仓储机器人:解锁效率——自动化完全指南
仓储机器人是仓储管理的中坚力量与未来。本指南将引导您完成仓库自动化的步骤。
“到2025年,将有超过400万台商用机器人安装在超过5万个仓库中,而2018年仅有不到4000个机器人仓库。”——ABI Research
仓储机器人是实现仓库库存移动自动化的智能机器。在极少人工辅助下,它们创造更优工作流。
早期仓库自动化聚焦于在受限环境中移动重物。近几十年,机器人技术、人工智能和物联网领域创新爆发,促使企业开始设计“智能仓库”。
让我们探讨仓储机器人在各行业的角色、优势、何时自动化及这些机器人的技术细节。
本文内容:
- 仓储机器人适用行业
- 仓库自动化的效益
- 何时用仓储机器人自动化?
- 仓库用机器人类型
- 其他考量
- 自动化成本估算
仓储机器人适用行业
仓储机器人在各行业有强势存在,得益于中小企业的采用。
电商行业
电商仓储机器人早期先驱为Kiva Systems。亚马逊使用其自动导引车(AGV)后收购了该公司。机器人可拾取整排货架产品并送至不同区域的包装站。它们配备传感器和算法防碰撞、识别热销产品及最近库存。这大幅提升电商订单拣选包装的速度、效率和准确性。
汽车行业
汽车行业是最早拥抱生产线机器人的领域。自主移动机器人(AMR)常用于汽车工厂,将原材料和零件从存储区运至生产线。
制药行业
制药公司追求制造过程的高生产率和准确性。自主移动机器人以高效、具成本效益的方式“机器人化”内部物料运输,完美契合制药行业。AMR易于编程和协作,配备传感器和摄像头识别并走理想路线至目标点,避开障碍。现代AMR还具备协作性,人员可在其旁作业。
除上述领域,仓储机器人还部署于电子电气工厂、金属机械、纺织等行业。
那么为什么行业在仓库部署机器人?让我们看看这些智能设备为行业带来的效益。
仓库自动化的效益
机器人曾昂贵复杂。但随技术进步,大公司和中小企业都能负担仓库机器人,获得多重效益:
成本降低
自动化最明显效益是大幅降低运营成本。部署仓储机器人显著减少对人工需求。可按市场需求设定运行时间,全天候运行,维护少、额外成本低。
提升效率与准确性
仓储机器人完美适配库存控制、产品识别、最佳路径规划,精度高。企业可将员工重新分配到不适合自动化的产品处理,提高生产力。
空间优化
物理空间限制一直是库存存储挑战。仓储机器人解决了此问题。因机器人不像人工和车辆需要宽通道,更多空间释放为额外存储区。
环境可持续
用仓储机器人替代人工减少浪费和能耗。机器人通过无人干预的高效搬运和移动减少浪费和能源使用。
确信需要在工厂安装仓储机器人?以下因素帮您判断是否是自动化仓库的正确时机。
何时用仓储机器人自动化?
尽管部署仓库机器人益处众多,但在承诺机器人自动化前,应考虑您独特的制造流程和特定挑战。
我们的建议:
- 规划仓库布局,分析业务中机器人自动化最大潜力。此潜力发现工具可帮助挑选最有前景的项目及其业务影响。
- 若产量低,考虑到可观的前期和持续成本,安装仓库机器人可能不利于业务(见最后一节自动化成本估算)。
最好咨询独立顾问,协助理解仓库机器人可行性及选择合适方案。
完成后,即可向多家机器人供应商寻求报价。
仓库用机器人类型
各类仓储机器人提供多样功能,让您选择并部署完美契合运营需求和流程的机器人解决方案。
机器人存储检索系统(AS/RS)
机器人存储检索系统缓冲、拣选发货项并将产品归位,实现库存流程自动化。此类系统含机械臂处理料箱/纸箱,以及起重机、穿梭车、垂直升降模块、单元载荷等在货架间移动。所有系统常与仓库管理软件统一。
货到人技术(G2P)
货到人技术将产品送至操作员工位。
货到人技术适合小件、大批量场景。G2P驱动的机器人将单元送至固定拣选站供操作员完成订单。
自动导引车(AGV)
自动导引车(AGV)按规划路径上的特殊轨道移动,在仓库间搬运库存。配备摄像头视觉和传感器,能检测障碍并等待直到路径清除。形态为叉车或仅载货的穿梭车/小车。
自主移动机器人(AMR)
自主移动机器人也独立搬运物料,但依赖地图和传感器理解环境、创建灵活路线。与AGV不同,遇障碍可重新规划替代路径。也可在共享空间与人员紧密协作,提升生产力。
关节机械臂
关节机械臂是多关节人造肢体,在仓库中移动和提升产品。多安装于生产线用于包装和发货。有SCARA、六轴、协作机器人等版本,循环时间、成本、负载能力各异。
无人驾驶飞行器(UAV)
无人机在仓库自动化中扮演核心角色。三大应用领域:库存管理、检测监控、室内内部物流。
最后,当您开始规划用机器人和软件自动化仓库时,以下额外考量将助您最大化机器人自动化效益。
其他考量
完成自动化所需的额外设备
审视特定仓储机器人时,不仅要评估直接应用,还要考虑其操作前后的隐含需求。
是否需要额外搬运系统上料AGV?是否需为该技术重新设计存储布局?这就是我们建议联系自动化专家,确保成功集成不遗漏任何要素。
设备维护
像任何机器,机器人随使用磨损。定期维护和维修应纳入自动化规划阶段。遵循机器人制造商推荐的最佳实践,技术人员应受训实施。
智能仓库管理
机器人可能是智能仓库的重要组成部分,但还有更多系统和平台。所有这些结合发展从存储到发货的最优产品流动。为此,所有系统和组件应互补、协同,适配不同平台、软件和其他仓储功能。
自动化成本估算
虽然仓储机器人未来提供巨大投资回报,但购买部署有前期成本。您需了解所需机器人类型和数量、管理机器人所需控制和软件复杂度、成本和节省,以估算项目资本支出和ROI。
鉴于仓库自动化潜在规模大,您可能需考虑比局部机器人单元更高的价格点。选择更先进技术也可降低自动化复杂度。例如AMR技术拥有许多车载功能,省去安装外部传感器或参考标记。只需部署机器人、教其仓库地图即可开始受益。
向多家机器人和自动化供应商询价也是好习惯。若为现有机器人寻找组件或维护服务,应向机器人供应商请求报价。
本文及工业机器人综合指南将助您为仓库选择合适机器人——提升生产力、增加质量、降低成本、助公司成功。
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