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中国物流机器人如何破解实施难窘境

2024/2/12    来源:物流技术与应用    作者:刘世宏      
关键字:物流  机器人  
尽管目前物流机器人正迎来蓬勃发展,但项目大规模落地实施仍面临瓶颈。本文重点分析了物流机器人项目实施难的原因以及项目实施过程中应该思考的问题,从全行业总结提炼出目前主流的项目模式以为行业发展提供参考借鉴,并对物流机器人技术的未来发展进行展望。
       物流机器人已经从试验性和尝试性应用,转入规模化应用前期。受新冠疫情影响,使物流机器人的发展进程提速推进了若干年,而电商和零售业的迅猛发展、劳动力的全球短缺,也都对物流机器人发展产生极大影响。如今,物流机器人已经成为企业新建物流中心/工厂时首先考虑的技术之一,在旧设施的改造升级中也成为必选项之一。而在供给侧,全球大批的物流机器人技术创新企业参与其中,近两三年数以百亿级的投资进入这一赛道,更是直接推动了物流机器人发展。

       这是一个巨大的市场,全球市场上有500万辆叉车正在搬运着50亿个托盘、5亿多个周转箱,以及更加巨大需求的各类非标准产品。然而,其中仅有不到1%的托盘搬运来自物流机器人。据叉车企业统计,叉车运营成本中80%的成本与驾驶员成本相关,用机器人替代人工,无疑是降本增效的重要途径。

蓬勃发展背后的规模化应用难题

       无人化、少人化将是未来物流行业发展的大趋势,物流机器人市场潜力巨大。然而,虽然对物流机器人一片叫好声,但其市场覆盖率依旧处于低位。有关统计数据显示,较为成熟的AMR类搬运机器人的最大供应商,年供货量仅在15000台以内,而某家号称国内最大的无人叉车企业,2022年出货量仍不足500台。现有表现显然与市场需求不符,可到底是什么阻碍了物流机器人的规模发展呢?

无人化、少人化将是未来物流行业发展的大趋势,图为作业中的仙工智能机器人

无人化、少人化将是未来物流行业发展的大趋势,图为作业中的仙工智能机器人

       亚马逊机器人公司的公开数据显示,截至2023年4月亚马逊已经在全球部署75万台机器人。据笔者分析,其中至少50万台是KIVA和Protues之类的搬运机器人与拣选类机器人。这一数据已经超过中国目前在应用中的物流机器人的总和。而除亚马逊外的物流机器人企业也是举步维艰,规模化应用是难题。

       面对巨大的市场前景,中国乃至全球物流机器人企业都面临着交付难的窘境。如何突破瓶颈,成为目前物流机器人发展中的一个关键点。

物流机器人项目交付难原因剖析

       1.供给端原因分析

       物流机器人的供给端,也就是制造研发端,存在的问题主要有:

       (1)产品的主流线尚未形成,产品的结构不固定。不同企业的各类无人叉车、AGV等产品具有不同的规格和尺寸,增加了客户的选择难度,由于没有主流的产品形态,规划设计也没有共性,使客户端的物流机器人设计部署就成为个性化的方案。

       (2)产品迭代快。市场上物流机器人新产品与新技术层出不穷,更新迭代速度非常快,新产品的迭代周期越来越短,这对产品的选择产生压力。产品迭代快,意味着一款新产品的市场销售周期变短,研发回本的风险加大。

       (3)大研发,小产出。物流机器人是一个多技术综合的产品,研发涉及软件、硬件、系统和车辆本体等。所需的研发人员和费用相当巨大,相对销售额而言,每个产品的整体销售量却不大。在这种情况下,物流机器人企业依靠自身产品盈利覆盖研发成本的可能性降低,很多物流机器人企业需要依靠外部的风险投资等来补充资金。

       (4)场景复杂,个性化强。物流机器人的制造商和供应商面对多样化的市场需求,往往希望能获得更多的生意机会。这就让很多物流机器人企业不断去挑战各种差异化的场景。据笔者观察,在某些物流机器人企业的费用开支中,往往项目的新场景开发费用占据多数,也就是说很多项目不具有可复制性。

       2.客户端原因分析

       从客户(用户)端来看,需要对物流机器人有更多理解,需要克服恐惧心理,阻碍因素主要包括:

       (1)客户企业缺乏自动化专业知识,特别是在系统实施方面,物流机器人不仅仅是一个产品,更是无人化思维观念升级的系统工程。这需要体系化的思考和理解。

       (2)客户感受到物流机器人系统的复杂。由于供应商所提供系统的复杂性,让客户无所适从,感到担忧。

       (3)物流机器人系统项目实施涉及的环节众多,局面控制风险加大,项目成功运行和达到目标值的确定性风险存在。

       (4)个性化定制场景,没有成熟的场景可以借鉴,客户需要承担供应商能力的风险考验,项目效率不达预期甚至失败的局面都有可能会出现。

       (5)市场不断有颠覆性的新技术出现,让选择的风险加大。

       (6)一旦实施物流机器人项目,将是一个长期的技术项目,客户害怕没有“机器人”团队来管理项目和实现整体的变革。

项目实施过程中需思考的问题

       1.整个行业产品是否定型?

       如前文所述,由于创业者众多,各种创新产品和思路层出不穷,因此物流机器人的产品和模式尚处在探索期,除类KIVA的AMR产品之外,绝大多数产品尚无法形成固定化的主流产品形式,产品迭代周期很短。

       笔者在走访众多物流机器人企业时,曾让企业思考这些问题:当做出第一代物流机器人产品时,是不是觉得自己非常厉害,将代表着行业方向?当产品迭代升级到第三代、第四代时,你们又是如何看待第一代产品的呢?

       2.面对相同的应用场景,是否有固定的行业打法?

       当我们在考虑叉车、堆垛机等较为成熟的自动化技术时,解决方案基本是确定和一致的,其大量成功的项目经验足够为我们作出基本正确的决策提供参考。

       但当面临着相同的场景,不同的物流机器人供应商,不同的解决方案,又涉及产品的效率和稳定性等各种不确定因素,如何保证客户达到预期的目标呢?

       3.是否有明晰的需求和期望?

       物流机器人从最早开始的“作秀展示型”应用,到逐渐进入现实应用场景的“试探性”应用,再到现阶段普遍希望形成的“规模化”应用,项目压力陡增。因为一旦方案不成熟,供应商不稳定,对项目后期影响是致命的。因此,如何站在一个中立的角度来审核方案和供应商就显得非常重要。

       4.是否有跨品牌、跨产品的无人化和机器人化的整体架构?

       对于物流机器人系统来说,在硬件设备背后的软件系统更为重要。系统的兼容性和集中控制调度等能力是决定机器人大规模推广实施的重要基础,各物流机器人企业的系统兼容和集中控制仍然很难统一。值得一提的是,欧洲最近几年在测试的VDA5050(AGV通信的标准化接口),已经形成一些效应。

物流机器人项目实施难的破解之道

       1.“场景盒子”的概念

       这一概念由苏州罗伯特木牛流马物流技术有限公司提出,在克服物流机器人项目实施难的瓶颈时,对自身的应用场景和产品进行归纳提炼,形成“场景盒子”的概念,类似于产线边搬运盒子、月台区搬运盒子、新能源硅材料产线盒子等模块化的菜单式产品组合。“场景盒子”的概念,让客户易于理解方案,并且也可规模化复制,缩短交付时间。 

木牛流马“场景盒子”

木牛流马“场景盒子”

       2.是产品制造商,还是系统集成商?

       对整个物流机器人生态圈进行分层,包括传统系统集成商、新一代的系统集成商、物流机器人的设备制造商、核心组件的制造商等。其中,物流机器人最终是成为系统集成商的一部分设备,还是物流机器人公司自身成为系统集成商?两者之间如何融合?极智嘉和旷视正在推行的战略模式值得研究。

       3.RaaS模式的镖普模式

       在客户对物流机器人的一次性投资和技术未来不确定时,“机器人即服务”(RaaS)模式成为最直接和有效的推广模式。立镖机器人和普洛斯物流地产公司联合成立的镖普公司,就是利用RaaS的模式按照流量收费,可大大降低客户的投资风险。 

立镖机器人

立镖机器人

       4.物流机器人的微软模式?

       “即插即用”目前正成为物流机器人企业破除实施瓶颈的思路之一,利用App等形式,通过在客户现场的简单设置,即可让物流机器人运行起来,并可通过App修改参数来改变运行模式。目前,中力机器人的“搬马”、劢微机器人的“劢小微”和艾吉威、海豚之星等等,都推出了这一模式。

利用App让物流机器人运行,并可通过App修改参数来改变运行模式

利用App让物流机器人运行,并可通过App修改参数来改变运行模式

       5.DIY物流机器人

       物流机器人的控制器生产商仙工智能和激光导航雷达供应商镭神智能公司,均推出AGV与无人叉车的DIY改装套件,让最终用户或者渠道商能够选取套件化的无人叉车与AGV改装技术,自行DIY物流机器人,从而大大降低实施门槛。 

仙工智能推出的AGV与无人叉车DIY改装套件

仙工智能推出的AGV与无人叉车DIY改装套件

       6.从构思到调试的数字化之旅

       物流机器人不仅仅是一个产品设备,更是一种智能化、无人化的思维,物流机器人除承载着物料搬运的功能,还承载着整个工厂数字化智能化的一部分功能。因此,这是一个整体数字化的路径,需要更深入地了解客户。

物流机器人的未来画像

       什么是物流机器人的终局?如果知道终局,我们再来判断当下就会更容易,但显然大家还没有很好地思考这一问题。物流机器人的未来,是“软件定义物流机器人”,还是“产品定义物流机器人”,或者“应用场景定义物流机器人”?笔者认为,这三种情形都将存在。

       1.应用场景定义物流机器人

       目前市场上已经有比较明确的“应用场景定义物流机器人”案例,如有些物流机器人企业在烟草、轮胎、新能源和汽车等细分市场形成独特的场景解决方案。在中国巨大的应用市场中,依靠应用场景来定义物流机器人正在兴起,也是很多企业的取胜法宝。

       2.产品定义物流机器人

       “产品定义物流机器人”将是未来5年的主流模式,正如目前市场上类KIVA的AMR和轻量型的托盘搬运AGV等形成固定模式的物流机器人产品,都已成为标准化的产品,因此硬件的设计和制造能力凸显出规模效应,进而产生成本优势。   

       3.软件定义物流机器人

       当构想未来的物流机器人时,我们认为“软件定义物流机器人”将是最终的形态,软件平台将聚集硬件的制造商,物流机器人的机电制造将成为商品,成本、质量、性能成为差异点。软件类似于微软的操作系统,将成为核心,这与现在的电脑行业颇为类似。

       我们认为,物流机器人未来更可能是一个云端控制系统的接收器,自身不再具备强大的计算和感应能力,而是依靠云端的空中控制系统来对物流机器人的行动发出指令。在一个仓库、厂区甚至园区内,将存在几种控制塔来运营着物流机器人和其他自动化设备。

       物流机器人正在成为未来供应链智能化的关键技术,相关企业在进入市场并面对各种应用场景时,建议大家要敬畏市场,小步快走,做自己专长的领域。对于物流机器人市场的未来发展,我们认为将有两个重要节点:2023年是物流机器人形成固定样式的关键时期;2025年将是物流机器人明确方向、放量大增的节点。希望物流机器人企业能够抓住机遇!
责任编辑:李瑶嘉
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