В недавно опубликованном отчете Международной Федерации Роботов прогнозируется дальнейшее увеличение продаж мобильных роботов в логистике. В 2018 году продажи автомобилей с автоматическим/автономным управлением выросли на 66%, а по прогнозам МФР, новые продажи составят 17,5 млрд долл. в 2019 и 2021 гг.
Повышенный спрос на логистических роботов отчасти вызван техническими достижениями и изменениями бизнес-моделей в отраслях промышленности, использующих этих роботов.
Разнообразие вариантов использования
Современные датчики и технологии технического зрения позволяют роботам свободно перемещаться по складам и заводам, чувствуя и реагируя на перемещения людей и объектов вокруг них, без необходимости использования дорогостоящей внешней инфраструктуры для навигации. Традиционные автоматические тележки запрограммированы на прокладку заранее определенных маршрутов с помощью напольной маркировки и/или датчиков. Если эти тележки сталкиваются с препятствием, они должны подождать, пока не будет очищен путь, прежде чем двигаться дальше. Сегодня автоматические тележки могут планировать и выполнять оптимальный путь в режиме реального времени или следовать по заранее запрограммированному маршруту, но рассчитывать и выполнять альтернативу, если дальнейший путь заблокирован, не могут. Эта возможность позволяет им перемещаться по территориям заводов и складов, в которых работники свободно передвигаются. В больницах и гостиницах сотрудники могут загружать и закреплять автономные управляемые транспортные средства, а затем отправлять их в определенное место. Системы автоматического транспортирования предлагают значительные льготы для сектора здравоохранения, где есть медсестры, и их количество в большом дефиците, тратят до 20% рабочего времени на транспортировку оборудования и медикаментов.
Еще одной тенденцией мобильности, не отраженной в статистике МФР в настоящее время, является оснащение существующего оборудования производств, которое ранее требовало наличия водителя, такого как вилочный погрузчик, программного обеспечение, позволяет ему работать автономно.
Технологии технического зрения и захвата все чаще позволяют роботам подбирать и загружать несортированные предметы разного веса, формы и прочности. Однако следует отметить, что эти разработки все еще находятся на ранней стадии, и существует множество ситуаций, в которых требуется ловкость человека. Это особенно значимо в том случае, когда объекты транспортировки хрупкие. При проектировании подходящего решения для роботов необходимо учитывать спектр обрабатываемых объектов.
Изменения бизнес-моделей в торговле и производстве стимулируют переход на новые стандарты
Быстрое внедрение автоматизированных систем управления транспортными средствами также обусловлено изменениями в организации бизнеса. Тенденции увеличения электронной коммерции является одним из основных изменений в бизнес-модели, стимулирующих переход на автоматизированные системы транспортировки. Возможно, вопреки интуиции, электронная коммерция привела к росту как автоматизации, так и создания рабочих мест. Это связано с тем, что отбор и транспортировка товаров осуществлялась, как правило, бесплатно самими клиентами, тогда как сейчас логистические компании за это платят работникам. Электронная коммерция создала больше рабочих мест, чем было потеряно в реальных магазинах. Экономист Майкл Мандель сообщает, что в период с 2007 по 2016 год в США было создано 355 000 рабочих мест в электронной коммерции, что в семь раз больше, чем в общем секторе розничной торговли за этот период.
Изменения в организации производства также создают спрос на мобильных роботов. Необходимость выпускать меньшие партии все большего числа сортов продукции приводит к переходу от производственных участков, перемещающих детали между машинами на конвейерной ленте, к небольшим производственным участкам с мобильными роботами, транспортирующими детали между ними. Немецкие компании разработали систему, позволяющую производителю автомобилей свободно перемещать кузова автомобилей по цеху завода. В системе используется навигационный модуль, который может считывать и агрегировать данные с датчиков любого типа (одометрии, радаров, лазерных и других). Поэтому его можно использовать в любой конфигурации без дополнительного программирования. Некоторые производители применяют модель "точность в последовательности" для поставок, чтобы снизить стоимость запасов запасных частей. Необходимые детали заказываются в нужное время и транспортируются непосредственно с погрузочно-разгрузочной площадки на производственную ячейку. Для этого требуются автономные управляемые автомобили, которые могут взаимодействовать с системами планирования и свободно передвигаться по заводу, так как производство планируется на "лету".
Преимущества оцифровки
Значительным преимуществом логистических роботов является то, что они могут быть эффективно интегрированы в цифровые сети автоматизации, предоставляя производителям, транспортным и другим компаниям обзор операций в режиме реального времени. Например, робот, перевозящий лекарства в больнице, может проверить, какие лекарства он собрал. Если номер падает ниже заданного значения, программное обеспечение больницы автоматически заказывает новую партию. Данные, передаваемые роботом, позволяют пользователям визуализировать - например, через очки дополненной реальности - карту и внутренние системы автоматической транспортировки, что позволяет техническому специалисту определить проблему и, при необходимости, быстро скопировать маршрут с одного робота на другой, минимизируя потери времени и денег на простой машины в случае неисправности одного транспортировочного устройства.
Роботы все чаще выезжают из своих клеток для оказания поддержки рабочим на заводах, складах, в больницах и на других рабочих местах, поднимая, забирая, перевозя и выполняя утомительные, неэргономические задачи. Мобильность занимает центральное место в концепции сотрудничества человека и робота и будет иметь ключевое значение для будущего внедрения роботов, особенно в компаниях малого и среднего бизнеса, которые только начали внедрять автоматизацию.
Записка по терминологии
Автоматические управляемые транспортные средства; автономные управляемые транспортные средства; автономные мобильные роботы и мобильные промышленные роботы - четыре термина, используемые для описания мобильных роботов, которые перевозят товары или людей без водителя на рабочем месте. Автоматический управляемый автомобиль в основном используется для обозначения управляемого автомобиля, который запрограммирован для движения по определенной траектории, обозначенной метками или датчиками в рабочей среде. Робот не может отклоняться от запрограммированного пути.
Автономное использование обычно подразумевает использование программного обеспечения, которое позволяет в режиме реального времени планировать интеллектуальный путь к пункту назначения (т.е. транспортное средство запрограммировано на возможность вычисления и выбора из ряда опций при столкновении с незапланированным событием или препятствием).
