Как мобильные роботы стимулируют рост бизнеса и эффективность

Автономные мобильные роботы меняют то, как мы живем и работаем. Откройте их многочисленные применения и трансформацию бизнесов по всему миру.

Автономные мобильные роботы (AMR) нашли путь во многие промышленные применения. Драйвер — улучшения технологий. Критические технологии: лучшие батареи и компьютерное зрение. Более продвинутое ПО также сыграло ключевую роль.

Статья познакомит с технологией AMR через темы:

• Размер рынка мобильных роботов и потенциал роста
• Типы мобильных роботов
• Варианты использования мобильных роботов
• Отрасли для AMR
• Чек-лист: 5 индикаторов, что вы выиграете от мобильных роботов
• Дополнительные решения, часто нужные с мобильными роботами
• Что учесть перед инвестициями в мобильных роботов
• Как подобрать идеального мобильного робота для вашей организации

Размер рынка и потенциал роста

Более 80% складов сегодня не имеют никакой автоматизации. Отчасти потому, что технология роботов стала достаточно зрелой для складского использования лишь недавно. Когда склады используют AMR, результаты впечатляют. Кейсы сообщают о более чем 300% росте продуктивности при комплектации заказов, например.

Заводы часто вручную транспортируют подсборки и расходники со склада на сборочную линию. Автономные мобильные роботы автоматизируют эту внутреннюю логистику. Это не только спасает рабочих от толкания тяжелых тележек, но и позволяет компаниям соблюдать дистанцирование.

Оценка «360 Market Updates» оценивала глобальный рынок AMR в $751,4 млн в 2019 году. Прогноз — $5,4 млрд к 2026 году, CAGR 29% в 2021–2026 гг.

Каковы разные типы мобильных роботов?

Колесные тележки

Большинство промышленных AMR — колесные транспортные средства. Хотя есть гуманоидные роботы, ходящие на двух ногах, они сложнее и дороже. Обычно колесные мобильные роботы более рентабельны и надежны.

Автоматически управляемые тележки (AGV) против Автономных мобильных роботов (AMR)

AGV — более старая технология, чем AMR. AGV опирается на направляющие, уложенные на полу. Они показывают AGV маршрут. AGV может двигаться только внутри коридора, заданного направляющими. Используются магнитные полосы, провода, линии для определения коридоров. Если AGV встречает препятствие — останавливается и вызывает помощь.

AMR гибче AGV. AMR строит карту объекта и хранит в памяти. Не нужны направляющие на полу. Получив цель, AMR сам решает лучший маршрут. При препятствии — объезжает или выбирает альтернативу.

Тем не менее, различия между AGV и AMR размываются. Появились AGV, умеющие объезжать препятствия, например.

Колесный AMR с роботизированным манипулятором

Артикулированный манипулятор можно монтировать на AMR. Это расширяет применения. Например, machine tending выигрывает от этой комбинации. Для транспорта материалов рука делает доставку пакетов более гибкой.

Для чего используются автономные мобильные роботы?

«Пусть роботы делают перемещения.» Исследования показывают: многие люди на складах тратят до 60% времени на перемещения. То же на некоторых заводах — толкают тележки или водят вилочники. Легко видеть: это не высокая добавленная стоимость. Мобильные роботы решают эту проблему. Идея: люди остаются на месте, роботы делают перемещения.

Стандартные применения AMR:

• Комплектация заказов (order picking)
• Внутриобъектовый транспорт материалов
• Сортировка
• Доставка клиентам

Рассмотрим каждое подробнее.

Комплектация заказов (Order Picking)

Мобильные роботы могут кардинально помочь людям с комплектацией. Помощь нужна. E-commerce означает заказы с шире ассортиментом. И меньшие размеры заказов. Иногда — всего один товар. Эта комбинация делает комплектацию более трудоемкой. Плюс ожидания клиентов по быстрой доставке взлетели. Amazon задал стандарт — двухдневная доставка. Недавно — однодневная.

Amazon вложил огромные средства в робототехнику для этого. Могут ли малые компании конкурировать? Радостный ответ — да. Рентабельные мобильные роботы дают решение. Даже малые фирмы могут кардинально сократить время от заказа до отгрузки с AMR.

Один ключевой вопрос в начале при рассмотрении AMR для комплектации: какой лучший способ коллаборации ваших людей с роботами? Выбор стратегии часто определяет выбор робота. То есть выбор не столько про робота, сколько про природу решения.

Популярные стратегии человеко-машинной коллаборации:

Goods-to-Person (Товар к человеку) комплектация

Миллионы видели на YouTube оранжевые низкие AMR Amazon. Роботы возят целые стеллажи по складу. Метод автоматизации называется goods-to-person. Роботы управляет WMS (система управления складом). WMS говорит роботам, какие стеллажи взять и куда поставить — основываясь на заказах для исполнения. AMR едет к стеллажу, поднимает его снизу. Возит к людям на станциях комплектации/упаковки. Прибыв, дисплей показывает оператору, какой товар и в каком количестве взять. Сотрудник берет правильные товары, сканирует штрих-коды, кладет в контейнер для отгрузки.

Amazon добился большого успеха этой стратегией. Но нужны специальные стеллажи. И склад нужно перепроектировать под стратегию.

«Meet me» (Встречаемся) или зональная комплектация

При этой стратегии комплектовщик отвечает за 1–2 прохода или зону. Не выходит за зону. AMR делают большинство перемещений.

WMS говорит AMR, куда ехать по заказам. Робот едет к стеллажу с товаром. Комплектовщик получает голосовые инструкции, где брать следующий заказ. Рабочий встречает AMR в точке комплектации, AMR показывает на дисплее товары для взятия. Человек берет со стеллажа, сканирует штрих-код ридером на роботе — верификация правильного товара и количества. AMR едет к следующей цели. Человек ждет инструкции, где встречать следующего AMR.

Человек все равно ходит, но сильно меньше.

Кейсы показывают как минимум удвоение продуктивности зоной. Некоторые — более чем утроение заказов в час по сравнению с ручной комплектацией.

Полностью автоматизированная комплектация

Полностью автоматизированная комплектация иногда называют «Святым Граалем» роботизированной комплектации. Роботы берут товары со стеллажей, везут на упаковочную станцию. Упаковка тоже роботизирована. Люди не нужны. Уровень автоматизации еще на ранних стадиях, не широко используется.

Гибридное решение для полной автоматизации использует AS/RS и роботов. Автоматизированная система хранения и извлечения (AS/RS) заменяет обычную схему стеллаж-проход. Вместо этого система — огромный куб, товары в ячейках внутри куба. AS/RS знает, где что, и приносит нужную ячейку на роботизированную станцию комплектации. Такие системы могут быть компактны — например, в задней части продуктового магазина.

Когда AS/RS подает ячейку с товарами, человек или роботизированная рука берут товары из ячейки и кладут в отгрузочный контейнер. Для этого манипулятору нужны передовые системы компьютерного зрения.

Дальнейшие улучшения робототехники скоро сделают полную автоматизацию комплектации практичной для более широкого круга кейсов.

Внутриобъектовый транспорт материалов

Заводы и Склады

Автономные вилочники всё чаще используются на заводах и складах. Некоторые на AGV-технологии — требуют разметку путей на полу. Другие — полные AMR без разметки. Есть автономные вилочники для работы с водителем или без. Другие конструкции убрали кабину для человека.

Автономные вилочники повышают продуктивность, освобождая людей от вождения. Обещание — также улучшение безопасности. Аварии с вилочниками причиняют тысячи травм в год. В последние годы рост фатальных и тяжелых травм. Большинство — из-за высокой скорости, резких поворотов, резкого торможения. Автономные вилочники не допускают таких ошибок.

Больницы

Есть AMR, специально для больниц. Везут грязное белье из палат в прачечную. Переносят пробы крови от места забора в лабораторию. Доставляют еду и лекарства в палаты. Кейсы показывают сокращение затрат на доставку до 80%.

Отели и гостиничный бизнес

AMR исполняют просьбы гостей: полотенца, туалетные принадлежности, еда. Безопасность: внешние сервисы доставки оставляют еду в лобби, AMR везет в номер. Автоматизируют и вывоз грязного белья, возврат грязной посуды на кухню.

Сортировка

Мобильные роботы с наклонными лотками и поперечными лентами сортируют посылки на складах и заводах. Сортировка для отгрузки дает доступ к более низким тарифам. Или сортировка по розничным точкам.

AMR все чаще видят как более гибкую и рентабельную альтернативу конвейерным системам. Легко устанавливаются, минимальное ТО.

Некоторые сортировочные применения — AMR на мезонине. Загрузив посылку, робот везет к отверстию в полу и сбрасывает. Желоб ведет на первый этаж к контейнеру.

Другие — AMR привозит товары к put wall. Человек берет от AMR, раскладывает по соответствующим ячейкам.

Доставка клиентам

AMR на пороге с посылками — скоро. Но пока беспилотники не лицензированы на публичных дорогах, доставка роботами — только в ограниченных зонах. Например, густонаселенные городские зоны для доставки еды. Малые тележки по тротуарам. Университетские и корпоративные кампусы — другой кейс.

Отрасли для AMR

Автономные мобильные роботы несомненно продолжат проникать в больше сфер нашей жизни. Главные отрасли, использующие AMR сейчас:

• Склады
• Заводы
• Больницы
• Отели и гостиничный бизнес
• Рестораны и фастфуд

Чек-лист: 5 индикаторов, что вы выиграете от мобильных роботов в бизнесе

• Сложно нанять и удержать нужных людей?
• Ваши процессы включают много перемещений людей внутри объекта?
• Нужно повысить продуктивность для конкурентоспособности?
• Нужно повысить пропускную способность?
• Хотите снизить аварии и улучшить безопасность?

Что учесть, если хотите инвестировать в мобильных роботов?

Перед проектом AMR нужно сделать обследование объекта. Вопросы:

• Есть ли Wi-Fi во всем объекте? (Например, если AMR едет на лифте — будет ли там Wi-Fi? Есть ли другие мертвые зоны?)
• Может ли AMR ездить везде, где нужно? (Нужно ли открывать двери, пользоваться лифтом?)
• Каковы соображения безопасности? (Складской робот не рядом с детьми. Доставочные — будут).
• Как насчет зарядки? Подумайте, где поставить зарядные станции.

Если вы новичок в промышленной робототехнике, многие эксперты советуют стартовать малого. Выберите применение с быстрым ROI. Накопите опыт и уверенность, потом расширяйте.

Можете полагаться на рекомендации вендоров. Естественно, они предложат свои продукты. Можно консультироваться с беспристрастными экспертами для совета — и оценки, «готово ли ваше объект к мобильным роботам».

Какие дополнительные решения часто нужны с мобильными роботами?

Часто вопросы не столько про робота, сколько про общее прикладное решение. Роботы часто встроены в более крупную структуру. WMS и подобные системы управления роботами — так же важны, как фичи робота.

Убедитесь, как мобильные роботы интегрируются в ваши существующие системы.

Для манипулирования материалами AMR часто нуждаются в специальном монтаже для паллет или коробок. AMR подъезжает снизу и поднимает груз.

Нужна хотя бы одна, а может несколько зарядных станций. Рассмотрите случай, когда несколько AMR должны заряжаться одновременно.

Как подобрать идеального мобильного робота для вашей организации

HowToRobot — глобальная платформа, помогающая компаниям успевать в автоматизации. У нас мировой каталог более 15 000 компаний робототехники. Значит, вы найдете тип мобильного робота, идеально подходящий для вашего применения.

Если ищете решение с мобильным роботом — можете получить индивидуальные предложения от разных поставщиков. Просто опишите проект и начните получать ответы.

Для закупки только мобильного робота или связанных компонентов — можете получить котировки, информацию о продукте и цены от множества вендоров.

Обратите внимание: независимые эксперты HowToRobot помогут навигировать процесс. Нажмите здесь для записи на консультацию с экспертным советчиком.