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[專欄] 物流黑科技 AMR 機器人的發展

 

AMR AGV 自動化

 

文章來源:文/編輯部

 

        球線上購物發展迅猛,勢不可擋,美國亞馬遜公司成為全球電商的領導者,營收的暴增,讓電商貨物的物流作業與遞送產生巨量規模,為了將電商貨物快速的配送到家,亞馬遜採取了捨棄委外快遞服務而自建快遞體系,以降低成本與提高時效,主要做法是讓離職員工加入承包亞馬遜快遞業務,以免受制於傳統的大型國際快遞公司。摩根士丹利的分析師預測亞馬遜在2022年發貨將達到65億個包裹,這將導致UPS、FedEx和USPS等知名物流企業的年營業收入,將減少約650億美元。

        成立於2003年的Kiva Systems公司,創始人Mick Mountz致力於研發一種倉儲機器人,來取代倉庫中人力的行走搬運與分揀,以讓倉儲作業更靈活高效。在創業的前幾年,Kiva System一直都沒有什麼特別,直到2009年,Quiet Logistics物流公司成為kiva的第一個客戶,Kiva Systems所提供的倉儲機器人,在專業媒體的報導下,逐漸讓物流行業知曉。2012年,美國亞馬遜公司以約7.75億美元,收購了Kiva Systems公司。收購後將其整編為旗下機器人部門AmazonRobotics。被收購後,其機器人也並未改名,仍然叫Kiva,它能夠搬起超過300公斤以上的承載體,在物流中心自由“行走”的搬運機器人。收購後,亞馬遜公司將Kiva Systems倉儲機器人從市場上撤出,不再銷售給外部公司,只用於自家物流中心。

        亞馬遜機器人技術的首席技術員泰伊布萊迪(Tye Brady)說:倉儲作業非常耗費人力,每個作業人員平均一天要走好幾公里的距離去揀出少量的貨物,當我們知道有kiva這種倉儲機器人後,我們就立即引進了這種機器,經過實證實驗,證明這種設備能夠提升至少50%以上的揀貨速度,還能減少約50%以上的人力,引進這種機器,也能讓同事們和機器人和諧作業,效率高漲,好比人與機器譜寫的交響曲,使我們能夠彈性的調撥作業,計算效率,降低成本。

        亞馬遜公司除了是世界上最大的電商,同時也是世界最大的物流公司之一。物流倉庫遍及全球,全球的物流中心裡,主要的物流自動化設備就是這些倉庫機器人,倉儲機器人使亞馬遜得以在物流這個關鍵業務領域加速發展。亞馬遜目前在多個領域(包括雲計算)擁有龐大的業務,除了電商貨物的銷售外,雲端業務也是主要收入之一,再來就是物流業務了,若將物流收入細分出來,我們從年報中確實看到,其物流業務在一個季度中創造了約60億美元的收入。

  

        2021年,亞馬遜投資了超過12.5億元新台幣,在美國麻塞諸塞州韋斯特伯勒(Westborough)建設最先進的機器人創新中心,這一擴張,讓亞馬遜機器人的實力,如虎添翼。亞馬遜早在2014年就擁有14,000台機器人,到2019年6月,亞馬遜承認全球部署約有200,000多台,與300,000員工並肩工作。

        國際機器人聯合會(IFR)在《服務機器人》中提到,2019年全球服務機器人實現銷售收入169億美元,其中專用服務機器人實現銷售收入112億美元,個人/家用服務機器人實現銷售收入57億美元。其中,自主移動機器人(AMR/AGV)占專業服務機器人市場中最大的一部分(占總銷量的41%)。2019年,就有超過12萬台用於物流行業中。

        自動化需求持續蓬勃下,自主移動機器人(AMR)成為新星產品,不少大廠更展開跨業佈局。機器人四大家族之一的ABB日前便宣佈收購歐洲AMR大廠ASTI,將拓展旗下機器人產品和更多自動化產品的組合。而未來ABB也將以ASTI做為其在AMR事業發展上的樞紐。此外,ABB也表示將在2022年正式營運的上海新工廠中設立亞洲AMR中心。

        ASTI在AMR領域擁有完整的產品組合以及配套軟體,通過此次收購,ABB挾原本在機器人市場的領導地位與優勢,將成為市場上少數能全面提供AMR、機器人和自動化完整解決方案與產品組合的公司,並涵蓋包括製造、物流到消費市場等眾多領域。ASTI成立於1982年,其總部位於西班牙,在西班牙、法國和德國等地擁有超過300名員工,目前是歐洲最大AMR製造商之一。其市場版圖觸及20個國家,包括汽車、物流、食品飲料和製藥等領域,都擁有極廣泛的客戶基礎。自2015年以來,該公司的年成長率近30%。

        ASTI的產品線包括自動牽引車、貨到人解決方案、單元式輸送機和料箱搬運車等,以及完整的軟體產品,包括車輛導航和控制系統、車隊和訂單管理系統以及基於雲端架構的可追溯系統。

        這些產品未來將與ABB旗下的機器人、機械自動化產品、模組化解決方案,以及配套軟體,像是ABB機器人模擬和程式設計工具RoboStudio互相整合,打造獨特且全面的自動化產品組合。

        ABB 機器人與自動化事業部總裁Sami Atiya表示,製造業者正面對個性化消費盛行的發展趨勢,這對業者來說將會是個重要變革,消費者需求顯著的變化意味著下一世代的自動化必須更靈活與彈性。

        ABB與ASTI的願景,是透過機器人與AMR等更具彈性的自動化設備所組成的生產網路,替換目前傳統的線性生產線,在不管是工廠、物流中心、商店或醫院中,利用智慧AMR在互聯的工作站間實現自主導航,或是運送物料、零組件和成品,使產線或工作站能夠根據需求與計畫隨時調整運作模式。

        而ABB收購ASTI後,ASTI位於西班牙的總部也將成為ABB的AMR業務總部,負責執導包括研發、工程、產品與專案等。ABB計畫將大幅擴大業務總部的生產能力,以支援目前正蓬勃復甦的歐美市場,因應持續擴張的銷售計畫。

        此外,藉此次收購,ABB也釋出未來針對AMR市場佈局的新消息。據統計,2025年全球AMR銷售額預計將達到約14 0億美元,複合年成長率約為20%,看好AMR未來的成長潛力,ABB也計畫將AMR產品線的銷售和服務擴展到全球53個國家。

        中國為目前全球最大的機器人市場,不久前,ABB才在中國市場推出全新GoFa和SWIFTI協作機器人系列,將機器人的應用領域拓展到更多過去從未接觸過自動化的新產業與新用戶。ABB看好預計2025年,中國市場的AMR年銷售額將達到18億美元。

        面對市場源源不斷的商機,看好AMR在中國和亞洲市場的成長潛力,ABB也宣佈在其位於上海新建的機器人工廠中建立亞洲AMR中心。據悉,該工廠於2022年正式投入營運。

        目前,台灣AMR在工業物流領域的應用並不多,產業規模較小。但應用端對於AMR的認可度正在逐步提高,有利於後續市場規模的快速擴展。隨著產業升級對台灣製造及物流場景的快速應變能力的要求不斷提高,AMR這種高度自動化的柔性搬運設備,將會是未來產業升級自動化的大方向。

        傳統工業移動機器人即AGV(Automated Guided Vehicle.即自動導引運輸車),其概念源自工業應用。自1953年第一台AGV問世以來,AGV就被定義為在工業物流領域解決無人搬運運輸問題的車輛。

        但由於20世紀移動機器人技術不發達,AGV行業經歷了40多年發展,市面上的AGV都還是在導引技術裡面反覆運算升級,發展了電磁感應引導、磁導條引導、二維碼引導等技術AGV屬於自動設備,需要沿著預設軌道、依照預設指令執行任務,不能夠靈活應對現場變化。導引線上出現障礙物時只能停等、多機作業時容易在導引線上阻塞,影響效率。在大量的要求搬運柔性化的場景中,這類AGV並不能滿足應用端的需求。

        隨著感測器和人工智慧技術的發展,人們開始為輪式移動設備引入越來越多的感測器和智慧演算法,不斷增強其環境感知和靈活運動的能力,逐漸發展出新一代自主移動機器人AMR(Autonomous MoblileRobot)。AMR是在傳統AGV之後發展起來的新一代具有智慧感知、自主移動能力的機器人技術。

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