无人叉车已推出市场数年,为何一直迟迟不大规模普及应用?

机器人大侠 2021-09-30

机器人agv搬运机器人

2546 字丨阅读本文需 5 分钟

作为一种智能工业车辆机器人,无人叉车充分融合叉车技术和AGV技术,近年来在仓储物流领域的应用逐步扩大。在传统叉车厂商、传统AGV厂商、物流集成商及仓储机器人企业等各方力量推动下,无人叉车市场在竞合中快速发展,并促使无人叉车产品及应用不断变化。

近年来,随着工业自动化与智能制造成为主流趋势,物流自动化的趋势不可逆转,包括无人叉车在内的自动化、智能化搬运工具迎来前所未有的发展机遇。特别是2020年以来,受疫情影响,企业面临复工率低、人员短缺、人员集中风险、项目现场部署受限等诸多困境,促使企业快速推进“机器换人”的步伐。无人叉车和AGV/AMR在工业生产、仓储物流领域的应用,呈现进一步扩大趋势。

关于无人叉车的概念

“无人叉车”又称“无人驾驶叉车”或“叉车AGV”,是一种智能工业车辆机器人,它融合了叉车技术和AGV技术,与普通AGV 相比,它除了能完成点对点的物料搬运之外,更能实现多个生产环节对接的物流运输,不仅擅长高位仓库、库外收货区、产线转运三大场景,而且在重载、特殊搬运等场景也有着不可替代的作用。通过无人叉车的应用,可以解决工业生产和仓储物流作业过程中物流量大、人工搬运劳动强度高等问题。

无人叉车的本质是一种自动化物料搬运工具,而随着这类应用需求的增加,AMR(Autonomous Mobile Robot,移动机器人)等类似的产品和概念也不断出现,主要原因在于两者在工业场景的应用中有很多交叉。本次专题主要探讨的无人叉车主要是指针对托盘搬运及存取场景的产品,是AGV行业的一个细分领域。其特点在于:通过在叉车上加载各种导航技术(激光导航、电磁导航、惯性导航、视觉导航等),构建地图算法,辅以避障安全技术,实现叉车的无人化作业。

作为自动化物流的主要实现方式,无人叉车被广泛应用在重复性搬运、搬运工作强度大、工作环境恶劣、环境要求高的领域。一方面无人叉车能够在重复搬运、高精度码垛及高位存取等场景中,保证操作精度、效率和安全,并维持24小时全天候稳定运转,替代传统叉车作业。另一方面,基于调度系统实现与滚筒、穿梭车等自动化设备对接,或多车协作,实现整个生产流程的无人化作业,提高搬运效率。

无人叉车市场格局

资料显示,中国无人叉车的应用早在2000年前后就已经出现,主要应用于烟草、军工、铸币印钞等行业,应用方式主要是集成商购买叉车企业的基础车体进行自动化改装,价格不菲。

2014年开始,传统叉车企业为求转型,纷纷布局叉车AGV市场,以林德、杭叉、合力、柳工等为代表。同时,随着物料搬运智能化、自动化趋势的进一步显现,以及频频发生的叉车事故,劳动力短缺、劳动力成本持续上升和人口老年化趋势日趋严重,企业降低成本并提高安全性和效率的要求,产业转型升级等因素,都在推动加快自动化解决方案的持续替换速度。无人叉车替代人工叉车被业界普遍认为是必然趋势。在此背景下,2015年——2019年,新松、昆船、机科、国自、木牛流马等专业AGV厂商的无人叉车业务迎来快速发展。

不仅如此,越来越多的移动机器人企业也开始涌入无人叉车这一赛道,以海康机器人、未来机器人、极智嘉、快仓等为代表,他们推出叉车AGV的目的主要在于实现无人搬运产品的系列化,覆盖更多的应用场景。

据中国移动机器人(AGV)产业联盟数据、新战略机器人产业研究所2019年的统计数据显示,目前国内叉式移动机器人(AGV/AMR)厂商主要分为传统叉车厂商、传统AGV厂商、物流集成商及仓储机器人企业等几类,其市场份额占比情况如图1所示。不同的企业属性导致各家有不同的市场考量,在竞争中也各有其优劣势。

图1 叉车AGV市场主要企业类型市场份额占比情况

图2 2020年度工业应用机器人不同应用行业销售占比情况

对于现阶段无人叉车领域的竞争状况,未来机器人(深圳)有限公司联合创始人、CEO李陆洋博士指出,有市场就有竞争,和五年前相比,近两年的无人叉车赛道有点“火”。

对于不同类型参与企业的特点,他表示,传统叉车企业在本体的控制开放方面有着先天优势,虽然有着清晰的行业认知优势,但是很难补足技术短板,包括底层无人驾驶技术开发、末端感知和控制技术,短期内尚无法突破无人叉车核心技术,产品规划和落地周期长;物流系统集成商的优势在于拥有综合研发能力较强的技术团队,产品集成和项目服务能力较强,在应用场景数据和客户资源方面有沉淀,但在应对定制化需求时缺乏底层技术支撑,产品核心技术和零部件对外依赖严重;新兴AGV/AMR企业由于技术路线相似,无人叉车的开发周期相对较短,技术成熟度和产品稳定性有待提高。

无人叉车为何一直迟迟不见大规模普及应用?

据中国移动机器人(AGV)产业联盟数据、新战略移动机器人产业研究所统计,2020年中国叉式移动机器人(含视觉导航)销量达5000台,比去年增长85%,其中激光反射板产品约为3400台。虽然无人叉车的销量在市场中日渐增长,但是与2020年高达80万的叉车总市场销量相比,其体量实在微不足道。显然,有些物料搬运的市场痛点是无人叉车尚未解决的,所以其应用普及进程才会如此缓慢。

痛点1

高度柔性化的物料搬运需求

目前无人叉车导航系统主要有4种技术路线:磁轨导航、二维码导航、激光反射板导航和自然导航。其中,前三种导航方案主要依赖于标记物,虽然目前技术发展已较成熟,但仅适用于简单的室内作业场景,对环境搭建有要求,应用的局限性较大,无法满足大多数用户个性化的仓储搬运需求。而采用自然导航方案的无人叉车,虽然不依赖于外部硬件,具有较高的灵活性和场地适应性,但其技术门槛也是目前最高的。

痛点2

室内外穿梭搬运场景

当前市面上的无人叉车导航方案主要都适用于室内,而实际上,除了仓库内部物流,仓库与户外集装箱/货柜的之间的搬运也是非常重要的一环。要实现真正意义上的自动化叉车搬运作业,室内外的搬运路线必须贯通。

痛点3

高成本投入

无人叉车可以全天7x24小时作业,对比人工作业显然更为高效。但目前,激光反射板导航系统的成本依然不菲,一套价格也要近30万,而且一旦采用,期间仓库不能因应生产需求的调整而随意重新布局。

上表假定了某仓库分别投入10辆电动叉车、激光反射板导航叉车、3D SLAM激光导航叉车,并以5年折旧进行投资回报对比分析。显然,人工操作的电动叉车投入成本最高,经济回报效益最低;激光反射板导航叉车虽然单台叉车成本高,但在五年折旧期后总投入还是比人工的电动叉车要节省了153.85万元,近32%的成本;而采用镭神智能3D SLAM激光导航方案的无人叉车,五年总投入成本仅131.87万,比人工电动叉车节省了73%的投入成本、59%的时间成本,而且五年期间仓库可以灵活进行扩建或调整,全面满足工业互联网时代下客户终端市场随时变化的需求,具有更突出的综合效益!

“好”叉车

新解

随着人力成本不断攀升,以及叉车司机招工难问题愈发突出,搬运作业无人化的需求其实早已渐渐转为刚性。同时,叉车安全事故一旦发生即攸关人命,将带来产线停工、大量赔偿、领导追责等严重后果。如今市场亟需的正是这种可兼顾经济和社会效益的“好”叉车。

文章来源: 物流技术与应用, AGV网

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