机器人技术:具体情况具体分析

几年来，工业机器人供应商一直致力于渗透仓储和配送应用，如码垛、拣选和箱子处理。188bet网页登录早期的失误是由糟糕的配对导致的，在生产环境中验证过的机器人很难完成订单，或者专门的控制软件与现有系统的同步很尴尬，或者机器人被作为万灵药引入，却没有考虑到它们对上下游过程的影响。金宝搏188官网app网址在其他情况下，随着时间的推移，投资的理由站不住脚，或者根本就不存在。

在过去的两年里，机器人解决方案和相关方法几乎完全克服了这些令人印象深刻的挑战。但市场压力和客户需求的快速变化同样令人印象深刻，一旦解决方案和应用程序接近和谐，目标就会再次移动。有限的可用劳动力有利于机器人替代品，但SKU扩散仍然是一个挑战。灵活的钳子允许机器人安全地处理箱子，但SKU的包装特性可能会突然改变，没有任何警告。

然而，这种不稳定的环境加速而不是阻碍了发展。从严格重复的根源，机器人正被迫成熟为适应性强、自学能力强、高度灵巧的系统，适合仓储和配送环境，更像智能同事，而不是设备。188bet网页登录尽管事实证明，这个仓库机器人学起来很快，但还有很多东西要学。

“我见证了焊接机器人从早期阶段到现在的发展过程，我见过很多‘革命性’的机器人在早期被推倒，”Grenzebach Logistics的销售支持和战略总监鲍勃•霍夫曼(Bob Hoffman)说。“但现在，甚至没有人会想到安装手动焊接站。这就是仓库机器人总有一天会实现的目标。一旦我们克服了成长的烦恼，总有一天会有人说:‘我们为什么要手动挑选案例?’”

的情况下
答案是，曾经有一段时间，用劳动力解决问题是完成工作的最好方法。当速度成为中心目标时，天平开始倾斜。人或机器人堆积箱子的速度是一方面，但更重要的是供应商的产品通过工厂的速度，迅速让员工上岗以跟上增长和季节性高峰的能力，以及最终将货物送达客户的速度。

Axium的业务发展经理帕特里克•佩平表示:“因此，数据中心越来越靠近城市中心，这就产生了在更小空间内提高效率的压力。”Axium专门从事机器人材料处理和装配解决方案。“随着你越来越靠近城市地区，找到愿意全天搬运箱子的工人也变得更加困难，尤其是三班倒的情况下。”

sku数量的指数级增长进一步使问题复杂化。Hoffman举了一个食品和饮料分销商的例子，该分销商预计在未来一年将增加1000个sku。他表示:“他们服务的地区仍然喝同样数量的产品，但sku的种类正在发生变化。”“这意味着每个托盘的sku数量继续增长，因为缓慢移动的增加。从一个地方跑到另一个地方，在这里和那里手工堆起一个箱子，很快就会变得不可持续。”

Schaefer Systems International公司ASD销售执行董事Ross Halket表示，这些挑战对大大小小的公司都有影响。他表示:“小公司正在与拥有规模经济的大公司竞争，而它们取胜的唯一途径是逐步从它们的供应链中分一杯羹。”“因此，一些小公司在自动化方面的投入实际上比大公司更多。”188bet金博宝官方网址

然而，对于那些考虑机器人技术的人来说，不确定性可能是一个很大的障碍。Halket说，一个系统的稳定性不仅意味着处理所有的容量，还意味着处理所有的变化。“如果现在一个系统在1000个sku的情况下运行良好，客户需要知道他们可以达到1500个sku，而不知道新的500个sku是什么，并确保机器能够处理它。”

控制
也许在仓储和配送领域，机器人开发的任何其他元素中，手臂末端的工具或钳子都是决定机器人成功与否的关键。188bet网页登录机器人可能具有先进的视觉、快速的周期、极高的精度和智能软件，但如果它难以掌握哪怕是一小部分sku，那么应用程序就不太可能成功。金宝搏188官网app网址

佩平说:“在生产环境中，用机器人很容易实现速度。“在一个非结构化的环境中，你需要一个足够高效和灵活的系统来处理收缩包装、箱子、罐头、托盘等等。如果你不能同样快速地处理另一种类型的包装，那么快速处理一种类型的包装就毫无意义。”

借鉴了制造业的经验教训，供应商考虑在需要时自动更换夹具，但更换所需的几秒钟生产率为零。如果应用程序需要交换，那么更好的做法是安装多个机器人，每个机器人专门负责一定范围的sku。这也产生了冗余的情况下，一个机器人倒下或确实需要更换夹具。

就在过去的几年里，扒手们已经变得擅长于单独、分组或分层处理各种案件。“进化的速度是巨大的，”佩平说。“2009年，一个单机器人混合箱子码垛单元每小时处理约500个箱子。在六年内，我们现在可以可靠地达到这个数字的三倍多。”

对分层选择解决方案的需求尤其强烈，这些应用放大了包装变化的影响。夹持器技术必须小心翼翼地处理从波纹到收缩包装的过渡，托盘的移除，以及一个破碎的果汁瓶可能损坏托盘货物的风险。Cimcorp北美公司(前身为RMT Robotics)的应用工程师汤姆•波拉德(Tom Pollard)表示，使用真空、夹子和磁铁的单一夹持器现在可以处理直到最近还不可能处理的物品。

“没有其他选择;你只能选择手工操作，”波拉德说。“现在，更多的情况可以应用该技术。客户想知道，如果他们采用新的生产线，机器人是否还能工作。我们可以说它有很大的可能性，而在三年前，我不得不问更多的问题来证明这一点。”

抓爪非常先进，霍夫曼将其描述为“机器人末端的机器人”。手爪具有自我编程的能力，可以收集信息并将信息传递给机器人并进入系统。Pepin建议，对于一个特定的SKU，一个供应商工厂可能将其包装成两行，每行6个，而姐妹工厂则将其包装成四行，每行3个。夹持器可以识别这种差异，对其做出反应，并相应地更新系统。

类似地，夹持器和机器人可以从记录系统中提取数据，以调整如何将箱子带到托盘上的向量。Schaefer的Halket说，制造托盘的机器人应该知道这是一罐蜂蜜，如果托盘坏了就会毁掉它，还是尿布可以更快地处理。机器人可以按SKU-by-SKU减速或加速。

这种方法依赖于相当强大的仓库管理和控制系统，但据Wynright机器人部门业务发展副总裁Alfredo Valadez说，很少有公司拥有良好的信息技术骨干来部署机器人。

即使是经验丰富的客户也可能有先进的控制系统，但它们是基于自动化之前存在的规则和挑选过程。188bet金博宝官方网址“当你引入机器人时，”Valadez解释道，“你需要添加额外的规则，包括每个案例应该如何处理的细节。”

有两种方法可以解决这个问题。Valadez表示，可以通过手动填充来从头开始构建数据库，或者自动化可以帮助收集sku特定的数据。188bet金博宝官方网址在“培训”站，一个新的SKU可以根据位移来称重和测量，而不是简单的宽度和高度，因为不是每件物品都是正方形的。手动输入成本高、耗时长，而且有可能引入错误，自动化系统可以在新的或不同包装的SKU进入系统之前捕获这些信息。

目标在望
Halket说，远见对于创造一个可以处理不可预测性的解决方案至关重要。激光、传感器和摄像头可以更好地检测和识别物品，这可以帮助绕过人工干预的简单障碍，如定向不良、标签损坏、掉落或其他异常情况。视觉系统甚至可以监视运动中的物品，这意味着捡件机器人可以检索运动中的物品。例如，如果一个搬运的托特包必须停下来，让机器人“思考”如何准确地抓住一个物品，那么过去的拣件机器人可能不会提高太多的性能。

“现在，手臂，而不是底座，可以随着捐赠包一起移动，同时确认产品是正确的，并列出最好的捐赠件，”Halket说。“如果作品有角度或对比度不足，它仍然可以挑战这些解决方案，但这是一项快速发展的技术。”
在其他应用中，视觉可以使机器人的基座移动。Vecna联合创始人兼首席技术官丹尼尔•西奥博尔德(Daniel Theobald)表示，这要从感知开始。激光雷达(光探测和测距)、超声波、红外、摄像头、保险杠等帮助机器人感知世界。

西奥博尔德解释说:“一旦机器人感知到什么东西，它就必须理解这些信息。”然后它就可以自己导航和机动，而不依赖于硬编码的路径。一旦你有了一个可以从a点到达B点的机器人，下一个挑战就是操作。”

西奥博尔德介绍了一个项目，一个移动机器人可以自主地从盒子里取出一个50磅重的盒子或一支笔。然后它可以把盒子放在托盘上或笔放在架子上。

河流的弯道
无论机器人被要求执行什么任务，它的部署肯定会影响该任务的上下游流程。“早期，当机器人进入仓库时，它们通常被视为一个孤岛，现有系统可以简单地为机器人提供食物，”Valadez回忆道。“很多早期的失败都是因为这种心态。”

特别是如果机器人的采摘速度是人的三倍，那么确保下游功能能够处理好这个速度就非常关键了。一个完整的解决方案将包括对这些影响的考虑以及协调相邻过程所需的控制软件。金宝搏188官网app网址

Cimcorp的波拉德说，机器人还改善了工厂的整体布局。他说，一旦机器人就位，你就可以开始进行其他改进。在上游，供应商可以使用自动订单执行系统作为计划生产的手段，而不是预测。在下游，由于订单执行系统的可预见性较差，企业往往将产品放置在码头附近，然后从缓冲区将货物装载到卡车上。波拉德说，有了拾取层的机器人，就可以把拾取工作推迟到卡车来的时候，然后在卡车停着的时候拾取所有的东西。

波拉德说:“码头上的产品缓冲开始消失。”“努力建立即时订单履行流程可以限制库存。我们曾经看到很多公司在院子里放了30或40辆拖车，直到明天才离开。然后他们的仓库里有存货，他们宁愿把它们运到别人那里，但他们不能，因为它们被占用了。相反，你应该在最后一刻做出选择。”

一旦机器人安装并运行，它的主人在学习和试验该系统时，它的好处还会继续。霍夫曼说:“一旦客户获得所有权，你就会开始看到真正令人兴奋的事情发生。”“他们可能会尝试一些我们设计系统时团队从未想过的东西，他们只需要改变一个参数就能突然提高产量。他们开始为在这里和那里发现0.5%的病例而自豪，每年增加500万例，这很快就会增加。”

本文中提到的公司
Axium解决方案,axiumsolutions.com
Cimcorp自188bet金博宝官方网址动化,cimcorp.com
Grenzebach -物流，网址为grenzebach.com
SSI谢弗系统国际公司，si-谢弗.us
Vecna Technologies公司,vecna.com
Wynright Corp .), wynright.com