机器人技术现状:研究表明机器人正在流行,但距离普及还为时尚早
翻译 2023-09-19 09:37 Mulan 来源:AGV文章作者鲍勃·特雷比科克(Bob Trebilcock) 是《现代物料搬运》的编辑总监和《供应链管理评论》的编辑顾问。近 40 年来,他一直致力于物料搬运、技术、物流和供应链主题的研究。他毕业于鲍灵格林州立大学。
ProMat 2007(2007年北美物流站)让人记忆深刻。在那次行业盛会上看到我们现在所说的自主移动机器人(AMR);更重要的是,这些机器人的目标是仓储和配送。当时的参展商有 Kiva Systems(现隶属于亚马逊)、RMT Robotics(现隶属于 Cimcorp)和 Seegrid。每家公司的展台都相对较小,它们的机器人就像超大型玩具一样在展台上自行移动。2005 年的 ProMat 展会是 RFID 的天下,而 2007 年的展会则是 AMR 的天下。当天我如此记录:
"2007 年,RMT Robotics、Kiva Systems 和 Seegrid 将移动机器人引入行业。对于 AGV 而言,它们就像卡丁车之于一级方程式赛车:专为移动小负载而设计的小型车辆。但它们真正的与众不同之处在于,它们拥有独特的引导系统,不需要固定的路径,如地板上的磁带或反射器和激光器,就能在设施内找到自己的方向。相反,它们可以学会找到通往设施内几乎任何地方的道路。与 ATL(自动卡车装载车)一样,它们也是展会上的热门产品,尽管没有人知道如何使用它们。2010 年,RMT 被 Cimcorp 收购。然后,在 2012 年,亚马逊破釜沉舟,斥资近 8 亿美元收购了 Kiva Systems“
当时,"货到人 "分拣仍是一个小众市场。机器人技术的真正意义不在于摆脱劳动力,而在于应对紧张的劳动力市场。"仓库正在努力留住足够的工人来完成这项工作,尤其是在季节性和节假日需求激增的时候......这在很大程度上仍是一种新兴趋势,但这种趋势对(机器人技术)有利"。
时隔十年,2012 年新出现的劳动力市场紧张已成为仓库和配送中心经理的日常工作。与 2012 年不同的是,现在的劳动力市场还伴随着工资的快速上涨。这一切或许可以解释,为什么在 Modex 2022 展会上,你走在过道上都会被机器人绊倒。
全球数十家机器人解决方案供应商参展,而不是三个小展台。此外,每家系统集成商,无论规模大小,都至少展出了一台机器人。在某些方面,这简直就是一场机器人展。
另一个值得注意的趋势是从2007年ProMat展会上展出的点式解决方案演变为采用多种类型机器人的集成解决方案,例如RightHand机器人与Tompkins机器人公司的T-sort分拣机或Hai机器人公司的箱子处理机器人配合使用,实现从货物到人的分拣站。这是在配送中心使用机器人的全新思路。
市场是否终于找到了使用机器人的方法?换句话说,最终用户是在采用或计划采用,还是仍在尝试通过小型试点了解这项技术,并对推出项目持观望态度?
《MMH》杂志在 Modex 展览会前夕发起了一项调查,旨在回答上述问题。该调查是与 MHI 和 WERC 的机器人小组合作完成的。该调查在我们各自的受众中进行了分发
为便于调查,我们将受访者分为三类:在可预见的未来没有计划使用机器人的用户;正在研究该技术并计划在未来两年内使用该技术的最终用户;以及已经在其设施中安装并运行机器人的早期用户。
在高层次上,我们注意到三个重要启示:
(1)采用情况:根据调查结果,市场对机器人技术的价值仍存在分歧。
(2)劳动力:那些使用机器人或有意使用机器人的企业并不希望取代劳动力。相反,他们希望通过增强流程来充分利用现有劳动力。
(3)价值:很大一部分已经采用机器人技术的最终用户正在实现他们的商业案例目标,达到他们的投资回报率目标,并寻求将机器人的使用扩展到其他运营领域的方法。
在选择机器人解决方案时,以下商业案例因素的重要性如何?
没有机器人计划
每个人心中都有一个问题:机器人看起来很棒,但人们真的在使用它们(或计划使用它们)吗?
答案众说纷纭:略占多数(52%)的企业目前正在其工厂和/或仓库中使用机器人(23%);计划在未来三年内采用机器人(21%);或已将其列入三年或三年以上的技术路线图(8%)。
同时,近 48% 的受访者表示,他们目前没有使用机器人的计划,或者不知道未来的计划。
这些受访者认为,采用机器人面临的最大挑战包括:
●确定并实现投资回报率;
●缺乏内部机器人专业知识和经验;
●文化问题和顾虑;
●从概念到最终项目交付的准备时间较长;
●实施过程中可能造成的运营中断或停机;
●机器人项目的资金保障;
●无法确定具有合理理由的实际用例。
在发展机器人技术的过程中,您遇到的三大挑战或障碍是什么?
您今天正在使用机器人解决哪些用例?
其他担忧包括机器人技术的成熟度、无法找到合作伙伴来协助项目以及最后有太多的替代选择需要整理。订单履行专业人员可能会感觉有点像自助餐的用餐者;面对如此多的选择和销售宣传,他们不确定从哪里开始了解市场。
另一个障碍似乎是人们认为机器人技术与其他形式的自动化一样,不适合涉及定制而不是更标准的产品和可预测订单的操作。
“我们所有的订单都是特殊订单,因此我们无法使用机器人自动化。”一位受访者写道。另一位补充道:“我们必须彻底改造我们的仓库/运输部门,我们的许多零件都尺寸过大,不容易被机器人移动,或者我们移动它们所需的机器人的尺寸将导致成本过高。”第三个人写道:“我们所有的订单都是不同的,都是由我们的客户生成的。我不知道如何在我们的业务中实施自动化或机器人系统。”
为机器人技术提供案例
计划在不久的将来使用机器人的公司已经克服了其中一些障碍。
当被问及他们在决定采用机器人技术时考虑的最重要的业务因素时,70% 的人表示实现投资回报率非常或极其重要,而 64% 的人认为投资回收时间非常或极其重要。其次是总拥有成本 (60%)、价值实现时间 (56%)、投资风险 (50%) 和转换解决方案的成本 (36%)。
在大多数情况下,资金不是问题:在计划采用机器人的受访者中,只有 26% 的人表示他们尚未启动资金流程,而 32% 的人表示资金流程正在进行中,24% 的人表示他们已到位资金并且其余人表示,他们可以重新分配其他资金,或者不需要预先融资,因为他们计划使用机器人即服务 (RaaS) 模型。
您是否计划在未来2 年内寻求其他机器人自动化用例?
至于他们的机器人之旅,72% 处于早期阶段,其中 38% 了解市场和技术,22% 制定机器人战略和愿景,8% 进行影响分析,4% 记录他们的需求。
其他公司则走得更远,其中 12% 的公司计划在之前成功测试的基础上推出更多机器人,2% 的公司计划在现场生产环境中实施他们的第一台机器人,2% 的公司正在试点机器人。其余的人要么不知道,要么说他们正在做一些不同的事情。
鉴于机器人解决方案提供商和机器人类型数量庞大,我们想知道市场正在向何处寻求信息和帮助。例如,在传统自动化项目中,最终用户通常会求助于 OEM、顾问、系统集成商和 Gartner 等分析公司。
关于我们的研究
“2022 年内部物流机器人调查”是在 MHI 机器人小组、WERC 和 Peerless Media 编辑的参与下制定的。该调查已分发给《现代物料搬运》、《物流管理》和《供应链管理评论》的读者以及 MHI 和 WERC 的成员。
调查结果来自 180 名参与机器人自动化系统或服务的受访者。近 34% 是机器人自动化系统和/或机器人服务的潜在买家或当前用户。
7% 是机器人系统和服务的供应商,15% 是顾问和系统集成商。他们其余表示,他们没有参与机器人自动化系统或服务。
受访者代表十多个行业,其中制造业占42%,批发和零售业占18%,第三方物流和运输/仓储服务提供商占19%。其余 21% 的受访者认为是“其他非制造业”。
近 46% 的受访者来自年收入低于 1 亿美元的公司,18% 来自年收入低于 5 亿美元的公司,22% 来自年收入在 5 亿美元至 25 亿美元以上的公司。近15%的受访者没有透露他们的年收入。
最后,29% 的受访者是高级领导者,包括首席执行官、总裁、总经理和副总裁级高管。另外 30% 是工厂、仓库和配送中心的运营领导者或物流经理。8% 的受访者从事采购工作,7% 的受访者从事工业工程师工作。
然而,许多早期采用者直接与机器人解决方案提供商合作,部分原因是这些解决方案是单点解决方案。那么最终用户计划在哪里使用机器人来获取信息呢?
这似乎也是一个鱼龙混杂的情况。该群体的第一大信息来源是物料搬运原始设备制造商,紧随其后的是机器人供应商。接下来是业界同行;系统集成商、行业分析师和咨询公司;和行业贸易协会。有趣的是,第五个答案是“我们没有寻求或需要帮助。”
当被要求确定激发他们追求机器人技术的三大因素时,受访者认为需要:
●增加流量/吞吐量;
●帮助解决劳动力供应限制;
●提高劳动生产率;
●降低劳动力成本;
●提高安全性/减少伤害;
●提高订单准确性/质量;
●一致性和遵守最佳实践;
●转向更固定的成本以减轻可变/劳动力成本通胀;
●最大限度地利用空间;
●减少因损坏和盗窃造成的损失/注销;
同样,受访者被问及他们考虑使用机器人技术的前三个用例中的哪一个。他们是:
●拣选;
●接收和卸载;
●排序;
●单位负载/重载运输;
●入库存放;
●订单合并;
●包装;
●补货;
●箱/手提包运输;
我们还要求受访者确定他们正在考虑的机器人解决方案的类型。受访者可以选择多种类型:
●用于托盘移动的自主移动机器人(AMR),43.4%;
●用于机器人到货物拣选或运送到放置墙的 AMR,34%;
●拣货机器人,30%;
●用于单元分拣机感应的拾放机器人,30%;
●托盘搬运 AMR,包括叉车和拖车,28%;
●分拣机器人,24%;
●固定式工业机器人,22.6%;
●用于托盘的重载顶部运输机器人,19%;
●箱/手提袋处理 AMR,19%;和
●机器人推墙,15%。
其他流程包括协作式通道内拣选、清洁机器人和移动货到人系统。
当被问及他们购买机器人时首选的商业模式时,46% 的人表示他们计划购买整个解决方案,包括硬件、软件、维护和支持。
同样比例的人计划订阅 RaaS 模型 (24%),其中解决方案提供商负责上述所有内容,或者购买机器人但订阅软件即服务 (SaaS) 模型 (22%)软件和支持。
机器人在行动
已经在其运营中实施机器人技术的最终用户是最后一类受访者。它们代表了其发展的连续阶段。
例如,28% 的受访者表示,他们已在一个或多个地点全面部署机器人技术,另外 17% 的受访者正在进行三种以上不同的部署。11% 的人表示他们已经全面部署了一种类型的机器人,并且正在部署另一种类型的机器人。显然,在使用机器人的人群或受访者中,有很多活动。
与此同时,17% 的受访者正在试用机器人技术,6% 正在实施他们的第一个实时生产环境,6% 正在跨多个地点进行部署。
您在未来2 到5 年内可能会考虑使用哪些主要类型的机器人自动化系统?
当被问及是否会在未来两年内扩大现有机器人自动化系统的规模时,同等比例的受访者 (39%) 表示,他们将小幅增加车队规模,并大幅增加整个车队的规模。多个设施。另外 8% 表示计划大幅增加单个设施的机队数量。百分之十五的人表示他们目前不知道自己的计划。
他们实施机器人的理由与目前正在调查市场并计划在未来实施的组织的理由相一致:解决劳动力限制、增加流量和吞吐量、提高劳动生产率、降低劳动力成本和最大限度地提高空间利用率是首要原因。
至于今天机器人解决的用例,挑选位居榜首:
●拣选,63%;
●排序,50%;
●补货,31%;
●单位负载/重载运输,25%;
●箱/手提包运输,25%;
●接卸,25%;
●入库,25%;
●订单合并,25%;和
●包装,19%。
早期采用者已经使用的机器人类型反映了用例的优先级,机器人拣选系统占正在使用的机器人的50%。他们紧随其后的是
●箱/手提袋处理 AMR,43%;
●分拣机器人,36%;
●移动货到人系统,29%;
●用于机器人到货物拣选或运送到放置墙的 AMR,29%;
●固定式工业机器人,21%;
●用于托盘的重载顶部运输机器人,14%;
●托盘搬运 AMR,包括叉车和拖车,14%;
●协作式通道内拣选,7%。
最后,为了反映 Modex 上展示的使用多个机器人的流程,我们询问最终用户是否计划在未来两年内寻求其他机器人自动化用例。
百分之八的人表示他们目前没有计划追求其他用例。与此同时,46% 的受访者不仅计划在未来两年内追求新的用例,而且已经启动了规划流程。另有 46% 的受访者表示新项目已经在进行中。
至于他们在未来两到五年内可能考虑的主要机器人类型,移动货到人系统位居榜首(62%),其次是机器人拣选系统(54%)、分拣机器人(46 %)、机器人放置墙(39%)以及用于托盘和单元负载的重载顶部运输机器人(31%)。
正如语音技术的早期采用者从挑选开始,然后寻找其他用例来利用该技术一样,机器人技术的早期采用者也在寻找从该技术中获得更多收益的方法。
投资回报率在哪里?
虽然机器人行业推广了受第三方物流提供商 (3PL) 欢迎的基于订阅的 RaaS 模式,但 62% 的受访者表示他们购买了整个机器人解决方案,包括提供自己的维护和支持作为纯粹的资本支出。不到三分之一 (31%) 的人选择了 RaaS 模式,另外 8% 的人购买了机器人,但订阅了 SaaS 模式的软件和支持。
归根结底,围绕机器人技术的问题是它是否是闪亮的新物体或提供真正的价值。为此,85% 的受访者表示,他们的投资达到 (54%) 或超过 (31%) 的投资回报率目标。另外 77% 的受访者表示,他们达到了 (54%) 或超过了 (23%) 的投资回收期,还有类似比例的受访者表示,他们达到或超过了实现价值目标的时间。
只有 15% 的受访者表示投资回收期未能达到他们的目标。一个重要的异常值是总拥有成本。在这里,54% 的人表示他们的投资达到 (31%) 或超过 (23%) 的目标,而 31% 的人表示他们未能实现目标。
至于他们的总体业务目标,69% 的受访者表示他们对机器人技术的投资实现了目标,而 23% 的受访者表示没有实现。
当谈到影响机器人投资的三大挑战时,最终用户将潜在的运营中断列为第一,其次是构建现实的业务案例并证明投资的合理性,确定并实现投资回报率,确保项目资金,项目的风险以及有关市场和其他物料搬运自动化选项的知识。
如果您走过 Modex 的地板,很明显解决方案提供商社区看到了机器人技术的光明未来。从我们的调查结果中还可以清楚地看出,市场仍然处于困境:大约一半的调查受访者不相信机器人技术可以为其组织带来价值;另一半要么已经把脚趾伸进水里,要么正准备这样做。
令人印象深刻的是,很大一部分早期采用者正在实现他们的业务目标,已经实现了投资回报率和价值实现时间,并且正在寻求扩大机器人技术的使用并利用他们的投资。