仓储机器人的未来.pdf
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1、仓储机器人的未来|Inspiring intelligent insight第 1 部分:仓储世界的变迁迄今为止,大多数仓库中部署的自主移动机器人(AMR)主要用于独立的工作模块,没有实现真正的跨多流程集成。但是,这种情况正在发生改变。疫情的大规模流行意味着仓库必须应对社交疏离和员工缺勤带来的挑战。疫情虽然推动了电子商务的快速发展,但也导致长期的劳动力短缺。这一切迫使仓库管理人员更深入地审视仓储自动化可提供的机会,并加速启动他们想要实施的自动化方案。这样做的目的不仅是在新竞争格局中提高业务效率,而且要通过改善员工工作条件来提高员工保留率。与此同时,疫情带来的不确定性愈加凸显,行业可以一夜之间天
2、翻地覆。因此,灵活的部署以及不拘泥于与刚性基础设施长期捆绑至关重要。除了与COVID相关的挑战之外,行业市场也在发生其他重大变化。其中包括所谓的“大规模定制”,对于仓库来说,这意味着他们需存储和交付的产品线能在短时间内改变尺寸和形状,以及需要提供更快速的交付。与刚性自动化相比,AMR解决方案通常具备以下主要优势:成本效益更低、部署速度更快、更灵活、更易于扩展。新的移动机器人解决方案使机器人能够拣选单个货箱并将货箱送至拣货员处,而不是整个货架,从而显著提高效率。同时,复杂的软件管理系统结合现有可用的各种AMR平台,可以将不同类型的机器人组合到一个解决方案中。最终,这提供了用移动解决方案大规模替代
3、固定自动化设备解决方案的可能性。坦白说:如果一个管理良好的移动机器人团队可以拣选任何物品并运送到仓库的任何位置,为什么要安装固定传送带?坦白说:如果一个管理良好的移动机器人团队可以拣选任何物品并运送到仓库的任何位置,为什么要安装固定传送带?|moving the world intelligently在全球范围内,仓储自动化未来增长潜力巨大,不仅仅是因为仓库数量的迅猛增长。根据Interact Analysis的数据,截至2020年底,全球共有150,000个仓库。到2025年,这一数字将增长到约180,000(见图 1)。这种增长大部分是由电子商务推动的,大致规律为,每增加10亿美元的在线销
4、售额,需要额外增加100万平方英尺的仓储空间进行业务支持。其中超一半(57%)的仓库将位于中国、美国、日本、印度和德国这五个国家。而且,目前75%的仓库库存根本没有自动化,因此仓储自动化的市场潜力巨大。图 1 到2025年,全球将有大约180,000个仓库,高于2020年底的150,000个1000个仓库20182019202020212022202320242025020406080100120140160180200欧洲北美世界其他地区全球仓库数量第 2 部分:拥抱 Tote-to-Person(T2P)AMR和移动自动化解决方案什么是 T2P AMR?T2P AMR 技术是传统 G2P(
5、货到人)解决方案的一种新变体,机器人将单个货箱而非整个货架带到拣选员工面前。与需要经常搬运整个货架的传统G2P解决方案相比,T2P AMR的关键优势在于保持主货架不动,从而可以将货架存储空间扩展至更高。在当今许多使用 G2P 的仓库中,仓库中较高的区域被浪费了。自动化 T2P AMR 解决方案可以显著增加这些场景中的仓库存储容量仓库天花板是存储的唯一限制。如果仓库已经使用高货架来充分利用空间,且拣货过程完全自动化,这通常是通过起重机和叉车的定制解决方案实现的。应对这种场景,T2P AMR 可以提供更便宜、更高效的“现成”自动化途径,这是以前完全缺乏的。是什么推动了 T2P AMR?Intera
6、ct Analysis 的数据显示,T2P AMR 解决方案市场正在快速增长。T2P AMR 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。T2P AMR在某些特定的仓库领域具有明显的优势。例如,在一些零售和鞋服仓库中,G2P自动化不适用于频繁爬高的拣选等操作,T2P AMR可为这些应用场景提供可行的自动化解决方案。其他趋势也推动了T2P AMR的应用。仓库跟企业一样,均致力于提高效率,但目前通过自动化提高仓库效率的压力巨大。部分原因可能是COVID-19导致的前所未有的全球劳动力短缺,而且它似乎并没有随着病毒的消散而消退的迹象。|moving th
7、e world intelligently使用T2P AMR解决方案,仓库天花板将是存储的唯一真正限制。|Inspiring intelligent insight电子商务的增长正在从根本上改变零售业的竞争格局。201120192020美国电子商务占零售总额的百分比4.5%10%15%另一个原因是电子商务的增长(同样主要与 COVID-19 相关)。美国人口普查局数据显示,2011年美国电子商务销售额占零售总额的4.5%。到2019年,这一比例已达到10%。到2020年,进一步增加到15%。这意味着美国的电子商务渗透率在2020年一年内的增长与过去十年的市场份额一样多:这种情况在大部分发达国家
8、都有发生。|moving the world intelligently电子商务量的增长不但迫使电商公司尽可能提高效率,还从根本上改变了零售业的竞争格局。例如,快递公司的迅速崛起,他们主要靠自行车或汽车速递员在非常紧张的时间段内运送物品。快递也许不会直接与电子商务业务竞争,但它确实促使整个市场向越来越快的交付时间转变。大型电子商务公司对此做出回应的一个例子是微型配送中心的兴起,这些中心由大型集中配送中心提供服务。Interact Analysis 的研究表明,2021年有43个微型配送中心上线,2021年一年新增了一倍,使得到目前全球总存量达到86个。到 2030年,将有1,998个微型配送中
9、心上线,届时全球总存量将达到7,338 个其中绝大多数将位于美国和欧洲。电子商务推进了仓储自动化的进程及发展:一个越来越成熟的仓储自动化市场随着整个仓储自动化市场的增长(从2020年的296亿美元增长到2025年的 690亿美元,见下图2),仓储自动化解决方案的普遍成熟扩大了客户群。这本质上是因为一旦自动化解决方案经过市场的考验,更保守的客户就愿意进行尝试。对于这样的客户,投资回报是首要问题。由于 T2P AMR 解决方案的回报周期短,市场的成熟有助于这些自动化系统的转变。一旦自动化解决方案经过市场的考验,更保守的客户就愿意进行尝试。图 2 仓储自动化市场将从 2020 年的 296 亿美元增
10、长到 2025 年的 690 亿美元按设备类型划分的仓储自动化市场收入预测80,00060,00040,00020,0002018固定自动化设备20192020202120222023202420250集成设备移动自动化设备服务软件|Inspiring intelligent insight重要的是,电子商务市场的增长不仅会影响电子商务仓库,还会影响到产业链更下游的仓库。例如,极智嘉客户齐心集团提到了电子商务订单的“碎片化和随机化”,因为线上订购商品的频次越来越高,而单次采购的数量却趋于变小,甚至订购一些(在疫情大规模流行前)极少数人会考虑在线购买的商品。在预测需要拣选的产品和数量时,这一挑战
11、促使仓库运营更需要灵活性。电子商务是较先进的仓储自动化解决方案的早期采用者,目前市场数据显示,许多其他领域的仓库正在迅速效仿。从下面的图3中可以看出,其他行业正在显著增加对仓储自动化的使用。例如,生鲜行业在2020年占仓储自动化收入的 12%,预计2025 年占比将增至16%。图 3 生鲜业在2020年占仓储自动化收入的12%,预计到2025年占比将增至16%。20182019202020212022202320242025010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,000百货生鲜快递食品与饮料鞋服耐用品制造非耐用品制造药品批发其他垂直领域仓储自
12、动化市场收入预测RoboShuttle使用RS8机器人直接从存储架中拣选单个货箱到缓存位,然后P40机器人将货箱运送给操作员。|moving the world intelligently第 3 部分:真实案例研究T2P AMR的一个例子是极智嘉RoboShuttle解决方案,该解决方案通过RS8货箱机器人从高达8米的货架中拣选货箱,将仓库存储容量提高多达3倍。同时,可结合P40拣选机器人,实现高达400货箱/小时/工作站的拣货效率。该方案实施速度很快,可在不到一个月的时间内完成部署。灵活度极高的设计则意味着用户可以重复使用不同规格的货架。模块化、可扩展的方案意味着可以根据业务需求轻松增加或移
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