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聚焦工（gōng）業4.0時代 智能物流機器人來（lái）勢洶洶

責任編（biān）輯：gdmachine人氣（qì）：1870發表時間（jiān）：2016-09-26 08:26:13
中國物流（liú）業正努力從勞動密集型向技術密集型轉變，由傳統模式向現（xiàn）代化、智（zhì）能化升（shēng）級，伴隨而來的是各種先進技術和裝備的應（yīng）用（yòng）和普及。當下，具備搬運、碼垛、分揀等功能的智能機器人，已成為物流（liú）行業當中的一大熱點。許多人相信，在多重（chóng）因素驅動之下，來勢洶洶的智能機器人擁有著廣闊的應用空間，甚至會對物流運作模式和整個物（wù）流體係變革產生（shēng）深遠影響。 　　 　　機器人湧進倉庫 　　 　　“在近五年乃至十年來，中國（guó）的機器人如雨後春筍般蓬勃發（fā）展（zhǎn），背後主要有兩點主要原因：一是近五（wǔ）年來中國（guó）的人口紅利已經消失，二是高質量、高附加值的需求。”德馬泰克中（zhōng）國方案規劃總監鄧建一表示，隨著電子商務高（gāo）速（sù）發展帶來物流業務量大幅攀升，以及（jí）土地、人力成本的快速上漲，智能化的物流裝備在（zài）節省倉庫麵積、提高物（wù）流效（xiào）率等方麵的優勢日漸突出，因此越來越受到企業青睞，其中機器人就是一個（gè）典型代表。 　　總體來看，目前在倉庫（kù）中廣泛應用的機器人，主要以承擔（dān）著搬運、碼垛、分揀等功能的（de）機器人為主。 　　 　　AGV機器人 　　 　　AGV在國外的應用時間較早，目前已經在製造業、港口、碼頭等領域得到普遍應用，在國內逐漸也有部分企業重視並（bìng）應用AGV來完成一些簡單的搬運任務（wù）。作為（wéi）一（yī）種柔性化和智能化物流搬運機器人，目前以亞馬遜的Kiva機器人最具代表性，國內企業（yè）方麵也紛在紛推出（chū）各自的產品。AGV機器人在（zài）我國汽車汽車製造業（主要是零部件製造（zào））應用較高，其次在電力、煙草、乳品和飲料等行業也都有（yǒu）應用。可以說，AGV機器人是物流裝備中自動化（huà）水平最高的產品，是物流自動化係統中最具有柔性化（huà）的一個環節，幾乎囊括了所有物（wù）流裝（zhuāng）備的技術。 　　 　　碼垛機（jī）器人 　　 　　碼垛機器人主要有直（zhí）角坐標式機（jī）器人、關（guān）節式機器人和極坐標式機（jī）器人，碼（mǎ）垛機器人能適應於（yú）紙箱、袋裝、罐裝、箱體（tǐ）、瓶裝等各種（zhǒng）形狀的包裝成品碼垛作業。從（cóng）效率上說（shuō），碼垛機器人不僅能承擔（dān）高負重，而且速度和質量遠遠高於人工。從精度上看，每一台碼垛機器人都有獨立的控製係統，極大（dà）地保證了作業精度，完全可以滿足（zú）物流碼（mǎ）垛作（zuò）業的定位要求（qiú）；從穩定性上講，目前最先進的碼垛（duǒ）機器人（rén）已經達到5軸和6軸，通過相應的科學（xué）、合理的剛（gāng）性機械本體設（shè）計，使得機器人本體不僅適應高負重、高頻率（lǜ）的碼垛作業，還能適應分揀繁瑣、靈活性（xìng）高的作業要（yào）求。 　　分揀機器人 　　 　　揀選作（zuò）業是（shì）由機器（qì）人來進行（háng）品（pǐn）種揀選，如（rú）果（guǒ）品種多（duō），形狀各異，機器人需要帶有圖象識（shí）別係統和多功能機械手，機器（qì）人每到一種（zhǒng）物品（pǐn）托盤就可根據圖象識別係統“看到”的物品（pǐn）形狀，采用與之相應的機械（xiè）手（shǒu）抓取，然後放到搭配托盤上。目前抓取分揀（jiǎn）機器人在倉儲物流應（yīng）用不（bú）是很多，但（dàn）有著廣闊的應用空間。 　　 　　機器人影響物流過程 　　 　　目前談論最多的“智能機器人”是由工業機器人發（fā）展（zhǎn）而來，而我國早在30年就研發出第一代（dài）工業機器人。隻是經過（guò）發展變革，如今的智能機器人已（yǐ）經很有大（dà）不同。 　　 　　實際上，應用於物流中的機器人發展到今天，大致可分為三代：第一代物流機器人主要是以傳送帶及相（xiàng）關機械為主的設備，為機器人原型，實現從人工化向自動化的轉變。第二（èr）代（dài）機器人主要以（yǐ）自動導引車（AGV）為代表的設備，通過自主移動的小車實現搬運等功能（néng），以亞馬遜Kiva機器人為代表，該類型機器人依托AGV小車（chē）技術（shù），實質上仍然需要（yào）人工完成揀選貨物操作，效率仍有待提升。第（dì）三代機器人在第二代基礎上，增加了替（tì）換人工的機械（xiè）手、機械臂、視（shì）覺係統、智能係統，提供更友好的人機交互界麵，並且與現（xiàn）有物流管理係（xì）統對接（jiē）更（gèng）完善，具有更高的執行效率和準（zhǔn）確（què）性。例如Fetch&Freight等機器人產品，實現（xiàn）了從（cóng）自動化到智能化的轉變，由移動車體、機械臂和機械手組成，具備高度的自主性，能夠完成多種功能如物體識別、抓取、分揀及運輸等。 　　“智能機器人”之所以被（bèi）冠以“智能”，並非（fēi）隻具有一般編程能力和（hé）操作功能的機器人，而是（shì）因為具有相當發達的“大腦”，利用中央處理器和傳感器，進行導航與定位（wèi）、路徑規（guī）劃、智能控製（zhì）。大多數專家認為，智能機器人至少要具（jù）備三個要素：一是感覺要素，用來認識周圍環境狀態（tài）；二是運動要素，對外界做出反應性動作；三是思考（kǎo）要素，根據感覺要（yào）素所得到的信息，思（sī）考出采用什麽樣的動作。 　　 　　智能機器人（rén）的出現，必將改變傳統（tǒng）的物流運（yùn）作模式，其（qí）中包括：減少從訂單到交貨的時間。機器人將會讓（ràng）訂單從（cóng）生產設施到（dào）分揀機器人到貨盤到包裝、尺寸定價到裝卸碼（mǎ）頭到集裝（zhuāng）箱的運輸過程更（gèng）加（jiā）便利；減少錯誤和對（duì）逆向物流的需要，機器人記錄海量數據和以精準的精度審（shěn）查數（shù）據尋找錯誤（wù）的能力，無疑會減少物流（liú）過程中訂單信息錯誤的發生，而所產生（shēng）逆向物流的需求將會減少；減少勞動（dòng）力負擔，機器人的使用將會減輕員（yuán）工所承擔的體（tǐ）力（lì）勞動，例如長時間行走、裝卸（xiè）和搬運超重產品等等。此外，機器人（rén）不需要食物（wù）和水，可以全天候工作，並且通過互聯網能與其他（tā）設備連接，這些對於（yú）傳統的（de）物流（liú）模式都將產生重（chóng）要影響（xiǎng）。 　　 　　各方企業爭相創新 　　 　　盡（jìn）管我國智能機器人市場仍處於發展初期，但市場（chǎng）參與者顯然都已看到了潛在的（de）機遇，2016年各方企業都在加緊進行產品研發（fā）和推廣，其中既包括德馬泰克、Swisslog等國際企業，也（yě）包括新鬆、機科發展等國內領先企業，還有近年來發展迅速的快倉、遠（yuǎn）能等新興企業。 　　 　　作為國內機器人產業的領導企業，新鬆（sōng）機器人自動化股份有限公司，在7月（yuè）舉行的2016中國（guó）國際機器人展上，攜全線新品盛裝（zhuāng）亮相，其中包括打破國外壟斷國內首創的重載複合機器人。 　　 　　隨著複合機器人市場規模日趨擴大，中、重載複合機器人也成為了市場新的需求方向（xiàng）。目前，新鬆公司移動機器人負載能（néng）力能夠（gòu）達到80噸，工業機器人負載（zǎi）能力能夠（gòu）達到500公斤。新鬆基於在重載領域研發優勢，在國內率先推（tuī）出了（le）采（cǎi）用麥特納姆輪的重載複合型機器人（rén），其車體（tǐ）負責能力能夠達到2噸，機械（xiè）手負載能力能夠達到50公斤。該重載複合機器人已經在控（kòng）製係統、運動單元、搬運單元全部實（shí）現國（guó）產化，可以實現全方位（wèi）靈活運行。重載複合機器人研製成功國內首創，在國際（jì）上也是率先推（tuī）出的（de），標誌著國產機器人水平再上一個新的台階。 　　 　　2016年一些企業也在跨界進入這個領域（yù）。例如，5月25日，美的集（jí）團發（fā）布公告，公司計劃通過（guò）境外全資子公司（sī）MECCA以現金方式全麵要約收購庫卡集團的股份，希望借此共同開拓（tuò）機（jī）器人藍海。更（gèng）值得（dé）關注的是，9月1日菜鳥網絡也正式發布了一款名（míng）叫“小G”的末（mò）端配（pèi）送機器人，身高1米左右，能承載約10～20個包裹，在接受指令（lìng）後，可自動規劃最優配送路徑，將物品送到指定位（wèi）置。據（jù）菜鳥網絡相關負責人（rén）介紹，小（xiǎo）G的能力是基於自主感知、智能識別、運動（dòng）規劃等（děng）多項關鍵技術，采用電動驅（qū）動方式，單次投遞費用與人工相比幾乎可（kě）以忽略不（bú）計，同時保證對環境（jìng）的零汙染；與無人機（jī）相比，小G載重量大，續航（háng）裏程高，同時也更為（wéi）安（ān）全可靠。 　　 　　實際上，菜（cài）鳥網絡此次推出機器人並非是心血來潮。據了解，菜鳥網（wǎng）絡在2015年底就組建了（le）“E.T.物流實（shí）驗室”，成（chéng）員包括一批來自全球頂尖高校、科研（yán）機構（gòu）的（de）博士，目標是研發物流前沿科技產品（pǐn），追求符合未來科技發展的物流（liú）生產方式，目（mù）前已在末端配送機器人、倉內複雜揀貨機器人（rén）矩陣、無人送貨機等多個產品方（fāng）麵（miàn）取得突破。 　　 　　我們可以預見，智能機器人的日益普及和高速發展，必將引爆一場倉儲物流智能化的變革，甚（shèn）至是（shì）整個物流行業、製造業、生產和生活方方麵麵的智能化大革命。但對於目前國內企業而言，應避免在低端產（chǎn）品（pǐn）層麵的競爭，需（xū）要在智（zhì）能機器人產（chǎn）品的研發方麵投入更多力量。 　　 　　未來向中（zhōng）高端發展 　　 　　今年年初，工業和信息化部曾對全國機器人產業情況進行摸底調查，初步統計我國涉及機器人生產及集成應用的企業800餘家，其中（zhōng）200多家是機器人本（běn）體（tǐ）製造企業，但大部分企業以組裝和代加工為主，產品主要（yào）集中在三軸、四軸的中低端機器人。因此，在工業機器人方麵（miàn），六軸及以（yǐ）上工（gōng）業機器人產品的規模化、產業化能力的提高將是未來的（de）重中之重。 　　 　　在工業機器人方麵，我國已基本掌握設計、製造、應用過程中的多項關鍵技術，開發出弧（hú）焊、點焊、碼垛、裝（zhuāng）配、搬運、噴漆（qī）等工業機器人。但總體來看，我國機器（qì）人（rén）產品同國（guó）外先進水平還存在一（yī）定差距，其（qí）中工業機器人在速度、載荷、精度、自重比（bǐ）等方麵相對落後，服務機器人在自主決策、腦機接口（kǒu）和智能感（gǎn）知等關鍵技術及前沿技（jì）術研究上仍較落後，概念性產品較多、產業化產品很少。 　　 　　隨著製造業智能化（huà）的全麵推進，傳（chuán）統機器人所能完成的工作範圍，無法適應新（xīn）的製造方式和商業模式，新（xīn）一代機器人將在數字化車間、智能工廠中扮演更為重要的角色，未來應用空間將更加廣闊。在（zài）新一代機器人領（lǐng）域（yù），重點開展人（rén）工智能、機器人深度學習等基礎前沿（yán）技術研究（jiū），突破機器人通用控製軟（ruǎn）件平台、人（rén）機共存、安全控製、高集成一體化關節、靈巧手等核心技術，實現智能（néng）機器人創新（xīn）應用。 　　 　　關（guān）鍵零部件是機器人產業發展的基礎，是決定機器人質量、性能的關鍵（jiàn）所在。長期以來，我國機器人關鍵零部件的研發（fā）和製造能力還比較薄弱、技術水平較（jiào）低、性能質量不高，並成為一直以來製約我國機器人產業發展（zhǎn）的短板（bǎn）問題。雖然一些企業已經實現了部分關鍵部件的國產化（huà），但在批量生產時的性能穩定性（xìng）、質量可靠性方麵還有待（dài）提升，這一問題如得不（bú）到解決，將阻礙國產機器人整體質量、性能的提高，影響產品市場競爭力，使產業難以可持續健康發展。 　　 　　針對國（guó）內機器人（rén）產業的發展現狀，今年3月工業和信息（xī）化部（bù）、國家（jiā）發改（gǎi）委、財政部等三部委（wěi）聯（lián）合印發了《機器人產業發展規劃（2016-2020年）》，指出機器人產業（yè）發展要推進重大標誌性產品率先突破。其中，“在工業機器人領域，聚（jù）焦智能生產、智能物流，攻克工業機器人關鍵技術，提升可操作性（xìng）和可維護性,重點（diǎn）發展弧焊機器人、真空（潔淨）機器人、全自主編程（chéng）智能工（gōng）業機器人、人機協（xié）作機器人、雙臂（bì）機器人、重載AGV等6種（zhǒng）標誌性工業機器人產品，引導我國工業機器人向（xiàng）中高端發展。”我（wǒ）們可（kě）以預見，智能機器（qì）人在物流行業的應用，未來5年將進（jìn）入持續穩定發展的新時期。

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