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解决方案优化创新,箱式仓储机器人在探索中发展

作者:物流技术与应用发布时间:2024-09-25




作为自动化物流系统的重要组成部分,箱式仓储机器人的出现正逐步改变传统的仓储管理方式。同时,随着其技术的不断进步和解决方案的日益丰富,将助力更多行业打造智能化、高效化的物流体系。



凭借柔性可扩容、高存储密度、高效拣选、易维护以及低改造成本等综合优势,箱式仓储机器人已发展成为智能仓储系统建设中的关键技术之一。近两年来,随着相关技术迅速发展及解决方案不断丰富和完善,箱式仓储机器人的应用逐渐拓展至汽车、鞋服、医药、3C制造等多个领域,为企业带来在有限空间内实现更高密度存储、更快拣选、更大吞吐能力和出入库流量,以及进一步降低运营成本等价值。


关键技术特点


作为一种能够自主行驶并对货箱进行搬运的机器人,箱式仓储机器人的工作原理是在类Kiva机器人“货架到人”的基础上,通过完成对货箱的精准识别,实现货箱到人的高效物流方式。整体而言,箱式仓储机器人的技术特点主要体现在以下几个方面:

1.自主导航与定位:箱式仓储机器人利用激光SLAM技术进行精确的自主导航和定位,能够在复杂的仓储环境中稳定运行 。

2.智能调度系统:通过中央控制系统,机器人能够实现任务分配、路径规划和交通管理,优化作业效率。

3.机器视觉与识别:集成3D视觉识别技术,机器人能够实现无码识别取放货,适应多种业务场景。

4.高存储密度:箱式仓储机器人系统可有效解决存储问题,提升存储密度,优化仓库空间利用率。

5.柔性化作业:与传统自动化解决方案相比,箱式仓储机器人具有更高的柔性化程度,能够适应多变的作业需求和环境。

6.快速部署与改造:部分箱式仓储机器人系统设计允许在一周内完成仓库的自动化改造,大幅提高部署效率。


解决方案优化与创新


2015年前后,受益于电商行业的爆发式发展,箱式仓储机器人企业不断涌现,进而促进了物流自动化的革新式发展。如今,箱式仓储机器人及相关解决方案被广泛应用于商品分拣、包装、存储等多个环节,能够显著提升仓库的存储密度和拣选效率,具备更柔性、部署更快、投资回报期更短、拣选效率更高等特性更受到电商企业的喜爱。其典型应用主要包括“货架到人”和“料箱到人”两种解决方案。

其中,“货架到人”解决方案主要由“潜伏式机器人+货架+拣选工作站”组成,这也是目前电商行业拣选作业场景最为成熟的移动机器人解决方案,其最大价值在于减少拣货人员大量的行走,可以显著提高拣货效率,降低劳动强度。

“料箱到人”解决方案又可分为两大类型:一种是由“料箱式机器人+货架+拣选工作站”组成,一次实现多个料箱的搬运;另一种是由不同类型的移动机器人进行组合,如获得发明专利的快仓QuickBin解决方案,其中料箱式机器人负责取放料箱到缓存区,潜伏式机器人负责运送到拣选工作站。

随着箱式仓储机器人技术的不断成熟和产品系列的日趋丰富,箱式仓储机器人解决方案也在不断创新和优化,以适应多变的市场需求和应用场景。这些解决方案通过集成先进的智能算法、自动化技术、机器视觉以及多传感器融合导航系统,实现了更高的作业精度和灵活性。以下简要介绍几种新型的箱式仓储机器人解决方案:

1. 整箱存储与拆零拣选解决方案

这类解决方案不仅可提高仓储效率,还降低成本,还使仓储管理更加智能化和自动化。目前,市场中有多家企业都推出了相关解决方案。

例如,‌海柔创新的箱式仓储机器人系统,包括库宝机器人、智能充电桩、定制化货物存储装置、多功能工作站及HAIQ智慧管理平台。这一系统能够实现智能拣选、搬运、分拣,适用于多种应用场景。其特点包括7天内部署,1个月内上线,提高工人3~4倍工作效率,提升80%~130%存储密度,并支持多种业务形态等‌。此外,‌海柔创新的HaiPick系统可提供整箱存储和拆零拣选的解决方案,包括多层料箱机器人、伸缩升降料箱机器人、托举式机器人等。这些机器人能够智能拣选、存取多料箱,同时进行搬运,可提升仓储的垂直空间利用率,实现高效物流管理‌。

作为中国机器人产业的领军企业,新松机器人在利用机器人进行拆零拣选方面也进行了积极探索,其研发的仓储机器人通过计算机系统的控制,可利用机器人将货物载体快速搬运至拣选人员面前,实现“货到人”拣选。这种技术适用于电子商务和B2C零售等领域,通过自动化技术提高仓库拣选效率,减少人力成本‌。

2.大小车协同作业解决方案

随着用户企业对于柔性化物流系统的需求提升,以大小不同的机器人进行组合应用的“大小车”解决方案日益受到青睐,目前极智嘉、快仓、海柔创新、壹悟科技等企业纷纷推出这类解决方案。

其中,极智嘉推出的RS+P40大小车货箱方案,使用P40拣选机器人替代输送线等刚性设备的方案,柔性更高、投入成本更低、项目部署更快、仓库可扩展性更强。RS+P40大小车货箱方案特别适用于体积小、SKU多、柔性要求高的料箱到人拆零拣货场景和零售MFC(多渠道配送)场景,适用行业包括服装、大零售、五金制造、海外电商等。

快仓推出的QuickBin,通过“料箱机器人+一层缓存+载具搬运机器人”的组合模式,将高效率、高存储、高稳定性的料箱机器人与小巧轻盈、高效灵活、高性价比的搬运机器人相互结合,可有效解决“超高出入库流量”要求下“拆零拣选及海量SKU退货”人工作业效率低的痛点。

海柔创新的HaiPick System 3则通过两种形态的机器人——箱式仓储机器人(ACR)和极速潜伏式顶升机器人(AMR)K50协同作业,配合HaiStation工作站、货架、料箱、HaiQ智慧仓储管理平台,高效完成仓内出、入、盘、理业务。为有高流量、高存储密度、高柔性需求的拆零拣选业务场景提供标准化的解决方案。

壹悟科技推出的CO-PICK智能拣选解决方案,主要基于人工智能算法等技术,在智能物流调度系统和智能机器人调度系统的软件支持下,采用多层级的库存自动化管理模式,能够多种AGV进行有机组合,从而达到提升搬运效率和存储密度的效果。

3.AirRob料箱系统

作为机器人分拣解决方案引领者,立镖机器人以分拣机器人系列产品为中心,以自动控制系统、自动扫描称重系统、智能充电系统等为配套组件,2023年发布原创机器人料箱存取系统——飞箱(AirRob)系统,逐步为智慧物流构建起丰富的产品生态体系。

立镖推出的AirRob料箱系统可实现高存储密度和高流量,并将自动化引入存储系统。该系统由AirRob飞箱、地面机器人、货架、料箱和工作站组成,通过飞箱和分拣机器人的协同作业,实现“箱到人”的转变。该系统对货架的兼容性高,对仓库地面平整度及环境温度要求低,可实现项目现场的迅速部署。其高度柔性特点,既可通过增添设备实现扩展,又能对现有的人工仓库进行自动化改造,使人工库迅速转型为自动化库。

4.壁虎料箱机器人系统

在今年3月举行的美国运输物流展(MODEX)上,兰剑智能向世界展示其最新成果——壁虎料箱机器人系统。该系统是基于3D密集存储的、更为密集存储的立体库系统,也是兰剑智能继3D货到人储分一体系统之后的又一创新突破。

壁虎料箱机器人系统主要由壁虎系统和蚂蚁系统两部分构成,壁虎车负责货架取货,蚂蚁车负责地面接驳。系统对货架的兼容性高,对仓库地面平整度要求低,能实现项目现场的快速部署,也可柔性对接多种类型站台。

其中,蚂蚁车(UnitLoad-T40)为兰剑智能自主研发设计的料箱搬运机器人AGV。作为新一代的智能仓储设备,蚂蚁车可以搭配壁虎料箱机器人、输送系统、移载系统等组建多种智能仓储场景,最大举升高度可达350mm,适用于料箱立库接驳线边配送、货到人拣选等多种应用场景。


市场前景与趋势预测


凭借高效、灵活、智能的特点,箱式仓储机器人及其解决方案在仓储物流领域展现出巨大的应用潜力和市场价值。同时,随着AI、3D机器视觉等技术的深度融合,箱式仓储机器人解决方案将有望迎来更加广阔的发展前景。

在智能仓储领域,箱式仓储机器人将成为智能仓储系统的关键设备,实现仓储管理的自动化和智能化。在柔性制造方面,在多品种、小批量的生产模式下,箱式仓储机器人能够提供更加灵活的物料搬运和存储解决方案。而随着跨境电商发展,箱式仓储机器人在物流配送中心的应用将更加广泛,提高物流效率。此外,对于医药、食品等需低温环境的行业,箱式仓储机器人也能够提供更加可靠的冷链物流解决方案。

在技术层面,箱式仓储机器人解决方案的发展趋势,主要体现在以下几方面:

1.柔性化与定制化

当前,已有不少箱式仓储机器人企业开始围绕客户需求进行机器人技术的研发和迭代,根据不同的业务需求和应用场景,提供相应的机器人产品和解决方案。这种高度定制化的服务,不仅可确保快速部署,还能极大提升仓储运营的高效性。例如,海康机器人基于全场景规划、柔性物流、精益管理、端到端服务四大关键能力,结合机器视觉与移动机器人两大核心技术,打造的3C行业全场景解决方案,实现生产组装到品质管控,再到生产追溯的全链路智造升级。国自机器人则针对光伏产业各个场景物流自动化难点,在拉晶炉自动取晶棒、拆清、石墨舟搬运清洗等多个环节逐步形成完善的解决方案及产品,可满足光伏产业链各环节应用需求。

2.智能化与集成化趋势

展望未来,箱式仓储机器人解决方案将更加智能化和集成化。借助先进的AI算法和机器学习技术,机器人将具备更强的自主学习和决策能力,能够自主应对复杂多变的仓储环境和突发情况。它们将不再是简单的搬运工具,而是成为具备高度智能的仓储管理助手。同时,智能仓储管理系统将与企业的ERP、WMS等外部管理系统深度集成,打破信息孤岛,实现全链条的数字化和智能化管理。

3.绿色化与可持续发展趋势

在环保意识日益增强和可持续发展理念逐渐普及的背景下,箱式仓储机器人解决方案也将更加注重绿色化和环保性。未来的机器人将采用更加节能高效的驱动系统和材料工艺,显著降低能耗和排放。同时,智能仓储管理系统还将通过优化作业流程、提高存储密度等方式,进一步减少资源浪费和环境污染。

总之,箱式仓储机器人正凭借其独特的技术性能和广阔的市场应用前景,逐渐成为智能物流自动化的关键力量。随着其技术的持续创新和应用领域的不断拓展,该类解决方案将在构建未来智能物流系统中扮演更加核心的角色,推动行业向更高效、更智能的方向发展。



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