移动机器人和自动驾驶汽车:冠状病毒将物流自动化推上议程


来源:中国叉车部落

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上周,亚马逊宣布计划增加10万名员工,以满足因冠状病毒引起的停工和社交距离增加而导致的在线购物需求的增长。工会在2020年3月19日表示,工人要求亚马逊认真对待生命。前一天晚上在一名员工对该病毒呈阳性反应后,纽约皇后区一家工厂关闭,进行深层清洁。有报道称,意大利和西班牙的一些亚马逊仓库工人的测试呈阳性。在法国,数百名亚马逊工人抗议要求采取更好的措施来保护自己的安全。在意大利,有人呼吁进行罢工。这种发展和类似的发展再次使人们更加关注自动化,有时甚至是当务之急,以提高物流和交付链的自动化程度。


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IDTechEx多年来一直在研究该领域的技术和商业趋势。他们的报告“ 2020-2040年的物流,仓储和交付中的移动机器人,无人驾驶车辆和无人机 ”侧重于物流和交付链中每个步骤的移动自动化,从仓库或工厂到货物交付到最终客户目的地。这种情况以及报告的范围包括以下内容:


1.      自动化的手推车和车辆

2.      自主移动工业车辆(叉车,牵引车等)

3.      货物到人自动推车/机器人

4.      协作自主移动机器人

5.      移动式拣选机器人(规则和不规则形状的物品)

6.      自动驾驶卡车(4级和5级)

7.      送货车和吊舱(4级和5级)

8.      最后一英里的人行道送货机器人

9.      送货无人机


这家新兴的技术研究公司发现,这个市场(总计)在2030年和2040年将分别达到810亿美元和2900亿美元。这是价值的巨大转移,从工资支出到资本投资和各种自动机器人的服务订购的结合。当然,这个标题非常大,无法体现每种技术和用例的关键个性趋势。在本文的其余部分中,IDTechEx分析师试图强调主要趋势。


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货物到人自动推车/机器人


已经部署了大批机器人,以帮助许多履行中心实现货物到人的自动化步骤。这些机器人在仅机器人区域内移动机架,将它们带到有人值守的拣选站。


这是一个快速增长的市场空间。2012年,亚马逊以7.75亿美元的价格收购Kiva Systems时,形势一片白热化,市场空白。如今,已经出现了资金充裕的替代方案,例如GeekPlus(389 $ M),GreyOrange(170 $ M)和HIK Vision(60亿美元的收入),实现了令人鼓舞且不断增长的部署数字。初创企业的数量也有所增加,尤其是在2015-2017年期间。


IDTechEx预测,年销量将在六年内翻一番。尽管已经进行了大规模部署,但他们评估了2024年左右到达的实际全球拐点,超过这一点部署速度将大大加快。实际上,这家研究公司预测,到2020年至2030年,此类机器人的累计销售量将超过100万。因此,这是一个令人兴奋的时刻。


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协作自主移动机器人


另一个主要趋势是使用自动移动机器人和车辆。自主移动机器人正在兴起,它们可以在定义的室内环境中提供与基础架构无关的导航。这些机器人提高了生产率,并实现了多种人机交互方式。他们还可以将自动化带入并非专门为支持机器人到人的货物而设计和建造的仓库和配送中心。


该技术通过更好的SLAM算法实现。该算法基于包括立体摄像机和2D激光雷达在内的不同传感器而得到了充分发展,可以在许多结构化室内环境中以高度的控制和可预测性处理安全的自主导航。


但是,技术选择仍然很多,选择具有长期的战略意义。商业模式也多种多样且不断发展。有些人将其技术作为RaaS(机器人即服务)提供。


最近也有一些值得注意的收购。亚马逊收购了一家专注于基于相机的导航的公司,该公司将能够进行物体检测和分类,从而实现更加智能的导航。Shopify收购了一家拥有完整解决方案的公司,其中包括整个软件堆栈。总体而言,IDTechEx报告“ 2020-2040年的物流,仓储和交付中的移动机器人,无人驾驶车辆和无人机 ”预测,到2020- 2030年期间可以售出超过20万个机器人(此数字包括可以进行拣选的机器人规则或不规则形状的物品)。


报告提供了对所有关键参与者,技术和市场的全面分析。它包括本文开头概述的所有技术的技术路线图和二十年市场预测(单位数和收入)(13条预测线)。它提供了20年的模型,因为IDTechEx的技术路线图表明,这些变化将长期发生。该报告在详细的预测中清楚地说明了市场增长的不同阶段。


其产品的公司的不完整列表:  亚马逊,Geek Plus,GreyOrange,Flashhold(Quicktron),HIK Vision,Scallog,Eiratech,  Hitachi,  SeeGrid,Baylo,Vena Technologies,  Kollmorgen,HIK Vision,AutoGuide(Teredyne) ,RoboCV,Knapp,欧姆龙熟练的移动机器人,   Mobile Industrial Robots(Teredyne),Locus Robotics,Canvas Technologies(Amazon),6 River(Shopify),Otto Motors,  Fetch Robotics。


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移动采摘机器人


拣选或抓取技术是仓库自动化的重要组成部分。如今,许多公司和研究小组正在部署深度学习,以使机器人能够快速且成功率很高的情况下选择新颖且形状不规则的物品。

数量有限的公司已在移动平台上集成了拣货部门。如今,这些设备主要在已知的环境中拾取盒形物品。然而,进步会将这些技术带入更多样的项目。它还将使机械臂与移动平台更好地集成。


在短期内,需要更多的学习。但是,算法方面的最新进展表明,尽管算法不仅需要实现高速率,而且还需要实现高速以降低这些工具的ROI,但进展很快。但从长期来看,IDTechEx预测,到2040年有36%和38%的仓库内AMR将能够分别拣选规则和不规则形状的物品。这指向了一项重大的长期技术转型,要求自动化不仅仅是移动自主性。IDTechEx分析师认为这是一个重大的技术开发机会。

 

自主式叉车和其他工业车辆


自主式叉车和牵引车正在市场上崭露头角。导航技术有了长足的进步。自然,自动叉车的成本较高,但许多供应商声称的投资回报率在12-18个月内。成本包括自主传感器套件,牵引力控制和驱动器以及软件的安装和维护以及成本,这些成本可以在不断壮大的部署车队中摊销。总体而言,在一些高工资地区,按年度运营成本计价的价格几乎接近。


到2020年,这里的单位销量可以达到1800台,虽然数量可观,但相对于潜在市场而言仍然很小。但是,在过去的1.5年中,该市场也进入了其增长阶段的早期阶段。IDTechEx进行的分析和采访表明,拐点很可能会在2025年至2027年左右达到。此后,他们预计销售将增长,到2030年超过10万辆。请注意,IDTechEx通常会制定20年的自动驾驶预测,因为该技术不可避免地需要花费时间才能推出。


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长途卡车交付


长途卡车是自动驾驶的主要目标。这是因为自动驾驶可以解决许多行业难题,并且因为与乘用车不同,存在明显的商业案例。第一个痛点是驾驶员短缺,到2028年美国可能会增加到16万驾驶员。第二个痛苦点是运营成本,这是因为工资高,并且由于需求超过供给,工资可能会上涨。安全要求限制了驾驶员可以在路上花费的不间断小时数,从而限制了资产的生产率。最后,漫长的高速公路非常适合自动驾驶,这与密集的城市驾驶中的混乱状况不同。


IDTechEx仔细分析了自动卡车背后的公司和技术。他们的报告“ 2020-2040年后勤,仓储和交付中的移动机器人,无人驾驶汽车和无人机”提供深入的技术分析和详尽的市场预测。到2020年底,部署的卡车可能会超过1300辆,这似乎是合理的。这仍然是一个很小的数字,但显示了行进的方向。该报告发现,到2025年,四级自动驾驶卡车的部署将缓慢增长,此后增长势头将迅速上升。IDTechEx的估计表明,到2030年,该市场每年将达到55万个4级单元。他们的路线图表明,再过十年,第五级水平到2030年以后才有增长。


该产品的公司清单不完全:Zhen Robotics,美团点评,ZMP,  阿里巴巴,大陆集团,Segway,Refraction,TwinWheel,  Robby  Technology,亚马逊,Dispatch(被亚马逊收购),Starship Technologies,KiwiBot,JD ,TeleRetail,  Toyota,Neolix,Nuro,  Ford,Gatik,TuSimple,embar,Starsky(关门),Ike,Einride,Kodiak,PlusAI,Fabu,  Daimler,  Waymo,  Hyundai, 百度,DroneFutureAviation。

 

最后一刻的送货车和人行道机器人


这是一个有趣的技术前沿。最后一英里的运送费用通常占总费用的50%。因此,有强烈的商业动机将这一步骤自动化以提高生产率。有两种方法:公路最后一英里的送货车或吊舱和人行道机器人。


公路货车和吊舱与其他公路自动驾驶汽车共同面临许多技术挑战。但是,区别在于它们可以在有限的良好映射和已知环境中运行,并且有可能以低速行驶。他们没有乘客,从而简化了一些安全挑战。


IDTechEx的报告确定并概述了活跃于该领域的主要公司。他们分析技术进步,挑战和创新机会。该报告根据自主性级别划分了短期,中期和长期市场预测。该公司发现,到2026年之前,将少量部署包裹式(或类似的)送货车和吊舱。的确,到2026年,每年的部署量将保持在每年3000辆以下。四级货车/吊舱的市场增长将会加速,特别是从2027年开始。从2032年开始,甚至到那时,只有少量的5级机动性才能达到。


人行道机器人有其自身独特的设计和技术挑战。支持其业务案例也有所不同。它们的关键是将人行道机器人的自治级别扩展到可以部署具有很少数量的远程人类远程操作员的大型车队的地步。


尽管取得了进展,但在短期内部署仍会很小。IDTechEx预测,到2024年,每年的部署量将保持在每年3k左右或以下,但是他们的模型预计在2025年前都不会增长快速。到2030年,因为该技术已经达到足够的成熟程度,可以证明其业务案例并能够应对许多优势指向其自主导航。市场有潜力迅速增长到每年3万台。当然,成本会很低,尤其是因为摄像头和激光雷达的成本(如果部署了激光雷达)将大大降低,机队到运营商比率上升。正如报告中所预测的,这笔钱将用于服务,这些服务将根据累计的机队规模和利用率进行扩展。


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该报告提供了对所有关键参与者,技术和市场的全面分析。它提供了以上概述的所有技术的技术路线图和二十年市场预测(单位数和收入)(13条预测线)。它建立了一个二十年的模型,因为IDTechEx的技术路线图表明这些变化将长期发生。在详细的预测中,这家研究公司清楚地解释了市场增长的不同阶段,并概述了该模型的主要假设/条件以及数据点。