仓库机器人的未来

仓库的机器人的未来 第1部分:仓储的世界已经改变了 直到今天，自主移动机器人（AMR）一直部署在仓库的孤立工作流程中，在同一建筑物的多个流程之间没有真正的集成。这种情况正在改变。 大流行意味着仓库必须应对社交距离和员工缺勤。它也造成了巨大的 电子商务的推动，并导致长期的劳动力短缺。所有这些都迫使仓库经理更深入地研究仓库自动化提供的可能性，并加快他们必须自动化的任何现有计划。目标不仅是在新的竞争环境中提高业务效率，而且还要通过改善工作生活来提高员工保留率。与此同时，大流行凸显出没有什么是确定的，行业可以在一夜之间天翻地覆。运营的灵活性和不与主要基础设施捆绑太久更为重要。 除了与COVID相关的挑战之外，市场的其他重大变化也在进行中。其中包括所谓的“大规模定制”，对于仓库来说，这意味着他们必须存储和交付的产品线可能会改变尺寸并在短时间内成型。以及对更快速交付的需求。 与固定自动化相比，AMR解决方案通常具有几个主要优势：它更具成本效益、部署速度更快、更灵活且更易于扩展。新的移动机器人解决方案使机器人能够选择单个周转箱并将其带到拣选机，而不是带来整个货架，从而大大提高了效率。同时，将复杂的软件管理系统与现在可用的各种AMR平台相结合，可以选择将不同类型的机器人编织成一个解决方案。 最终，这提供了用移动解决方案大规模替换固定自动化解决方案的可能性。 坦率地说：如果一个管理良好的移动机器人团队可以挑选任何物品并将其运送到仓库中的任何位置，为什么有人会再次安装固定传送带？ 坦率地说：如果一个管理良好的移动机器人团队可以选择 并将任何物品运送到仓库中的任何位置，为什么有人会再次安装固定传送带？ 2 interactanalysis.com|鼓舞人心的聪明的见解 在全球范围内，仓库自动化的机会是巨大的。尤其是因为仓库数量的巨大增长。根据互动分析的数据，截至150，000年底，全球有2020个仓库。到2025年，这一数字将增长到约180，000（见图1）。 全球仓库数 200 2 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 180160 140 1000年代的仓库 120 100 80 60 40 20 018 0 欧洲北美其他世界 图1–到2025年，全球将有约180，000个仓库，高于2020年底的150，000个 这种增长大部分是由电子商务推动的，粗略的规则是，每增加10亿美元的在线销售额，就需要额外的100万平方英尺的仓储来支持它。这些新仓库中有一半以上（57%）将位于五个国家：中国、美国、日本、印度和德国。 而且，目前75%的仓库库存根本没有自动化，因此仓库自动化的市场潜力巨大。 3 geekplus.com|智能移动世界 T2PAMR, 仓库上限是存储的唯一真正限制. 第2部分-采用手提包到个人（ T2P）AMR和移动自动化解决方案 T2PAMR是什么? T2PAMR技术是传统G2P（货到人）解决方案的新变体，机器人将单个手提袋带到拣选员工，而不是整个货架。T2PAMR的一个关键优势是，与必须定期移动整个机架相比，保持主机架静止允许更高的机架。在当今许多使用G2P的仓库中，仓库中较高的区域被浪费了。因此，在这些情况下，自动化T2PAMR解决方案可以显著增加仓库存储容量——仓库上限是存储的唯一真正限制。 相反，如果仓库已经在使用高架来填充其高空间，如果拣选过程完全自动化，则通常使用定制解决方案完成，通常涉及起重机和叉车。在这些情况下，T2PAMR提供了一种更便宜、更高效的“现成”自动化路径，这是以前完全缺乏的。 T2PAMR的动力是什么? 来自InteractAnalysis的数据显示，T2PAMR解决方案的市场正在快速增长。T2PAMR的收入预计将从2021年的约1.54亿美元增长到2025年的约15亿美元（2025年也将是T2PAMR超过标准G2P解决方案销售额的第一年，当年将达到13亿美元）。 T2PAMR的优势在某些特定的仓库细分市场中特别有用。例如，在许多零售和服装仓库中，由于各种原因，G2P自动化从来不适合某些应用，例如需要拣选和装载非常重的货物，或者需要非常频繁地爬到高处。T2PAMR代表了这些应用的可行自动化解决方案。 T2PAMR的采用也受到更广泛趋势的推动。虽然仓库和所有企业一样，一直在努力提高效率，但现在通过自动化提高仓库效率的压力尤其大。问题的一部分是前所未有的全球劳动力短缺，尽管这可能是由于COVID-19造成的，但并没有随着病毒而消退的迹象。 另一个大问题是电子商务的增长（再次，主要与COVID-19有关）。美国人口普查局数据显示，美国 2011年，电子商务销售额占零售总额的4.5%。到2019年，这一比例达到了10%。然后 ，在接下来的12个月里，它增加到15%。这意味着美国电子商务渗透率在2020年的市场份额增长与过去十年一样快：这一情况在大部分发达国家中基本重复。 电子商务的增长 销量正在从根本上改变零售业的竞争格局。 美国电子商务零售销售总额的百分比 2011 2019 2020 4.5% 10% 15% 更保守的客户愿意在自动化解决方案被市场认为“久经考验”后对其进行测试 。 电子商务量的增长迫使电子商务公司尽可能提高效率。它也从根本上改变了零售业的竞争格局。一个例子是快速快递公司的迅速崛起，这些公司主要使用自行车或汽车快递员在非常紧迫的时间段内运送物品。虽然快速交付可能不会直接与大型电子商务业务竞争，但它确实将整个市场推向了更严格的交付时间段。大型电子商务公司对此做出回应的一个例子是自动化微型履行中心的兴起，这些中心由更大的集中式配送中心提供服务。 InteractAnalysis的研究表明，2021年有43个微履行中心上线，这意味着全球总库存为86个。到2030年，1，998个微型履行中心将上线，届时，全球总库存将达到7，338个，其中绝大多数将位于美国和欧洲。 仓库自动化超越电子商务：成熟市场的影响 随着整个仓库自动化市场的增长（从2020年的296亿美元增长到2025年的690亿美元，见下图2），仓库自动化解决方案的普遍成熟扩大了客户群。这主要是因为更保守的客户愿意在自动化解决方案被市场视为“久经考验”后对其进行测试。对于这样的客户，这主要成为一个投资回报的问题。由于T2PAMR解决方案的回报很快，市场的成熟正在帮助改变这些系统。 仓库自动化市场收入预测：按设备类型 80,000 60,000 40,000 20,000 0 20182019202020212022202320242025 固定自动化集成移动自动化服务软件 图2–仓库自动化市场将从2020年的296亿美元增长到 690亿美元到2025年 重要的是要记住，电子商务市场的增长不仅会影响电子商务仓库，还会影响链条下游的仓库。例如，Geek+客户Comix提到了电子商务订单的“碎片化和随机化”，因为客户越来越多地要求较小的电子商务发货量，并且订购（大流行前）很少有人会考虑在线购买的商品。预测哪些产品需要拣选以及拣选数量的挑战推动了对仓库运营灵活性的更大需求。 电子商务是更先进的仓库自动化解决方案的早期采用者，但现在市场数据清楚地表明 ，许多其他仓库细分市场正在迅速效仿。从下面的图3中可以看出，许多单独的行业部门正在显着增加对仓库自动化的使用。例如，杂货店在2020年占仓库自动化收入的12%，但到2025年将占更大市场的16%。 仓库自动化市场收入预测：按行业 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 0 百货商店包裹 持久的制造业其他食品和饮料服装 非持久的制造业药品批发 图3–杂货占2020年仓库自动化收入的12%，但到2025年将占更大市场的16% RoboShuttle使用RS8机器人直接从存储架中选择单个手提箱到缓存级别，P40机器人将它们运送给操作员 。 第3部分-一个真实的案例研究 T2PAMR的一个例子是Geek+RoboShuttle解决方案，通过使用RS8手提袋转运机器人，允许高达8米高的可拾取货架，可以将仓库存储容量提高多达3倍。该解决方案还通过结合P40拣选机器人提供高拣选效率，该机器人每个拣选站每小时最多可拣选400个周转箱。实施速度很快，在不到一个月的时间内完成完整的系统部署。灵活的设计意味着现有的客户货架、货架和阁楼可以重复使用。 同时，模块化、可扩展的方法意味着可以根据业务需求轻松添加或移除机器人，并且RoboShuttle解决方案可以轻松地与其他自动化解决方案（如G2P或拾取和放置机器人）结合使用。它甚至可以在多过程解决方案中连接（请参阅下面的第4部分 ）。结果是平均投资回报率 1-2年。 法国的一家真实客户——一家可持续建筑材料公司——选择了Geek+组合的RoboShuttle和P40机器人解决方案。他们的目标是确保第二天将所有产品交付给B2B和B2C客户。这是一个艰巨的挑战，因为该公司在高峰时段每小时运送超过一千种产品。他们还要求一种AMR解决方案，以帮助他们提高产量，并提供更高的拣选准确性和更低的劳动力成本。 Geek+介入并迎接了挑战。他们的RoboShuttle机器人现在负责在高架上上下移动手提箱。而P40机器人则取回手提箱并将其带到拣选站的操作员那里。该解决方案提供了更高的存储容量，因为它使用了5.1米高的机架 –远远高于标准G2P解决方案可以管理的水平。它还提高了拣选效率，因为拣选站可以调整到每个人的最佳高度 算子。最后，使用P40机器人代替固定输送机可以节省大量成本。 存储容量增加了 到3倍 400年手提袋 每小时每挑站 第4部分-G2P的进化 重要的是要了解T2PAMR时代的到来并不意味着G2P技术的终结。对于许多客户来说，当前的G2P解决方案绰绰有余。G2P本身也在不断发展。事实上，G2P正在继续推动仓库自动化革命，不断提高人与机器人协同工作的效率。 Geek+的一个解决方案示例说明了G2P创新的深度和丰富性，那就是PopPick。另一个是机器人越库配送拣选解决方案。 x4增加 平均仓库存储 节省费用的 50% PopPick PopPick看到G2P风格的机器人将整个货架运送到拣选站，就像普通的G2P解决方案一样 。但让它与众不同的是PopPick员工站。那是因为它是一个自动化的人工智能手提袋拣选工作站。货架到达后，由拣选站内置的机器人选择周转箱。 这些手提袋然后提交给运营商。 该解决方案通过连续堆叠12列周转箱来实现高密度存储，它们之间只有2厘米的间隙， 使平均仓库存储密度提高了4倍。结果是每个拣选站每小时650个周转箱的拣选效率与 传统解决方案相比（平均）节省50%的成本。 使用PopPick，整个货架被运送到拣选站，工作站选择单个周转箱展示给操作员。 直接换装 机器人越库配送是G2P技术的一种特殊演变，可以说是零售行业任何越库配送需求的最佳实践。该过程在交叉转运终端中进行，该码头由入库货物的接收码头、分拣货物的中央空间和出库码头组成，其中分拣的货物被装载到车辆中以运送给客户。这个过程是一个挑战，因为需求是不可预测的，速度很快，并且不能容忍人为错误，而且系统几乎没有存储货物的空间，这意味着工作流程的任何突然停止都是非常成问题的 。 另一个真实世界的例子 使用机器人越库的客户的一个示例是英国一家大型连锁超市。他们在10，490米内采用了Geek+的机器人交叉转运解决方案。2仓库。该项目使用了50台Geek+P系列机器人和30个拣选工作站来管理600套货架。该解决方案提供了一个灵活且可扩展的拣选存储区域，以及智能订单和优先级调度。好处是提高了拣选效率，大大降低了劳动力需求和成本，并从根本上提高了拣选准确性和质量