自主驾驶技术将如何推动物流发展?
原创 2022-06-08 10:07 倚歌 来源:中国AGV网没有自主驾驶技术的物流很快将是不可想象的。如以下概述所示,该领域的技术发展迅速。
没有自动驾驶汽车的物流将很快变得难以想象。
"我在美国的一个小镇上长大。在那里--在乡下--我有一些从事农业的朋友。我记得他们每年都会告诉我,他们的新式联合收割机靠GPS运行:"我就坐在有空调的驾驶室里,在联合收割机巡视的时候玩手机。那是多年前的事了。自动驾驶联合收割机被认为是绝对的奢侈品,而其他农业活动仍然是艰苦的。"亚琛软件公司 INFORM 负责物流部门营销的 Matthew Wittemeier 回忆道。
对自主技术的投资急剧增加
几年前听起来可能是未来主义的新事物,现在已经成为许多地方日常生活的一部分:自主导航的车辆,无论是无人机还是机器人,正越来越多地进入当前的工作环境。留在描述的风景中。驾驶室很快就会变得完全多余,这样,负责的农民只需要他的笔记本电脑、平板电脑或智能手机来控制他的联合收割机。
在此背景下,可以预见,对无人机、机器人和其他设备的投资也将在物流领域急剧增加。毕竟,这个部门最近尤其面临着越来越多的挑战。一段时间以来,技术工人的严重短缺、邮购业务的不断增长以及客户对越来越短的交货时间的需求,已经给物流服务供应商带来了问题,并成为他们经常谈论的话题。除此之外,在工业4.0的意义上,制造环境日益网络化,机器人和人工智能技术使流程自动化,以提高效率。因此,INFORM在2017年已经以 "无人机、机器人和自动驾驶汽车 "为题发表了一系列博文,这些博文也出现在2018年的《探索新领域:重塑邮政业》一书中。三年后的今天,该公司再次专注于这些技术,并希望找到问题的答案。2017年以来发生了什么?在不久的将来,这些技术将如何发展?在此过程中,这家位于亚琛的软件公司也将其目前的审查重点放在以下三类无人驾驶运输车辆上。
●无人机
●小型地面无人车辆(机器人)
●自主机动车
无人机
2017年,咨询公司普华永道估计,到2020年,用于民用目的的无人机技术的市场容量预计将增长到1270亿美元。从那时起,美国联邦航空管理局等主管部门已经推进了监管进程。欧洲航空安全局(EASA)也在2019年夏天发布了法规,统一规范欧盟国家的无人机使用,并为其商业用途提供便利。越来越多的公司正在将无人机整合到他们的工作流程中,由于图像处理、电池寿命和传感器技术的不断改进,无人机在这里获得了更强大的立足点。例如,Telekom和Deutsche Flugsicherung已经成立了合资企业Droniq,以扩大无人机的使用。Droniq提供了一个技术平台,使得通过移动网络定位无人机成为可能,从而使它们能够在飞行员的视线之外飞行。根据联邦交通和数字基础设施部的无人机条例,后者在德国是必须的。市场研究公司CBInsights的一份报告还列出了,除了亚马逊、联邦快递、DHL或UPS这样的市场巨头外,物流领域以外的其他公司也在使用无人机--包括IBM、苹果或BBC。
发展迟缓
在提到的物流公司中,亚马逊仍然是商业无人机使用的最有力支持者之一,并且自己已经在使用它进行各种服务。例如,在2019年,该公司使用其基于无人机的 "Prime Air Service "交付越来越多的包裹。这承诺在华盛顿特区周围24公里范围内,只需半小时就能送达重量小于2.25公斤的包裹。同年,DHL宣布在中国广州首次使用无人机进行全自动包裹交付。在我们当时的博客系列中,我们还报道了UPS计划将其卡车作为无人机的移动起落架,以更有效地运送包裹。今天,UPS是美国第一家被联邦航空管理局完全批准用于商业无人机的物流公司。
鉴于与使用无人机技术有关的许多挑战,它的发展仍然相对缓慢。这是由于,除其他外,飞行的困难、持续的创新、刚刚制定的标准情况和实施成本。然而,商业世界似乎越来越意识到使用无人机的好处,因此,更多的公司应该很快就能尝到甜头。鉴于应用的广泛性,无人机接管较小规模的服务和运送比萨饼等似乎只是时间问题。
机器人
与无人机相比,机器人在最近几年已经多次展示了它们的能力。由于它们通常在地面上操作,因此比无人机更具弹性,它们为用户提供了更广泛的可能应用。不管所有工业4.0的努力如何,主要是全球技术工人的短缺,为各种形状和大小的机器人在物流中的应用提供了机会--无论是制造、订单处理还是仓库流程。
自2017年以来,在新的移动通信标准5G、通过SLAM(同步定位和绘图)的导航以及仓库管理和操作系统方面可以看到快速发展。机器人现在可以与人类并肩工作,优化公司整个产品和服务组合的订单执行和库存管理。现在,零售商和消费者之间有了无缝的数据流,可以优化订单处理,并实时跟踪机器人在仓库中的路径。在某些情况下,机器人甚至完全取代了人类,例如在分拣任务或连续补货方面。通过这种方式,仓库空间可以得到更有效的利用。
物流机器人市场每年增长18%。
一次又一次,关于机器人在多大程度上导致工作岗位流失的讨论爆发了。然而,对实践的考察表明,机器人更有可能被用于人类无法长期精确执行的任务。根据加州大学伯克利分校的一项研究,机器人将对不同行业的人类劳动力产生不同的影响,但至少在中短期内不会出现大幅削减的情况。相反,该研究甚至预测,从长远来看,机器人可能会增加工作量,因为它们优化了普通流程,从而使订单处理更有效率。
伯克利研究报告的作者还预计,随着需求的不断增加,仓储业的整体就业率将在未来五到十年内稳步增长。然而,移动机器人、自动包装机、传感器技术或RFID标签等节省劳动力的措施可能会遏制就业增长。例如,电子公司霍尼韦尔已经开发了机器人卸货机,与工人并行使用,以加快流程。
物流机器人的市场预计将以年均18%的速度增长,相当于在2019年至2021年期间销售约485,000台机器人。除了公司购买机器人,也有越来越多的公司提供机器人服务("机器人即服务",简称RaaS)。这涉及到一家公司对机器人进行编程,并像出租汽车一样将其出租给仓库操作员或制造公司。那些需要机器人应对季节性需求高峰或没有足够资金投资自己的机器人的公司从中受益最大。
自动驾驶车辆
安全是自动驾驶技术发展的一个驱动因素,包括自动驾驶汽车。美国联邦公路和车辆安全管理局估计,仅在2017年,过度疲劳的司机就在约9.1万起车祸中担任驾驶。导致50,000人受伤,近800人死亡。该机构表示,道路安全、睡眠研究和公共卫生部门有一个广泛的共识,即过度疲劳驾驶的风险被低估了。在德国,由过度疲劳引起的人身伤害事故的数量多年来一直在增加。
技术工人的短缺是推动自动驾驶汽车发展的另一个因素。例如,全世界卡车司机的平均年龄正在上升。在欧洲,现在是44,在美国是45。但年龄并不是唯一的问题:卡车驾驶被认为是只有少数人梦想的工作,因此招聘急需的人员往往很缓慢。根据美国卡车司机协会的报告,目前美国的司机人数比以往任何时候都多。然而,却没有足够的资源来满足需求。在欧洲,多达20%的司机需求无法得到满足,这一比例预计将在未来几年翻倍。在招聘公司Manpower Group于2019年发布的一项研究中,卡车和建筑设备的司机工作在最难填补的工作中排名第二。
编队作为成功模式的典范
考虑到运输成本约占供应链总成本的45%至55%,物流行业面临的困难不容忽视。这里需要有效的解决方案。因此,在美国,正在考虑将驾驶卡车的最低年龄降低到 18 岁。同时,这些挑战也强烈激励 MAN、沃尔沃、戴姆勒或斯堪尼亚等制造商将自动驾驶或编队(即数字耦合卡车车队;编队 = 车队)等技术解决方案推向市场成熟。
但在这方面开发解决方案的不只是汽车制造商:2019 年年中,美国邮局开始在凤凰城和达拉斯之间的路线上测试自动驾驶汽车。她发现这将节省流程成本并提高安全性和效率。这也是一个联合试点项目的结果由 MAN、DB Schenker 和费森尤斯应用科学大学合作,两辆联网卡车在慕尼黑和纽伦堡之间的 A9 公路上行驶了七个月。事实证明,这项技术非常可靠:总共行驶了 35,000 公里,驾驶员每 2,000 公里只需干预一次。DB Schenker 假设欧洲大约 40% 的运输公里可以由卡车通过队列行驶。
物流堆场中的自动驾驶卡车
大多数制造商都有一个共识,即完全自动驾驶的车辆在中期内只能在公共道路上行驶--这需要持续的开发进展和对技术的持续投资。在此背景下,在受监控的内部货场物流中的使用,非常适合将自动驾驶车辆引入物流业务。事实上,内部物流是自主车辆的首批应用之一。
鹿特丹港的Delta/Seeland集装箱码头自1993年以来一直在使用无人驾驶运输系统(AGV)。在全面自动化措施的过程中,世界各地的集装箱港口后来都采用了这种技术,这种技术也因此变得更加复杂和便宜。在过去的三年里,相应的市场迅速发展。就在2018年,两个主要的市场参与者宣布,他们将推出用于堆场物流的自动驾驶卡车;此外,欧洲还有许多其他公司正在研究相应的解决方案。例如,在2018年,采埃孚推出了采埃孚创新卡车,这是一种无人驾驶的卡车,可以在仓库中机动行驶。进入院子后,司机可以下车并启动自主驾驶模式。然后,卡车自主地开到目的地,自主地放下可能已经装好的交换体,拿起一个新的集装箱,而司机可以保持他的休息时间。同时,沃尔沃展示了其具有未来感的全电动沃尔沃Vera车型,可自动运输重型拖车。
这两种型号都是专门设计用于配送和生产场的。更重要的是,两者的价格都能让人迅速获得投资回报。在多特蒙德,Dachser和弗劳恩霍夫研究所正在联合测试一个解决方案,奥地利邮政和格拉茨技术大学也在合作开发自主技术,这只是其他一些公司的例子。
自主船舶
劳斯莱斯海事公司和日本航运公司日本邮船已经宣布,他们打算最早在今年使用无人船进行货物运输。大多数事故的发生是人为错误的结果。欧洲航运杂志 "Maritime Journal "在2017年写道,多达75至96%的航运事故可归因于此。就像陆地上的车辆一样,没有人的因素,航运也应该变得更加安全。
清除沉船的费用、对环境的破坏以及对船员和其他船只的责任成本都很高。找到一个能将海上货物运输风险降到最低的解决方案的动机也相应地强烈。然而,人们一致认为,与其让船舶完全自主航行,不如采用按需远程控制和船舶安装传感器的混合解决方案。在未来,每个航运公司都可能有自己的交通控制团队,在需要时接管一艘船。以前船员是在船上的,而今后他们将从PC上控制所发生的事情。
重塑行业
随着人类进入第四次工业革命,自动化的承诺似乎几乎无处不在。对于物流经理来说,在进入该领域时,考虑他们的经验水平是很重要的。INFORM在自动化港口方面已经工作了20多年,并在这段时间内积累了大量的专业知识。在INFORM,我们是这个行业的一部分,当涉及到最佳利用自动化时,我们仍在学习。我们所有的知识和经验都在SyncroTESS软件解决方案中。
SyncroTESS为配送中心以及邮政和包裹服务提供商提供了一个强大的内部物流管理系统,在很短的时间内有效地支持全自动化和半自动化的货场。由于高效的人工智能组件,该系统用智能软件补充了自动化硬件解决方案,简化了他们的内部物流过程,并迅速支付其费用。软件可以自己思考--就像当年GPS对联合收割机的作用一样。
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