物流黑科技 為產業帶來的創新

物流黑科技 為產業帶來的創新

演講:陳巨星

智慧物流為企業降本增效、提高生產帶去解決方案。在商業環境瞬息萬變的當代,面對客戶需求變更愈加頻繁的現況,以AMR自主移動機器人為代表的智慧物流科技透過多感測器與智慧演算法,能夠實現更高的安全性和靈活性,無疑是當前及未來產業發展的大勢所趨。

智慧物流的源起與價值

在2009年,美國IBM公司提出建立一個面向未來具有先進、互聯和智慧三大特徵的供應鏈,透過感測器、射頻識別技術、全球定位系統和其它裝置生成實時資訊的智慧供應鏈,並由此延伸出智慧物流(Intelligent Logistics)的概念。智慧物流就是整合物聯網、感測網與網際網路,使物流系統各環節能模仿、學習人類的智慧,具有思維、感知、修正、推理判斷和自行解決物流問題的能力,從而提高資源的利用率和生產力,創造更豐富的社會價值。

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物流的網路實體系統

網路實體系統(Cyber-Physical System, CPS)或稱虛實整合系統(物理資訊系統),就是因特網與實體融合後的系統,其本質就是人、機、物的融合計算,所以又稱為人機物融合系統。物流行業已打造出網路+智慧自動化+實體物流的服務,透過物聯網、自動化、行動化等科技匯入物流中心,提高入出庫、儲存、理貨、分揀、包裝、暫存、運輸配送與計價等作業效能、降低成本提高效益;並深化商品於各渠道的實時分撥排程服務,包括多渠道、存貨點,不必有太多存貨,減少人力物力虛耗,提高人員生產力、作業速度與多樣少量的處理能力。另外,透過連線物聯網從感測到消費市場需求、設計、下單、原料確認、生產、流通、消費等環節,供應鏈上的每個環節都能夠透過網路實體系統來相互對話,讓企業能夠了解狀況並實時做出反應,從訂單到交貨,把握每一個商機,避免不必要的浪費、降低存貨及縮短定製化產品的交貨時間,這也是工業4。0的概念。

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採用智慧物流自動化的幾個主要目的:

1

n 預知性維護

基於實時資料,可以對生產和物流流程,進行事先主動的預測分析,人工智慧演算法可從這些模式中學習,然後預測機器內的零部件在未來可能產生故障的時間點,從而在出現故障前就可以更換它們,提高了物流效率和最大化裝置的正常執行時間。這部分在很多自動化相關係統整合商如研華、廣運、耀欣、三方等都已應用在醫療、輸送裝置、門業等領域。

2

n 混合決策支援系統

透過人工智慧、機器學習和深度學習技術,來自動收集、聚合和分析,這些混合策略過程比純粹的理性決策過程要好。混合策略支援系統遵循以人為本的發展,因為儘管在生產和物流方面有實現自動化和數字化的潛力,但許多流程仍然依賴於熟練員工,而人在未來也將在行業中發揮重要的作用,我們所能做的就是用認知輔助系統來支援員工,以提高員工的生產力。

3

n 生產計劃和控制系統

生產計劃和控制系統的人工智慧應用,運用在生產流程的管理分析方面,包括智慧工廠、協同製造、人機協作的柔性生產系統等,以物聯網平臺為中樞,透過大資料分析、人工智慧,對生產流程進行管理分析,解決生產中所遇到的難題,並利用有效的資料,實時觀察工廠使用人工智慧的生產率和產量。人工智慧不斷收集和處理以前未使用的資料,從而解開過去分析過於耗時的問題,並對後期運營等方面進行改善。

4

n 改善物流運作流程

透過智慧科技,可以根本提升物流作業效益。如:機器人可以用來最佳化智慧倉庫效率, 聲音定位系統可以提高識別和跟蹤的效率, 以AI為基礎演算法,可以精準對自動化倉儲裝置可能產生的故障進行預測,蟻群演算法可以提升物流的分揀效率等。倉庫自動化中的人工智慧被用於預測特定產品的需求,基於此資料可以修改訂單,並事先將需求中的商品交付到需要的倉庫,這種對需求的預測和對物流的提前規劃意味著更低的運輸成本。

物流黑科技 為產業帶來的創新

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自主移動機器人AMR的飛速發展

當美國超級電商亞馬遜物流中心的全自動化機器人小車KIVA公開亮相後,立即引起世界的極大震撼,黑科技橫空出世,讓產業界訝異於大資料的應用與縱橫無人的搬運模式。它能徹底改變揀貨模式;它能成為工廠搬運AGV(Automatic Guided Vehicle);它能成為貨運場分揀機;它還能成為停車場裝置;它還有很多想象不到的應用。在世界各大物流展覽中,近年來最受世界矚目的自動化物流裝置,當屬自主移動機器人AMR(Automated Mobile Robot)。

AGV 和 AMR 區別

AGV和AMR兩者都可以實現物料運輸,但其相似性也僅止於此,AMR和AGV的主要區別在於,AMR本身具備強大的計算能力,它可以透過感測器感知周圍環境並作出相應決策;而AGV只是一個無人搬運車,一舉一動都依賴於中央控制系統的排程。

AMR的技術創新,主要還是集中體現在導航技術的先進性。隨著計算機技術、感測器技術、伺服控制等硬體越來越進步,再加上這幾年優秀控制及軟體人才不斷湧現,在AMR導航演算法上,不斷取得突破。研發一款智慧移動機器人,透過影像技術、雷射感測器等硬體支援,透過全新導航控制演算法,構建機器人周圍環境的三維地圖,使機器人佈置路徑更加靈活,除錯更加容易。

臺灣

AMR

市場概況

1990年代,中國臺灣地區當地政府開始推動工業自動化,在這之前,汽車製造業及電子業應該是最早匯入無人搬運車AGV的產業,第一代AGV是以磁條導引方式,沿著磁條行走;然後,又發展出第二代鐳射導引方式,此時,AGV只是作為物料搬運工作,行走速度緩慢,路線固定。當時的AGV製造商有廣運、盟立、三橋、陽程、陽興、臺北貿易、大福、村田、臺朔重工、久明等企業,技術來源大多是日本,並以代理日本裝置居多。當時的AGV使用者以電子廠及汽車廠最多,隨著技術的升級,逐漸地也匯入到無塵室的光電半導體工廠領域,1990~2010年代是傳統AGV的黃金髮展年代。從2017年以後,中國臺灣物流裝置商在發展智慧AMR市場的有永聯物流開發(代理Geek+)、臺北貿易(代理GREY ORANGE)、旭貿(代理快倉)、海康機器人、工研院、三橋、廣運、盟立、中強光電、漢錸、整技、福益泰等。此外,在市場銷售無人堆高機AGF的有奔騰(代理BT)、運廣通(代理木牛流馬)與永慕公司(代理Linde)等。AMR引進臺灣,是由群創光電開始,接著是幾家螺絲製造廠,再來是永聯物流開發公司,然後PChome、momo、全聯超市、大智通、誠品物流等等物流中心紛紛引進,目前市場上已有約600臺以上AMR在使用,每年約引進300臺以上的AMR,主要市場依舊還是在物流業,未來製造業將成為長久的市場。

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中國大陸AMR市場概況

透過調研資料,保守估計,2020年中國物流機器人的市場銷售總額,約為40億元人民幣以上,銷售數量大約為3萬臺以上,同比增幅超過30%。從市場來看,物流機器人的最大需求行業,還是圍繞電商物流、快遞與汽車相關產業鏈,大約佔市場銷售額50%以上,這一態勢也基本符合歐美等發達國家物流機器人發展的特點。許多新行業與新商業模式,對物流機器人的需求量不斷上升,而汽車、國防、自動化港口碼頭、橡膠輪胎、3C、電商、快遞等行業,在一段時間內仍將是物流機器人的主要應用市場。

日本AMR市場概況

日本AMR的發展略顯落後,雖然日本的物流技術領先於全球,但某些產品的應用較為滯後,這主要根源於市場的需求與保守心態。目前主要品牌商有Swisslog AutoStore、GROUND、THOUZER、日立、NIDEC、OMRON、Daihen、三菱電機等,此外,各大堆高機企業也推出了無人堆高機AGF,如TOYOTA、住友、小松等。

在企業的應用上,日本第一家匯入的企業是傢俱賣場的NITORI,引進Grey Orange公司產品“Butler”79臺(GROUND公司代理);日立物流與MorotaRo工業零部件電商公司,引進日立製作所製造的“Racrew”200多臺;A-KA國際引進了中國Geek+產品“EVE”;Amazon亞馬遜引進自家生產的“Amazon Robotics”;日本第一家匯入AMR是在2017年12月,時間並不久,因此,實際匯入AMR的案例並不多,但值得觀察的是,中國的AMR已獲得日本企業的肯定,未來發展可期。

歐洲AMR市場概況

在德國工業4。0推動的推波助瀾下,歐洲智慧AMR市場迅速崛起。歐洲的AMR配套商越來越專業化,驅動輪供貨商不斷更新技術,開發出各種更加專業化、更加緊湊的AMR驅動輪,以適應製造商不同種類、各種用途的AMR。從AMR零部件配套商處得知,目前歐洲及亞洲對AMR的需求急速增長。歐洲出現上百家各類AMR供貨商,僅僅義大利就增加了近40家AMR廠商。AGF無人堆高機的需求量也持續快速增長,應用日趨成熟。同時各AMR廠商普遍使用更經濟型鐳射導航感測器,自己開發後臺軟體及控制系統,不再依賴原來知名的鐳射感測器或導航控制系統。複合型機器人(AMR+機械手)市場迅速發展壯大,出現各種複合型機器人。同時配套機械手操作的工具種類更多,使得複合型機器人,可以完成更復雜的抓取動作及其他複合型動作。

客戶需求正在改變

物流黑科技已全面在臺灣產業市場發展開來,除了AMR以外,還有無人堆高機AGF、多向穿梭車、模組化自動倉庫、模組化輸送機、播種牆、智慧分揀系統、智慧大腦管理系統、智慧運輸管理系統等多種新智慧物流科技,都是現代產業關注的,而目前最受關注的是無塵室懸吊搬運系統運用在新零售超市中,超市也能成為物流揀貨現場,想象得到嗎?傳統的物流自動化系統裝置商,應更快引進智慧科技,賦加在物流自動化工程中,客戶需求正在改變,加速應用新科技才能更加符合客戶在新時代的需求。

部分資料來源:各大網站

TAG: AMR物流AGV智慧機器人