机器人:增加自由度

在想象工业机器人时，经典的六轴臂很容易出现在脑海中。在制造业应用中，这些机器人几十年来一直符合机器人一词的定义，即“自动执行复杂或重复任务的设备”。虽然在仓储和配送过程中不乏复杂和重复，188bet网页登录机械自动化188bet金博宝官方网址不得不开发一套全新的技能来应对那些非结构化环境的挑战。

除了传统的机械臂，解决方案，如货物对人系统，自动引导车辆(AGV)和shuttle-based自动存储和检索系统(AS/RS)通常都可以归到机器人的大保护伞下。为了克服SKU激增、劳动力短缺和更小、更频繁的订单等变量，这些系统的硬件和软件在短时间内都取得了长足的进步。金宝搏188官网app网址虽然有些解决方案让人类完全摆脱了枯燥、肮脏或危险的任务，但目前大多数机器人的实现都不是专注于取代工人，而是优化他们。

“人类是你所能部署的最具活力的设备，”SSI Schaefer Systems International集成商合作伙伴经理亚当•布朗(Adam Brown)表示。“他们比任何东西都更有能力和灵活性——如果你能尽量减少运动和疲劳，让他们专注于他们最擅长的事情，也就是动态操作。”

尽管有可能，但制造一个具有足够的视觉、灵活性和速度的移动机器人是不切实际的，它可以进入仓库，在包装和运送到码头之前挑选订单。Rethink Robotics的首席营销官吉姆•劳顿(Jim Lawton)表示:“不要太担心它可能会变成一个巨大的终极乌托邦。”“如果你看一看，一个人可以毫不费力地把一些小物品搬到一个纸箱里，机器人就差远了。”

相反，最好将每个应用程序分割成离散的部分，以便为人类、机器人和相关系统找到最佳位置。这就是软件发挥作用的地方，它金宝搏188官网app网址提供了隔离订单配置文件的可见性和动态配置机器人的灵活性。现代杂志最近采访了几位行业专家，了解他们和机器人从当今各种机器人应用中学到了什么。

分布式执行
机器人已经在诸如对单个sku或层进行码垛或卸垛以及移动托盘负载等应用中证明了自己。虽然自动化解决方案在工厂的“外围”很容易获得，但布朗表示，在挑选方面，事情变得越来越困难。他说:“有许多方法可以实现托盘的自动化移动，但随着产品变得越来越小，其复杂性将呈指数级增长。”

类似地，随着订单越来越小，订单排序越来越关键，混合大小写托盘的复杂性也会增加。当向人类提供随机产品并将其堆叠时，人类的表现往往优于机器人。也就是说，软件可以帮助金宝搏188官网app网址以一定的顺序检索物品，输送机可以以可预测的方式将它们呈现给机器人。然后，机器人与邻近的技术协同工作，而不是像许多人类那样充当包罗万象的角色。布朗说:“并行处理和分布式解决问题通常比一次性解决方案更好。”“它有助于打破机器人的这些能力，这样它就不用做所有的事情:用正确的末端执行器观察、定位、抓取和存放。”

在编排产品流程时，软件可以考虑到所有产品的尺寸和分类，例如需要堆叠在轻金宝搏188官网app网址产品下面的重产品。一旦订单进入，完成的托盘就会在虚拟空间中构建，然后系统会指导如何在现实中挑选订单。布朗说，部分订单可能来自人工采摘，部分来自自动化。188bet金博宝官方网址关于如何挑选物品以及何时挑选物品的所有决定都是由软件包决定的，软件包会提前通知机器人将要运送的物品。金宝搏188官网app网址

许多机器人，一个任务
在基于航天飞机的AS/RS中，甚至有更多的任务需要委托，因为一组独立的机器人航天飞机在相互监视的同时协调订单的履行。Dematic全球物流解决方案副总裁米格尔·皮尼拉·布尔戈斯(Miguel Pinilla Burgos)表示，该系统的行为就像一个蜂群，将每个任务分派给处于最佳位置的殖民地成员。布尔戈斯说，智力有两个层次;一个理解操作，一个是殖民地或系统智能。

综合起来，这些级别的情报可以保证航天飞机的运行，即使有一架航天飞机出现故障，系统某处出现堵塞，或者在计划中的航天飞机维护期间。symtic首席技术官拉里•斯威特(Larry Sweet)解释说:“假设每天每班有1万笔交易。”“如果机器人在99%的时间里都是成功的，你可能会说这是一个很好的数字，但这也是有人必须解决的100个问题。这些系统的可靠性和可用性都非常高。”

即使没有完成订单，班车也会通过整合和优化库存物品来进行“库存梳理”。这意味着系统不断地重新定位它所存储和处理的库存，以优化吞吐量。如果该系统将托托服务于货物对人的拣选站，梳理可以帮助提高速度和每次检索的拣选量。斯威特说，航天飞机系统也会自动排序，不再需要对下游进行排序、排序或合并。“对于传送带和分拣机来说，改变物理布局或软件来适应变化可能不那么容易，”他说。金宝搏188官网app网址“硬件和软件都需要灵活。金宝搏188官网app网址就软件而言，硬编码并不比金宝搏188官网app网址能够动态添加或删除sku的‘学习’系统更可取。”

装有智能软件的机器人可以独立解决问题。金宝搏188官网app网址Burgos说，在传统的自上而下的系统中，ERP驱动WMS, WMS控制WCS, WCS驱动设备。他说:“我认为，这种模式在未来很可能会被颠覆。”他说:“没有理由需要向ERP发出补充信号，然后再下调。例如，当一个需求信号进入包装站时，它可能要求以最佳的包装顺序交付物品。这将向上游传播需求，你可以看到设备元素之间的处理，而不是集中的命令和控制。”

当然，智能制造系统部门的控制和软件副总裁马特·威克斯(Matt Wicks)表示，机器人并不一定需要与仓库中的其他任何东西进行交流。金宝搏188官网app网址许多视觉引导的机器人卸码垛机都是由附近的面板控制的独立单元。但设备间通信的好处也可以打破仓储和制造之间的传统壁垒。188bet网页登录威克斯说:“我们正试图向我们的客户推广这一概念。“太多的人认为一个流程在制造阶段结束，然后在仓库或DC中分别继续。把它们结合在一起可以提高很多效率。”

Wicks举了一个饮料制造商的例子，该制造商确定了在生产点支持分销的需求。仓库使用机器人卸码垛机、输送机、AS/RS、箱子处理和排序系统，最终作为订单履行的补充，以及用于制造的原材料的缓冲。“他们在同一个AS/RS中存储了未完成和完成的产品，”Wicks说。“如果没有机器人技术，同样的任务也可以完成，但在经济上没有意义。考虑到所有其他因素，机器人技术对于满足他们的需求至关重要。”

机器人作为员工
投资机器人技术的许多理由都集中在劳动力上，但简单地用机器人取代人类工人几乎是不可能的。此外，斯威特说:“这不仅仅是用自动化来代替人类，而是用它来提高人类的生产力。”188bet金博宝官方网址当将一个过程分解为适合其中一个或另一个的步骤时，有时可以在传统的机器人周围设置守卫，并在人类和自动化之间创建某种移交。188bet金博宝官方网址缺点是，笼子和机器人可能会成为一座纪念碑，一个固定的装置，其他一切都必须围绕它适应。

这就是新一代协作机器人系统在飞行中灵活改变位置和性能的地方。通用机器人公司北美地区的全国销售经理Ed Mullen说:“大规模制造商很容易就能计算出投资回报率，但那种模型——一个机器人，一个地方，一项任务——对许多中小型企业来说并不适用。”“对员工也是一样的概念。你希望他能学到很多东西，多才多艺，成长，适应并证明自己的价值。”

Rethink Robotics公司的劳顿对此表示赞同，他表示，客户希望能够像问员工一样问机器人:“你今天在忙什么?”有哪些挑战?你明天打算做什么?”与依赖于专家编程的集成机器人不同，协作机器人被设计为接受直观的和基于手势的命令，同时在与人类同伴接近的情况下安全操作。就像人类一样，它们也被期望“学会”一定程度的自给自足，例如，捡起掉落的物体，而不是要求人类干预。

一些协作机器人可以精确到千分之四英寸，并且可以与视觉、网络或plc集成。但是，马伦认为，一个普通工人在运到工厂后第二天就可以使用的机器人不是一个系统，而是一个类似于电钻的工具。这个概念似乎有一些吸引力;马伦表示，自2009年运送了31个机器人后，他的公司现在每月运送130个机器人。

也许机器人解决方案的最大好处之一是机器人可以在完成任务时收集数据。Lawton描述了一个客户，他需要循环时间数据，把剪贴板交给操作员，收集了很多基本上无用的信息。劳顿说:“通过机器人对任务进行遥测，你可以使用这些数据来提高过程的质量。”“这是你无法通过其他方式获得的洞察力。”

本文中提到的公司
处于:dematic.com
Intelligrated: intelligrated.com
Rethink Robotics: rethinkrobotics.com
SSI Schaefer Systems International: SSI - Schaefer .us
Symbotic: symbotic.com
万能机器人:universal-robots.com

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