移动机器人如何驱动业务增长与效率

自主移动机器人正在重塑我们的生活和工作方式。发现其众多应用及如何在全球范围内改变企业。

自主移动机器人（AMR）已进入许多工业应用。技术改进是驱动力。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：

• 移动机器人市场规模与潜在增长
• 移动机器人类型
• 移动机器人用例
• AMR适用行业
• 清单：五大指标表明您可从移动机器人受益
• 移动机器人常需的互补解决方案
• 投资移动机器人前应考虑什么
• 如何为您的组织采购理想移动机器人

市场规模与潜在增长

如今超过80%的仓库完全无自动化。部分原因是机器人技术仅近期才足够胜任仓库用途。当仓库使用AMR，结果令人印象深刻。一些案例研究报告订单拣选生产率提升超300%。

工厂常人工将分装组件和耗材从存储运至装配线。自主移动机器人可自动化此内部运输。不仅让工人免于推重车，还能让公司满足社交距离需求。

“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，预计2026年达54亿美元，2021-2026年复合年增长率29%。

移动机器人有哪些不同类型？

轮式小车

大多数工业AMR依靠轮子行驶。虽有人形双足行走机器人，但更复杂昂贵。一般来说，轮式移动机器人更具成本效益，也更健壮。

自动导引车（AGV）与自主移动机器人（AMR）

自动导引车是比AMR更老的技术。AGV依赖地面放置的导引标记。标记指示AGV走何种路线。AGV允许在标记定义的走廊内行驶。磁条、导线、线条用于定义AGV可行驶的走廊。若AGV遇路径障碍，停止并呼叫帮助。

自主移动机器人比AGV更灵活。AMR绘制设施地图并存储在内存中。因此不需要地面导引标记告诉它们去哪里。一旦给定目的地，AMR能自主决定最佳路线。若路径有障碍，可绕行或走替代路线。

但AGV与AMR差异正变模糊。现在有些AGV也能绕行避障。

带机械臂的轮式AMR

关节机械臂可安装在AMR上。这拓宽其用途。例如，机器看护可受益于此技术组合。对物料运输，机械臂使包裹交付更灵活。

自主移动机器人用于何处？

“让机器人来跑腿。”研究显示，仓库许多人花费高达60%时间在移动上。工厂一些人也是如此。他们可能推车或开叉车。易见这非高价值活动。移动机器人用于解决此问题。思路是人留在原地，让机器人跑腿。

AMR标准应用包括：

• 订单拣选
• 厂内物料运输
• 分拣
• 客户配送

我们现在仔细看每个应用。

订单拣选

移动机器人通过帮助人员拣选订单可产生巨大差异。且帮助迫切。电商意味订单产品种类更广、单量更小。有时订单仅一件。这种组合使拣选过程更费工。加上客户对快速交付期望飙升。亚马逊以两日达设定标准。近期亚马逊开始提供一日达。

亚马逊向机器人倾注巨资达成此结果。小公司能竞争吗？欣慰的是答案是肯定的。具成本效益的移动机器人提供解决方案。即使小公司也可用AMR大幅缩短订单出库时间。

考虑用AMR拣选订单时，开始必须问一个关键问题：您的人员与机器人协作的最佳方式是什么？选择此策略常决定机器人选择。即选择不那么关乎机器人本身，而关乎解决方案本质。

以下是几种最流行的人机协作策略。

货到人拣选

数百万人在YouTube见过橙色矮胖亚马逊AMR。机器人在仓库搬运整排货架产品。此自动化方法称作货到人。机器人由仓库管理系统（WMS）控制。WMS根据待完成订单指示机器人拾取哪排货架、放哪里。AMR走到货架下方托起，送至位于拣选/包装站的人员。货架到达时，显示屏指示拣选哪件及数量。员工从货架取正确物品，扫描条码放入发货容器。

亚马逊用此货到人策略大获成功。但需专用货架，且仓库须重新设计以使用此策略。

“来会合” 或区域拣选

用此策略，拣选人员负责一两个通道或一个区域。无需走出区域。AMR完成大部分移动。

AMR按WMS指示按订单需求去何处。机器人走到拣选货架位置。拣选人员可由语音系统指示去哪拣下一订单。工人在拣选位置会合AMR，AMR显示屏展示待拣物品。人从货架取物，用安装在机器人上的条码阅读器扫描，验证正确产品和数量。AMR接着去下一目的地。人等待指示会合下一AMR。

此策略下，拣选人员仍需走动，但大幅减少。

案例研究显示区域拣选策略生产率至少翻倍。一些研究报告用此法比人工拣选每小时拣单量提升超三倍。

全自动拣选

全自动拣选有时称作机器人拣选的“圣杯”。此流程用机器人从货架拣物品送至包装站。包装站也用机器人。无需人员。此自动化水平仍处早期，未广泛使用。

全自动拣选的混合方案用AS/RS和机器人。自动存储检索系统（AS/RS）可替代仓库传统货架通道布局。系统呈巨大立方体，产品存储在立方体内料箱中。AS/RS跟踪物品位置，将正确产品箱送至机器人拣选站。此类系统可做得很紧凑，例如可置于杂货店后部。

AS/RS呈现装产品的箱后，人或机械臂从箱中拣物品放入发货容器。执行此功能需机械臂配备先进计算机视觉。

机器人技术进一步改进将很快使全自动拣选对更多用例实用。

厂内物料运输

工厂与仓库

自主叉车在工厂仓库环境越来越多用。部分自动叉车用AGV技术，需设施配备地面路径标记。其他自动驾驶叉车用完整AMR技术，无需此类标记。有设计可带驾驶员或无驾驶员运行的自动叉车。其他设计移除容纳人的驾驶室。

自动叉车通过解放人员驾驶需求提高生产力。且承诺提升安全。叉车和工业车辆事故每年造成数千伤害。近年涉及叉车的死亡和重伤在增加。多数因开太快、转弯太急、刹车太猛。自动叉车不会犯这些错。

医院

有专为医院设计的AMR。它们将脏床单从病房运至洗衣房。可将血液样本从采样点运至实验室检测。AMR可将餐食和药物送至病房。案例研究显示交付成本可降低高达80%。

酒店与款待

AMR可满足客人额外毛巾、洗漱用品、食物请求。安保可通过让外部餐饮送至大厅增强。AMR将食物从大厅送至客房。运送脏床单至洗衣房、回收空盘至厨房也可自动化。

分拣

配备倾斜托盘和交叉带给料器的移动机器人用于仓库工厂分拣包裹。分拣发货包裹使发货商获得更低运费。或按需送哪个零售店分拣。

AMR日益被视为比输送系统更灵活、具成本效益的替代方案。安装易、维护极少。

一些分拣应用涉及AMR在夹层运行。装载包裹后，机器人带至地板洞口倾倒。滑道通至一楼待命容器。

其他应用涉及AMR将产品送至置物墙。人从AMR取产品放入相应料箱。

客户配送

AMR带包裹出现在您门口即将来临。但自动驾驶车辆获准上公路行驶前，配送机器人仅用于有限区域。例如，人口稠密城市区域用于食品配送。机器人是沿人行道行驶的小车。大学校园和企业园区是另一用例。

AMR适用行业

自主移动机器人无疑将继续进入我们日常生活更多层面。以下是目前使用AMR的主要行业：

• 仓库
• 工厂
• 医院
• 酒店与款待
• 餐厅与快餐

清单：五大指标表明您的业务可从移动机器人受益

• 招聘和留住所需人员是否挑战？
• 您的流程是否涉及大量人员在设施内移动？
• 您是否需要提高生产力以保持竞争力？
• 您是否需要提高吞吐量？
• 您是否想减少事故、改善安全？

若想投资移动机器人应考虑什么？

在启动AMR项目前，应做设施调研。以下是一些问题：

• 设施全覆盖Wi-Fi吗？（例如AMR乘电梯时能否访问Wi-Fi？是否有其他盲区？）
• AMR能去所有需要去的地方吗？（例如需开门或乘电梯？）
• 安全考量是什么？（例如仓库机器人不接触儿童。配送机器人会。）
• 充电怎么考虑？考虑充电站放置位置。

若您是工业机器人新手，许多专家建议从小处着手。选择有望快速ROI的应用。积累经验和信心，再扩展。

您可依赖供应商建议。供应商自然会建议涉及其产品的方案。您可考虑咨询公正专家获取建议——并评估您的设施是否“移动机器人就绪”。

移动机器人常需哪些互补解决方案？

常需决定的问题不那么关乎机器人本身。真正问题是整体应用解决方案。因机器人常嵌入更大框架。控制机器人的仓库管理系统（WMS）等系统与机器人特性同等重要。

确保理解移动机器人如何集成进现有系统。

物料搬运中，AMR常需托盘或箱子专用安装座。AMR钻至安装座下方从底部托起负载。

您至少需要一个、可能多个充电站。考虑多台AMR同时充电情况。

如何为您的组织采购理想移动机器人

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