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智能仓储中的人工智能应用——物流机器人

转载 2020-09-29 10:09 华杉科技 来源:华杉科技

在推出“工业4.0”之后,世界各国的科学技术发展迅猛,“智能化”被各个行业所接受认可,并且被大规模广泛的投入到生产中。2015年5月,我国有关部门出台了《中国制造2025》规划,规划中提到将智能制造列为我国当前首要目标发展战略,在这一规划中,智能机器人制造是这个规划中最具代表性的领域,尤其是近年来国民经济发展迅速,仓储物流行业飞速发展,智能化设备在物流运输过程中的重要性日益突出。

AI公司进入物流领域时间尚短,2019年人工智能+物流领域的市场规模为15.9亿元,随着技术能力的提升和行业理解的加深,预计2025年市场规模将接近百亿水平。人工智能在物流各环节的应用分布方面,单智能仓储占据了将近一半的份额。

仓储中的装卸搬运是物流的功能要素之一.在物流系统中发生的频率很高,并占据物流费用的重要部分.美国工业生产过程中装卸搬运费用占成本的20%-30%,德国物流企业物料搬运费用占营业额的1/3,日本物流搬运费用占国民生产总值的10.73%,我国生产物流中.装卸费用约占加工成本的15.5%.因此大力发展智能仓储中的物流搬运机器人是物流降本增效的良药。


仓储环境中的智能“类自动驾驶”——AMR

在仓储环境的各类智能设备中,AMR是发展较快的领域之一。AMR(Automatic Mobile Robot)即自主移动机器人,在仓储环境中用于搬运和拣货,与传统的AGV不同,AMR的运行不需要地面二维码、磁条等预设装置,而是依靠SLAM系统定位导航。如果把AGV比作仓内轨道交通,那么AMR可以视为“类自动驾驶”机器人。对于AMR来说有着绝对的灵活性和适应性,一旦仓内布局发生变化,AMR能够迅速重新构建地图,节省重新部署环境的时间和成本。

AMR采用的有激光SLAM与视觉SLAM(VSLAM)两种,相比较激光SLAM起步早、成本高、应用场景有限;随着人工智能的快速发展,基于计算机视觉的VSLAM快速发展起来。视觉导航AMR通过VSLAM系统能够实现地图构建、自主定位、环境感知,具备更加智能的自主路径规划、智能避障、智能跟随等能力。

仓储AMR市场前景大好,虽市场尚属于起步阶段,但未来六年预计CAGR达36.7%。随着落地项目带来的数据积累以及算法的不断优化打磨,AMR将会逐步得到更广泛的应用,其市场发展前景极为可观。艾瑞认为,2019年国内仓储AMR的市场规模为6.8亿元,未来数年,AMR市场规模将以高速增长状态迅速扩张,预计2025年,国内仓储AMR的市场规模将超过40亿元。

如何最大效用的发挥智能物流机器人的价值?

如果说把的AMR、AGV、穿梭车、激光叉车、堆垛/分拣机器人等不同类别的智能物流机器比做不同的性格且独立的人类,那么就需要有一套完善的机制来发挥他们每个机器的最大价值,这就是智能仓储的设备调度系统。


仓储环境中的智能设备调度系统——AGVS

以AGVS为例,基于大规模聚类、约束优化、时间序列预测等底层算法,AGV智能调度系统能够灵活的指挥数百上千台AGV完成任务最优匹配、协同路径规划、调整货架布局、补货计划生成等多项业务,并随数据积累学习不断自主优化算法。AI算法加持的设备调度系统能够一定程度上使物流机器设备的智能化得到进一步的提升。

对于未来的仓储发展一定是更加智能的,对于设备较多的仓储环境,尤其是AGV、激光叉车、分拣/堆垛机械臂等机器人等设备数量较多的大型自动化仓库,为了最大程度发挥物流机器人的效用,需要搭建WMS与仓内所有机器人的中间协同调度系统,为企业提供多设备、多厂商的统一接入与调度能力,使一定范围内的多种机器设备高效、联动、连贯的完成同一任务,因此未来的发展方向是形成统一的设备协同控制系统。

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