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什么是移动机器人,它们如何使您的业务受益?

自主移动机器人正在重塑我们的生活和工作方式。了解他们的众多应用程序以及他们如何改变全球业务。

自主移动机器人 (AMR) 已进入许多工业应用。技术的进步一直是推动力。一些关键技术包括更好的电池和计算机视觉。更先进的软件也至关重要。

本文将通过以下主题向您介绍自主移动机器人技术:

市场规模和潜在增长

如今,超过 80% 的仓库根本没有自动化。这部分是因为机器人技术最近才变得足以用于仓库使用。当仓库 使用 AMR,结果令人印象深刻。例如,一些案例研究报告称,订单拣选的生产率提高了 300% 以上。

工厂 经常手动将子组件和消耗品从仓库运输到装配线。自主移动机器人可以使这种内部运输自动化。这不仅可以使工人免于推着沉重的手推车,而且还使公司能够满足保持社交距离的需求。

据“360 Market Updates”估计,2019 年全球自主移动机器人市场规模为 7.514 亿美元。他们预计到 2026 年将增长至 54 亿美元,2021-2026 年的复合年增长率为 29%。

移动机器人有哪些不同类型?

带轮推车

大多数工业 AMR 是依靠车轮行驶的车辆。虽然有两条腿走路的人形机器人,但它们更复杂、更昂贵。一般来说,带轮子的移动机器人性价比更高。它们也更坚固。

自动导引车 (AGV) 与自主移动机器人 (AMR)

自动导引车是比 AMR 更古老的技术。 AGV 依赖于放置在地板上的导轨。指南向 AGV 显示要走的路线。 AGV 可以在由向导定义的走廊内行驶。使用磁条以及电线和线路来定义 AGV 可以行驶的走廊。如果 AGV 在其路径上遇到障碍物,它会停下来寻求帮助。

自主移动机器人比 AGV 更灵活。 AMR 制作设施地图并将其存储在内存中。因此,他们不需要地板上的向导来告诉他们去哪里。一旦给 AMR 指定了目的地,它就可以决定到达那里的最佳路线。如果他们的道路有障碍物,他们可以绕过它。他们也可以选择其他路线。

然而,AGV 和 AMR 之间的差异正变得模糊。例如,现在有一些 AGV 可以转向避开障碍物。

带有机械臂的轮式 AMR

铰接式机器人手臂可以安装在 AMR 上。这扩大了它的用途范围。例如,机器管理可以从这种技术组合中受益。对于物料运输,机械臂使包裹递送更加灵活。

自主移动机器人的用途是什么?

“让机器人来旅行。”研究表明,仓库中的许多人花费多达 60% 的时间旅行。工厂里的一些人也是如此。他们可能正在推车或驾驶叉车。很容易看出这不是一项高价值的活动。所以,移动机器人正被用来解决这个问题。这个想法是让人们呆在一个地方,让机器人去旅行。

AMR 的一些标准应用包括:

我们现在仔细研究这些应用程序中的每一个。

拣货

移动机器人可以帮助人们进行订单拣选,从而产生巨大的影响。并且需要帮助。电子商务意味着具有更多产品选择的订单。而且订单量更小。有时,订单只有一件。这种组合使订单拣选过程更加劳动密集。此外,客户对快速交付的期望也飙升。亚马逊设定了两天交货的标准。最近,亚马逊开始提供一日送达服务。

为了实现这一结果,亚马逊在机器人技术上投入了大量资金。小公司可以与之竞争吗?令人高兴的是,答案是肯定的。具有成本效益的移动机器人提供了解决方案。即使是较小的公司也可以通过使用 AMR 减少将订单发出所需的时间。

当您考虑使用 AMR 进行订单拣选时,必须在开始时提出一个关键问题。也就是说,您的员工与机器人协作的最佳方式是什么?选择这种策略往往会决定机器人的选择。也就是说,选择与其说是关于机器人,不如说是关于解决方案的性质。

以下是一些最流行的人机协作策略。

货到人拣货

数百万人在 YouTube 上看过橙色、低矮的亚马逊 AMR 视频。机器人在仓库周围运送整个货架的产品。这种自动化方法称为货到人。机器人由仓库管理系统 (WMS) 控制。 WMS 告诉机器人要拿起哪个货架以及将它们放在哪里。这是基于需要履行的订单。 AMR 移动到架子上并从下方将其提起。 AMR 将货架运送给位于拣选/包装站的人员。当货架到达时,显示器会指示他们挑选哪些物品和数量。员工从货架上取下正确的物品。他们扫描条形码并将物品放入容器中进行运输。

亚马逊使用这种货到人的策略取得了巨大的成功。然而,它需要特殊的搁架。并且必须重新设计仓库才能使用此策略。

“见我”或区域选择

使用这种策略,拣货员处理一两个过道或一个区域。他们不必在他们的区域之外旅行。 AMR 完成大部分旅行。

根据需要完成的订单,WMS 会告诉 AMR 要去哪里。机器人行进到要拣取物品的架子上。可以通过语音系统通知拣货人员,该语音系统会指示去哪里拣选下一个订单。工人在拣选位置遇到 AMR,AMR 在其显示屏上向该人员显示要拣选的物品。该人从货架上挑选物品并使用安装在机器人上的条形码阅读器进行扫描。这将验证选择了正确的产品和数量。然后 AMR 前往其下一个目的地。该人等待有关在哪里与下一个 AMR 会面的指示。

使用这个策略,拣货员还是要走一些路,但是大大减少了。

案例研究表明,使用区域拣选策略至少使生产力翻了一番。一些研究报告称,与手动订单拣选相比,使用此方法每小时拣选的订单增加了两倍多。

全自动订单拣选

全自动订单拣选有时被称为机器人订单拣选的“圣杯”。这个过程使用机器人从货架上挑选物品并将它们运送到包装站。包装站也使用机器人。不需要人。这种自动化水平仍处于早期阶段,尚未广泛使用。

全自动订单拣选的混合解决方案使用 AS/RS 和机器人。自动化存储和检索系统 (AS/RS) 可以取代仓库的传统货架和过道布置。相反,该系统是一个巨大的立方体形式,产品存储在立方体内部的垃圾箱中。 AS/RS 会跟踪物品的位置,并将正确的产品箱带到机器人拣选站。这种系统可以做得非常紧凑。例如,这意味着它们可以在杂货店的后面。

一旦 AS/RS 将一个装有产品的箱柜,一个人或一个机械臂从箱柜中取出物品并将它们放入一个运输容器中。为了能够执行此功能,机器人手臂必须与先进的计算机视觉配对。

机器人技术的进一步改进将很快使全自动订单拣选适用于更广泛的用例。

设施内材料运输

工厂和仓库

自动叉车越来越多地用于工厂和仓库环境。一些自动化叉车使用AGV技术。这需要设施在地板上配备路径标记。其他自动驾驶叉车使用不需要此类标记的完整 AMR 技术。有一些自动叉车设计用于有司机或没有司机的操作。其他设计取消了可容纳人的驾驶室。

自动叉车通过将人们从驾驶中解放出来来提高生产力。并且承诺是自动叉车也将提高安全性。叉车和工业卡车事故每年造成数千人受伤。近年来,涉及叉车的死亡和重伤人数一直在增加。这些事故大多是由于驾驶速度过快、转弯过快和刹车过猛造成的。自动叉车不会犯这些错误。

医院

有专为医院设计的 AMR。他们将弄脏的床单从病房运送到洗衣房。他们可以将血液样本从样本带到实验室进行测试。 AMR 可以将膳食和药物运送到病房。案例研究表明,交付成本可降低多达 80%。

酒店和款待

AMR 可以满足客人对额外毛巾、洗浴用品和食物的要求。可以通过将外部食品服务送到大厅来增强安全性。 AMR 将食物从大堂带到客人的房间。将弄脏的床单运送到洗衣房和将空盘子送回厨房也可以自动化。

排序

配备倾斜托盘和交叉带式送料器的移动机器人用于在仓库和工厂中分拣包裹。对装运的包裹进行分类使托运人能够获得更低的运费。或者包裹可能需要根据他们需要去的零售店进行分类。

AMR 越来越多地被视为传送系统的更灵活和更具成本效益的替代品。它们易于安装并且需要最少的维护。

一些分拣应用程序涉及在夹层级别运行的 AMR。装载包裹后,机器人会将其带到地板上的一个洞中并将其倾倒进去。一个滑槽通向一楼和一个等待的容器。

其他应用涉及 AMR 将产品带到放置墙。一个人从 AMR 中取出产品并将它们放入适当的垃圾箱。

交付给客户

很快就会有一个 AMR 出现在您家门口,为您提供包裹。然而,在自动驾驶汽车获得在公共道路上行驶的许可之前,送货机器人只能在有限的区域使用。例如,送货机器人正在人口稠密的城市地区用于送餐。机器人是沿着人行道行驶的小推车。大学和企业校园是另一个用例。

AMR 行业

毫无疑问,自主移动机器人将继续进入我们日常生活的更多方面。以下是目前使用 AMR 的主要行业:

清单:您可以从企业中的移动机器人中受益的五个指标

如果您想投资移动机器人,您应该考虑什么?

在开始使用 AMR 的项目之前,您应该进行设施调查。以下是一些要问的问题:

如果您不熟悉工业机器人,许多专家建议从小处着手。选择可实现快速投资回报的应用程序。建立你的经验和信心,然后扩展。

您可以依靠供应商提出建议。供应商自然会提出涉及其产品使用的建议。您可以考虑咨询公正的专家以获取建议,并评估您的设施是否“准备好移动机器人”。

移动机器人通常需要哪些补充解决方案?

通常要决定的问题与机器人无关。相反,真正的问题是整体应用程序解决方案。这是因为机器人经常嵌入在更大的框架中。控制机器人的仓库管理系统 (WMS) 和其他类似系统与机器人的功能一样重要。

确保您了解移动机器人将如何集成到您现有的系统中。

对于物料搬运,AMR 通常需要用于托盘或箱子的特殊支架。 AMR 在底座下方移动,然后从下方提升负载。

您至少需要一个充电站,也可能需要几个充电站。考虑多个 AMR 需要同时充电的情况。

如何为您的组织采购理想的移动机器人

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对于仅采购移动机器人或相关组件,您可以从许多供应商处获取报价并接收产品信息和定价。

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