。

  然而还有15%的收房的人说，他们未能达到投资回报率的要求，其中一个重要的因素在于过高的持有成本。在这里面，有54%的人表示他们的投资额达到了 (31%) 或超过了 (23%) 他们的预设目标，另有31%的人表示其投资额未达到预设目标。

  在总体的商业层面上，有69%的收房的人说他们在机器人领域的投资达到了预设目标，而23%的收房的人说并没有实现目标。

  在这次亚特兰大国际物流展上，机器人方案提供商让我们正真看到了机器人应用的光明未来。但从我们的调查的最终结果中可以清楚地看出，市场其实仍在观望中，只有大约一半的人已经使用或计划使用，但有另一半的受访者则并不相信机器人技术能为他们的组织带来价值。

  但让人类能看到方向的是，大部分早期的机器人技术使用者们已经实现了他们的预期业务目标，也实现了投资回报率和回报时间的预期要求，并在持续不断的增加机器人技术的应用限制范围和扩大投资。