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聚焦工業（yè）4.0時代（dài） 智能物流機（jī）器人來勢洶洶

責任編輯：gdmachine人氣：4422發表時間（jiān）：2016-09-26 08:26:13
中國（guó）物（wù）流業正努力從勞動密集（jí）型向技術密集型（xíng）轉變，由傳統模式向現代化、智能化升級，伴（bàn）隨而來的是各種先進技術和（hé）裝備的應用和普及。當下（xià），具（jù）備搬運（yùn）、碼垛、分（fèn）揀等功能的智（zhì）能機器人，已成為物流行業（yè）當中的一（yī）大熱點。許多人（rén）相信，在多重（chóng）因素驅動之下，來勢洶（xiōng）洶的智能機器人擁有（yǒu）著廣闊的應用空間，甚至會對（duì）物流運作模式和整個物流體係（xì）變革產（chǎn）生深（shēn）遠影響。 　　 　　機器人湧進倉庫 　　 　　“在近五年乃至十年（nián）來，中國的機器人如雨後春筍般蓬（péng）勃發展，背（bèi）後主要有兩點主要原因：一是近五年來中國的人（rén）口紅利已經消（xiāo）失，二是高質量、高（gāo）附加值的需求。”德馬泰克中國方案規劃總監鄧建一表示，隨著電子商務高速發展帶來物流業務量大幅攀升，以（yǐ）及土地、人力成本的快速上漲，智能（néng）化的物流裝備在節省倉庫麵積、提（tí）高物（wù）流效率等方麵的優勢日漸突（tū）出，因此越來越受到企業青睞，其中機器人就是一個典型代表。 　　總（zǒng）體來看（kàn），目前在倉庫中廣泛應用的（de）機器人，主要以承擔著搬運、碼垛（duǒ）、分揀等功能的機器（qì）人為（wéi）主。 　　 　　AGV機器人 　　 　　AGV在國外的應用時間較早，目前已（yǐ）經（jīng）在製造業、港口、碼頭等領域得到普遍應（yīng）用，在國內（nèi）逐漸也有部分企業重視並應用（yòng）AGV來（lái）完成一些簡單的搬運任務。作為一種柔性化（huà）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（qǐ）業方（fāng）麵也紛（fēn）在紛推出各自的（de）產品。AGV機器人（rén）在我國汽車汽車製造業（主（zhǔ）要（yào）是零部件製造）應（yīng）用較高，其次在電力、煙（yān）草、乳品和飲（yǐn）料等行業也都有應用。可以說（shuō），AGV機（jī）器人是物流裝備中自動化水平最高的產品，是物流自（zì）動化係統中最具有柔性化的一個環節，幾乎囊括了所（suǒ）有物流裝備的技術（shù）。 　　 　　碼垛（duǒ）機器人 　　 　　碼垛機器人主要有直角坐標式機器人、關節式機器人和極坐標式機器人，碼垛機器人能適應於紙箱、袋裝（zhuāng）、罐裝、箱體、瓶裝等各種（zhǒng）形狀的包裝成品碼垛作業。從效率上說，碼垛機器人不僅能承擔高負重（chóng），而且速（sù）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，極大地保證了作業精度，完全可以滿足物流碼垛作業的定位（wèi）要求；從穩（wěn）定性上講，目前最先進的碼垛機器人已經達（dá）到5軸和6軸，通過（guò）相應（yīng）的科學、合理的剛性機械本（běn）體設計，使得機器人本體不（bú）僅適應高負（fù）重、高頻率（lǜ）的碼垛作業，還能適應分揀繁瑣、靈活性高的作業要求。 　　分揀機器人 　　 　　揀選作業是由機器人來進行品種（zhǒng）揀選，如果品種多，形狀各異，機器（qì）人（rén）需要帶有圖象識別係統和多功能機械手，機器人每到一種物品托盤就可根據圖象識別係（xì）統“看到”的物品（pǐn）形狀，采用與之（zhī）相應的機械手抓取，然後放到搭配托盤上。目前抓取分揀機器人在倉儲物流應用不是很多（duō），但有著廣闊的應用空間。 　　 　　機（jī）器人影（yǐng）響物流過程 　　 　　目前談論最多的“智能機器人”是由（yóu）工業機器人發展而來，而我國早在30年就研發出第一代工業機器人（rén）。隻是經過（guò）發展變革，如（rú）今的智能機器人已經很（hěn）有大不（bú）同。 　　 　　實際上，應用於物流（liú）中（zhōng）的機器人發（fā）展到（dào）今天，大致可分為三代：第一代物流機器人主要是（shì）以（yǐ）傳送帶及相關機械為（wéi）主的設備，為機器人原型，實現從人工化向自（zì）動（dòng）化的轉變。第二代機器人主要以自動導引車（chē）（AGV）為代（dài）表的設備，通過（guò）自主移動的小車實現搬運等功（gōng）能，以亞（yà）馬遜Kiva機器人為代表，該類型機器人依托（tuō）AGV小車技術，實（shí）質上仍然需要人（rén）工完成揀（jiǎn）選貨物操作，效率仍有待提升。第三代機器人在（zài）第二代基礎上，增加了替換人工的機（jī）械手、機（jī）械臂（bì）、視覺係（xì）統、智能係統，提供更友好的人機交互界麵，並（bìng）且與現有物流（liú）管理係統對接更（gèng）完善，具有更高的執行效率和準確性。例（lì）如Fetch&Freight等機器人產品，實現了從自動化到（dào）智能化的轉變，由移動車體、機械臂和機械手（shǒu）組成，具備（bèi）高度的自主性（xìng），能夠完成多種（zhǒng）功能如（rú）物體識別、抓取、分揀及運輸等。 　　“智能機器人”之所以被冠（guàn）以“智能”，並（bìng）非隻具有一（yī）般編程能力和操作功能的（de）機器人，而是因（yīn）為具有相（xiàng）當發達的（de）“大腦（nǎo）”，利（lì）用中央處理器和傳感器，進行導航與定位（wèi）、路徑規劃、智能控製。大（dà）多數專家認為，智（zhì）能機器人至少要（yào）具備三個要素：一是感覺要（yào）素，用（yòng）來認識周圍環境狀態；二是運動要素，對外界做出反應性動作；三是思考要素，根據感覺要素所得到（dào）的（de）信息，思（sī）考出采用什麽樣的動作。 　　 　　智能機器人的出（chū）現（xiàn），必將改變傳統的物流運作模（mó）式，其中（zhōng）包（bāo）括：減少（shǎo）從訂單到交貨的時間。機器人將會讓訂單從生產設施到（dào）分揀機器人到貨盤到包（bāo）裝、尺寸定價到裝卸碼頭到集裝箱的運輸過程更加便利；減少錯誤和對（duì）逆向物流的需要，機器人記錄海量數據和（hé）以精（jīng）準的精度審查數據尋找錯誤的能力，無（wú）疑會減少物流過程中訂單信息錯誤的發生，而所產生逆（nì）向物（wù）流的需求將會減（jiǎn）少；減少（shǎo）勞動力（lì）負擔（dān），機器人的使用將會減輕員工所承擔的（de）體力勞動，例如長時間（jiān）行走、裝卸和搬運超重產品等等。此外（wài），機（jī）器（qì）人不需要食物和水，可以（yǐ）全天候（hòu）工作，並且通過互聯網能與其他（tā）設（shè）備連（lián）接，這些（xiē）對於傳（chuán）統的物流模式都將產生重要影響。 　　 　　各方企業爭相創新 　　 　　盡管我國智能機器人市場（chǎng）仍處於發展初期，但市場參與者顯然都已看到了潛在（zài）的機遇，2016年各方企業都在（zài）加（jiā）緊進行產品研發和推廣，其中既包括德馬（mǎ）泰克、Swisslog等（děng）國際企業，也包括新鬆、機科發展等國內領先企業，還有近年來發展迅速的快倉、遠能等新（xīn）興企業。 　　 　　作（zuò）為國（guó）內機器（qì）人產業的領導（dǎo）企業，新鬆機器人自動化股份有限公司，在7月舉行的2016中國國際機器人展上，攜全線新（xīn）品盛裝（zhuāng）亮相（xiàng），其中包（bāo）括打破國外壟斷國內首創的重載複合機（jī）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。目前，新鬆公司移動機器人負載能（néng）力能夠達到80噸（dūn），工業機器人負載能力能夠（gòu）達到500公斤。新鬆基於在重（chóng）載（zǎi）領域研發優勢，在國內率（lǜ）先推出了（le）采用麥特納姆輪的重載複合型機器人（rén），其車體負責能力能夠達到2噸，機械手負載能力能夠達到50公斤。該重載複合機器人已經在控製係統、運動單元、搬運單元全部實現國產化，可以實現全方位靈活運行。重載複合（hé）機器（qì）人研製成功國（guó）內首創，在國際上也是率先推出（chū）的，標（biāo）誌著（zhe）國（guó）產機器人（rén）水平再上一個新的台階。 　　 　　2016年一些企業也（yě）在跨界進入這個領域。例如，5月25日，美的集團發（fā）布公告，公司計劃通過境外全資子公司MECCA以現金方式全麵要約收購庫卡集團的股份，希望借此共同開拓機器人藍海。更值得關注的是，9月1日菜鳥網絡也正式發布了一款名叫“小G”的末（mò）端（duān）配送（sòng）機器人，身高1米左右，能承載約（yuē）10～20個包（bāo）裹，在接受指令後，可自動規劃最（zuì）優配送（sòng）路（lù）徑，將（jiāng）物品送到指定位置（zhì）。據菜鳥網絡相（xiàng）關負責人介紹，小G的能力（lì）是基於自主（zhǔ）感知、智能識（shí）別、運動規劃（huá）等（děng）多項關鍵技術，采用電動驅（qū）動方式（shì），單次投遞費用與人工相比（bǐ）幾乎可以忽略不計，同時保證對環境的零汙染；與無人機相比，小G載重量大，續航裏程（chéng）高，同時（shí）也更為安（ān）全可（kě）靠。 　　 　　實際上，菜鳥網絡此次推出機器人並非（fēi）是心血來潮。據了解，菜鳥網絡在2015年底就組建了“E.T.物流（liú）實驗室”，成員包括一批來自全球頂尖高校、科研機構的博士，目標是研發物流前沿科技產品，追求符合未來科技發展的物流生產方式，目前已在末端配送機器（qì）人、倉內複雜揀貨機器（qì）人矩陣（zhèn）、無人送貨機等多（duō）個產品方麵取得突破。 　　 　　我們可以預見，智能機器人的（de）日益普及和高速（sù）發展，必（bì）將引（yǐn）爆一場（chǎng）倉儲物流（liú）智能化的變革，甚至是整個物流行業、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，應避免在低端產品層麵的競爭，需要（yào）在智能機器人（rén）產品的研發方麵投入更多力量。 　　 　　未來向中高端發展 　　 　　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（shè）及機器人生產及（jí）集成應用的企（qǐ）業800餘家，其中200多家是機器人本體製造企業（yè），但大部分企業以組裝和代加工為主，產品主要集中在三軸、四軸的中低端機器人。因此，在工業機器人方麵，六軸（zhóu）及以上工業機器人產品的規模化、產（chǎn）業（yè）化能力的提高將是未來的重中之重。 　　 　　在（zài）工業機器人方麵，我國已（yǐ）基本掌握設計、製造、應用過程（chéng）中的多項關鍵（jiàn）技術（shù），開發出弧（hú）焊、點焊、碼垛、裝（zhuāng）配、搬運（yùn）、噴漆等工業機（jī）器人。但總體來看，我國（guó）機器人產品同國外先進水平還存在一定差距，其中工業機器人在速度、載荷、精度、自（zì）重比等方麵相對落後，服務機器人在自主決策、腦機接口和智能感知等（děng）關鍵技（jì）術及前沿技術研究上仍較落後，概念性產（chǎn）品較多、產業化產品很少。 　　 　　隨著製造業智能化的全麵（miàn）推進，傳統機器人所能完成的工作範圍，無法適應新的製（zhì）造方式和商業模式，新一代機器人將在數字化車間、智能工（gōng）廠中扮（bàn）演更為重要的（de）角色，未來應用空間將（jiāng）更加廣（guǎng）闊。在新一（yī）代機器人（rén）領域，重（chóng）點開（kāi）展人工智能（néng）、機器人深度學習等基礎前沿技術研究，突破機（jī）器人通（tōng）用（yòng）控製（zhì）軟（ruǎn）件平台、人（rén）機共存、安全控製、高（gāo）集成一體（tǐ）化關節、靈巧手等（děng）核心技術，實現（xiàn）智能機器人創新應用。 　　 　　關鍵零部件是機器人產業發展的基礎，是決定機（jī）器（qì）人質量、性能的關鍵所在。長期以來，我國機器人關（guān）鍵零部件的（de）研發和製造能力（lì）還比較薄弱、技術水平較低、性（xìng）能質量不高，並成為一直以來製約我國機器人產（chǎn）業發展（zhǎn）的短板問題。雖然一些企業已經（jīng）實現了部分關（guān）鍵部件的國產化，但在批量生產時的性能穩定性、質量可靠性方麵還有待（dài）提升，這一問題如得不（bú）到（dào）解決，將阻礙國產機（jī）器人整體質量、性能的提高（gāo），影響產品市（shì）場競爭力，使產業難以可持續健康（kāng）發展。 　　 　　針對國內機器人（rén）產業的（de）發展現狀，今年3月工業（yè）和信息化部、國家發改委、財政部等三部委聯合（hé）印發了《機器人產業發展規劃（2016-2020年）》，指（zhǐ）出機器人產（chǎn）業發展要推進重大標誌性（xìng）產品率先突破。其中，“在（zài）工業機器人領域，聚焦智（zhì）能生產、智能（néng）物流，攻克工業機（jī）器人關鍵技術（shù），提升可操作性和可維護性,重點發展弧焊機器人、真空（潔淨）機器人、全自主（zhǔ）編程智能工業機器人、人機協作機器人、雙臂機器人（rén）、重載AGV等6種標誌性工業機器人產品，引導我國工業機器人向中高端發展。”我們可以預見，智能機器人在物流行業的應用，未來5年將進入持（chí）續穩（wěn）定（dìng）發（fā）展的新時期。

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