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无人叉车市场现状与发展趋势分析

2022/10/31    来源:物流技术与应用    作者:物流技术与应用      
关键字:无人叉车  
作为一种智能工业车辆机器人,无人叉车充分融合叉车技术和AGV技术,近年来在仓储物流领域的应用逐步扩大。在传统叉车厂商、传统AGV厂商、物流集成商及仓储机器人企业等各方力量推动下,无人叉车市场在竞合中快速发展,并促使无人叉车产品及应用不断变化。
       近年来,随着工业自动化与智能制造成为主流趋势,物流自动化的趋势不可逆转,包括无人叉车在内的自动化、智能化搬运工具迎来前所未有的发展机遇。特别是2020年以来,受疫情影响,企业面临复工率低、人员短缺、人员集中风险、项目现场部署受限等诸多困境,促使企业快速推进“机器换人”的步伐。无人叉车和AGV/AMR在工业生产、仓储物流领域的应用,呈现进一步扩大趋势。
图1

关于无人叉车的概念

       “无人叉车”又称“无人驾驶叉车”或“叉车AGV”,是一种智能工业车辆机器人,它融合了叉车技术和AGV技术,与普通AGV 相比,它除了能完成点对点的物料搬运之外,更能实现多个生产环节对接的物流运输,不仅擅长高位仓库、库外收货区、产线转运三大场景,而且在重载、特殊搬运等场景也有着不可替代的作用。通过无人叉车的应用,可以解决工业生产和仓储物流作业过程中物流量大、人工搬运劳动强度高等问题。

       无人叉车的本质是一种自动化物料搬运工具,而随着这类应用需求的增加,AMR(Autonomous Mobile Robot,移动机器人)等类似的产品和概念也不断出现,主要原因在于两者在工业场景的应用中有很多交叉。本次专题主要探讨的无人叉车主要是指针对托盘搬运及存取场景的产品,是AGV行业的一个细分领域。其特点在于:通过在叉车上加载各种导航技术(激光导航、电磁导航、惯性导航、视觉导航等),构建地图算法,辅以避障安全技术,实现叉车的无人化作业。

       作为自动化物流的主要实现方式,无人叉车被广泛应用在重复性搬运、搬运工作强度大、工作环境恶劣、环境要求高的领域。一方面无人叉车能够在重复搬运、高精度码垛及高位存取等场景中,保证操作精度、效率和安全,并维持24小时全天候稳定运转,替代传统叉车作业。另一方面,基于调度系统实现与滚筒、穿梭车等自动化设备对接,或多车协作,实现整个生产流程的无人化作业,提高搬运效率。

无人叉车市场格局

       资料显示,中国无人叉车的应用早在2000年前后就已经出现,主要应用于烟草、军工、铸币印钞等行业,应用方式主要是集成商购买叉车企业的基础车体进行自动化改装,价格不菲。

       2014年开始,传统叉车企业为求转型,纷纷布局叉车AGV市场,以林德、杭叉、合力、柳工等为代表。同时,随着物料搬运智能化、自动化趋势的进一步显现,以及频频发生的叉车事故,劳动力短缺、劳动力成本持续上升和人口老年化趋势日趋严重,企业降低成本并提高安全性和效率的要求,产业转型升级等因素,都在推动加快自动化解决方案的持续替换速度。无人叉车替代人工叉车被业界普遍认为是必然趋势。在此背景下,2015年~2019年,新松、昆船、机科、国自、木牛流马等专业AGV厂商的无人叉车业务迎来快速发展。

       不仅如此,越来越多的移动机器人企业也开始涌入无人叉车这一赛道,以海康机器人、未来机器人、极智嘉、快仓等为代表,他们推出叉车AGV的目的主要在于实现无人搬运产品的系列化,覆盖更多的应用场景。

       据中国移动机器人(AGV)产业联盟数据、新战略机器人产业研究所2019年的统计数据显示,目前国内叉式移动机器人(AGV/AMR)厂商主要分为传统叉车厂商、传统AGV厂商、物流集成商及仓储机器人企业等几类,其市场份额占比情况如图1所示。不同的企业属性导致各家有不同的市场考量,在竞争中也各有其优劣势。

图1 叉车AGV市场主要企业类型市场份额占比情况

图1 叉车AGV市场主要企业类型市场份额占比情况

图2 2020年度工业应用机器人不同应用行业销售占比情况

图2 2020年度工业应用机器人不同应用行业销售占比情况

       对于现阶段无人叉车领域的竞争状况,未来机器人(深圳)有限公司联合创始人、CEO李陆洋博士指出,有市场就有竞争,和五年前相比,近两年的无人叉车赛道有点“火”。

       对于不同类型参与企业的特点,他表示,传统叉车企业在本体的控制开放方面有着先天优势,虽然有着清晰的行业认知优势,但是很难补足技术短板,包括底层无人驾驶技术开发、末端感知和控制技术,短期内尚无法突破无人叉车核心技术,产品规划和落地周期长;物流系统集成商的优势在于拥有综合研发能力较强的技术团队,产品集成和项目服务能力较强,在应用场景数据和客户资源方面有沉淀,但在应对定制化需求时缺乏底层技术支撑,产品核心技术和零部件对外依赖严重;新兴AGV/AMR企业由于技术路线相似,无人叉车的开发周期相对较短,技术成熟度和产品稳定性有待提高。

无人叉车产品及应用变化

       常见的无人叉车负载通常在2吨以上,尤其是托盘车,更是可以根据客户需求定制,负载区间更大。根据功能,可分为堆高、牵引、搬运、窄通道三向等众多产品类型。

       就产品类型丰富性而言,传统叉车企业无疑更具优势,以林德叉车为例,林德自2015年陆续推出L-MATIC、P-MATIC、T-MATIC及K-MATIC等全系列林德搬运机器人解决方案。目前已经完成全系列叉车AGV产品开发及投放,涵盖P\T\L\K\R产品系列。在国内厂商中,杭叉智能目前的AGV产品也已超过40款,涵盖叉车式、潜入式、移载式、牵引式以及轻载多向移动式AGV等系列。

       在应用方面,理论上讲,传统叉车能够应用的场景,无人叉车都能够应用。因此,在无人叉车最初发展的几年间,其应用范围主要集中在烟草、造币、汽车、光伏新能源、橡胶轮胎等行业。

       按照产品特性,目前叉车AGV应用较多的场景包括高位仓库、库外收货区、产线转运等。尤其是在制造企业的多样化物料搬运作业场景中,无人叉车可根据进入库、出库、产线、存储等环节的不同需求,实现多种功能。

       值得关注的是,经过近几年的快速发展,无人叉车供应端和需求端都在发生变化,并带来应用方式和细分市场需求的明显变化。

       苏州罗伯特木牛流马物流技术有限公司总经理、执行董事王平指出,“很多人认为无人叉车的应用价值在于替代人工叉车,这是一种认识误区。事实上,人工叉车的应用场景只是叉式AGV的一部分市场,在我们交付的项目中,50%的情况以前是没有使用叉车的。”

       林德(中国)移动机器人事业部产品与交付高级经理郑鑫清也提出了类似的观点。他表示,无人叉车的竞争力绝不单纯只为了替代人工,而是在于利用数字化的优势加持,实现物流作业更高效、更可靠、更安全、更智能,优化整个系统的投资回报。

       同时,市场参与者的不断增加和产品的日益丰富推动了无人叉车应用场景的拓展和延伸,自动化搬运设备的应用正在融入整个大制造的工艺当中,一些企业开始在细分市场取得突破。

       中国移动机器人(AGV)产业联盟数据,新战略移动机器人产业研究所的调研数据显示,2020年以来,工业应用移动机器人(AGV/AMR)领域市场细分特征依然非常明显,这种新模式、新需求也是市场扩大增量的必由之路。由于各个应用场景的特性不同,对于工业应用移动机器人的技术要求也不同,立足于细分领域深耕已经成为很多企业未来的发展目标。

无人叉车市场前景展望

       现阶段国内无人叉车市场仍处于起步阶段,其特点主要体现为市场规模基数小、增长速度快、市场空间庞大,客户需求多样化。尽管现阶段的市场竞争日趋白热化,但无人叉车的相关企业普遍对市场前景表示乐观。

       从外部环境看,随着中国制造业智能化升级的不断深入,自动化技术、生产、服务等方面的创新将加快智能设备的导入进程。同时,人工智能、新一代信息技术的快速发展,叉车行业整体的互联网、数字化,无人驾驶技术的落地应用越来越成熟。这些因素都将推动无人叉车行业的发展。

       比如,杭叉集团明确提出将5G智能产品作为公司未来发展方向。林德在2020年5月与中国电信厦门分公司达成战略合作协议,双方将充分发挥各自优势,进一步促进工业互联网创新发展,依托5G、MEC、云等技术,助力叉车智能制造转型升级。其中,林德5G AGV系统基于物联网的无人驾驶叉车打造,将自动化物流与工业制造完美结合。通过智能物流搬运,降低了人力成本,提高了作业效率、缩短了物流周期,实现5G技术全面商用、远程驾驶、无人物流搬运装卸的最佳解决方案。

       未来,借助5G、大数据、物联网、云计算等技术,无人叉车将不仅仅是简单地把货物搬运到指定位置,而是成为一种实时感应、安全识别、多重避障、智能决策、自动执行等多功能的新型智能工业设备。

       从市场空间来看,根据中国工程机械工业协会工业车辆分会的统计数据显示,2020年全国叉车整体销售量达到800239台,与2019年增长31.54%。而根据高工产业研究院(GGII)的数据资料显示,2020年全国叉车AGV销量为3500台,在整个工业车辆市场中的占比微乎其微。如果从替代人工叉车的存量角度来看,国内无人叉车的市场增长潜力十分巨大。

       对于无人叉车行业的相关参与企业而言,如何适应场景需求、提高性价比,是当前阻碍这些企业发展的主要因素。正如王平所说:“如何在保证产品稳定性的情况下,交付一个能够解决客户搬运作业痛点且成本合理的产品解决方案,是摆在所有AGV厂商面前的一道难题。” 为此,企业唯有注重技术创新,提高产品稳定性,降低成本,才能建立竞争优势,取得进一步发展。

       同时,制造业场景的多样化发展及对精益生产的高要求,也对无人叉车企业提出了挑战。对此,浙江杭叉智能科技公司总经理任海华表示,难点在于两个方面:一是产品本身软硬件技术都必须成熟;二是行业服务经验密切相关,要求服务商不仅要充分了解产品本身,还要对客户企业的生产工艺与流程,以及周边解决方案都十分熟悉,并且拥有丰富的同类项目管理经验。

无人叉车发展趋势分析

       随着无人叉车技术及应用模式的发展,越来越多的企业认为,无人叉车与传统AGV和人工叉车的市场发展路径并不相同。作为一个二次组装改造的产品,无人叉车的价格明显高于传统AGV和人工叉车。因此,如何在保证产品稳定性的情况下,交付一个能够解决客户搬运作业痛点且成本合理的产品解决方案,是现阶段摆在所有厂商面前的一道难题。

       对此,一些企业已经开始行动。比如,林德将现阶段无人叉车产品的技术和产品迭代的重点放在了降低单机成本,以及借助5G、导航系统、调度系统技术的应用提高系统运行的整体效率上。

       同时,定位精度更高、成本更优的导航技术升级迭代,以及引入在其他行业应用成熟的、成本更低的传感器、控制器等,也将有望推动无人叉车成本的进一步下降。

       对于无人叉车技术的未来发展趋势,业界主流观点有以下几个方面:

       1.大型化和高速化

       大型化是指设备的能力、规模等在未来将会越来越大。高速化是指设备的运转、运行、识别、运算速度大大加快。并且,在保证产品安全的前提下,载重和举升和运行速度方面也会有所升级。

       2.实用化和轻型化

       考虑到无人叉车通常在复杂的场景运用,工作也是按照生产线节拍来定的,应该容易操作、维护,具有无故障性、耐久性经济适用性,以及高安全性、环保性和可靠性。因此,业内人士预测,未来的无人叉车结构将会更加简化、性能和结构方面也会得到优化。

       3.专用化和标准化

       随着市场需求不断变化,无人叉车的种类将更加多样,搬运活动也会系统化、快速化,今后无人叉车厂家会更加注重标准化。

       4.成套化和系统化

       只有当组成生产系统的设备成套匹配时,生产流程才更经济有效。在叉车AGV基础上,通过其中央控制系统与MES、ERP、RFID等其他系统无缝对接,协调配合,发挥出整个生产流程的较大效益。为此,成套化和系统化是未来智能无人叉车的发展趋势。

       综上所述,现阶段的无人叉车行业在充满机遇的同时,也对相关企业在软硬件系统的研究与开发、规划设计、安装实施、技术服务等方面的能力提出了更高的要求,技术积累型和不断创新型的企业将前景可期。
责任编辑:李瑶嘉
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