9月15日，上海工博會(huì )第一天，由中國移動(dòng)機器人（AGV）產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟主辦、新戰略移動(dòng)機器人產(chǎn)業(yè)研究所承辦、靈動(dòng)科技（北京）有限公司協(xié)辦的《2020工業(yè)物流自主移動(dòng)機器人（AMR）產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍皮書(shū)》 發(fā)布會(huì )在國家會(huì )展中心（上海）舉行，會(huì )上正式發(fā)布了業(yè)內首份自主移動(dòng)機器人AMR產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍皮書(shū)。
中國移動(dòng)機器人（AGV）產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執行秘書(shū)長(cháng)、新戰略移動(dòng)機器人產(chǎn)業(yè)研究所所長(cháng)李進(jìn)科先生表示，“近幾年，移動(dòng)機器人發(fā)展速度一路加快，在傳統AGV的基礎上，伴隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，新的概念被提出——AMR（自主移動(dòng)機器人），產(chǎn)品特性的不同也導致二者面向的應用領(lǐng)域有所區別，與傳統AGV的自動(dòng)導引相比，AMR更強調機器人的自主性和靈活性。AMR的發(fā)展體現了行業(yè)技術(shù)變革的新趨勢，我們應該正視、研究、借鑒、接納并擁抱AMR，這才是理性、積極的姿態(tài)?！?br />
隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，AMR移動(dòng)機器人應用規模也在逐漸擴大，也出現了一批代表性的企業(yè)。以靈動(dòng)科技為代表的視覺(jué)自主移動(dòng)機器人（Visual Autonomous Mobile Robot，V-AMR）迅猛崛起。在此次發(fā)布會(huì )上，靈動(dòng)科技（北京）科技有限公司CEO 齊歐發(fā)表了題為《第四代移動(dòng)機器人的發(fā)展》的演講，作為第四代移動(dòng)機器人（視覺(jué)AMR）的引領(lǐng)者，靈動(dòng)科技參與了藍皮書(shū)部分內容的撰寫(xiě)并分享了3C、汽配、半導體、鞋服等行業(yè)的經(jīng)典案例。
圖：靈動(dòng)科技（北京）科技有限公司CEO 齊歐
隨后，新戰略機器人全媒體主編彭晴對此次AMR藍皮書(shū)的主要內容進(jìn)行了講解。藍皮書(shū)涵蓋AMR沿革、技術(shù)發(fā)展、場(chǎng)景應用、市場(chǎng)格局、選型、項目交付、投資回報、案例、未來(lái)展望等，堪稱(chēng)全面了解AMR發(fā)展的“金鑰匙”。
經(jīng)授權，物流指聞?wù)浰{皮書(shū)部分內容，以饗讀者。
沿革與定義
自1953年第一臺 AGV 問(wèn)世以來(lái)，AGV就被定義為在工業(yè)物流領(lǐng)域解決無(wú)人搬運運輸問(wèn)題的車(chē)輛；但早期 AGV 的定義僅僅是我們字面上理解的“沿著(zhù)地上鋪設的導引線(xiàn)移動(dòng)的運輸車(chē)”。因為20世紀移動(dòng)機器人技術(shù)不發(fā)達，AGV 行業(yè)經(jīng)歷了 40 多年發(fā)展，市面上的 AGV 都還是在導引技術(shù)里面迭代升級，發(fā)展了電磁感應引導、磁導條引導、二維碼引導等技術(shù)。
總的來(lái)說(shuō)，AGV 需要沿著(zhù)預設軌道、依照預設指令執行任務(wù)，不能夠靈活應對現場(chǎng)變化。導引線(xiàn)上出現障礙物時(shí)只能停等，多機作業(yè)時(shí)容易在導引線(xiàn)上阻塞，影響效率。在大量的要求搬運柔性化的場(chǎng)景中，這類(lèi) AGV 并不能滿(mǎn)足應用端的需求。隨著(zhù)傳感器和人工智能技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始為輪式移動(dòng)設備引入越來(lái)越多的傳 感器和智能算法，不斷增強其環(huán)境感知和靈活運動(dòng)的能力，逐漸發(fā)展出新一代自主移動(dòng)機器人AMR(Autonomous Mobile Robot)。
AMR通過(guò)多模態(tài)傳感器(激光雷達、攝像頭、超聲雷達等)對現場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行感知，利用智能算法對感知數據進(jìn)行解析，從而能夠形成對現場(chǎng)環(huán)境的理解，在此基礎上自主選擇最有效的方式和路徑執行任務(wù)。AMR一般具備豐富的環(huán)境感知能力、基于現場(chǎng)的動(dòng)態(tài)路徑規劃能力、靈活避障能力、全局定位能力等。
基于智能感知、自主移動(dòng)的能力，AMR可以更加靈活地在倉庫或工廠(chǎng)等環(huán)境的各個(gè)位置之間靈活規劃路線(xiàn)。在高度動(dòng)態(tài)的操作環(huán)境中，AMR能夠更好地與人類(lèi)合作執行任務(wù)，使工作流程更加高效。
雖然AMR比AGV包含更先進(jìn)的技術(shù)，但它通常是一個(gè)更便宜的解決方案。AMR不需要電線(xiàn)、磁條或對構建基礎設施進(jìn)行其他昂貴的修改，因此安裝和運行 AMR 更快、更便宜，而且不會(huì )對生產(chǎn)造成昂貴的干擾。由于A(yíng)MR可以快速、輕松地部署，它們幾乎可以立即增加新的效率。由于低初始成本和流程的快速優(yōu)化，它們通常在不到2個(gè)月的時(shí)間內就能提供非?？斓耐顿Y回報。隨著(zhù)業(yè)務(wù)的增長(cháng)，AMR的實(shí)現可以同時(shí)擴展，而附加的成本最低。
適用場(chǎng)景
目前，在工業(yè)物流領(lǐng)域，AMR 的主要應用場(chǎng)景可以分為兩大類(lèi)，物流行業(yè)和制造業(yè)，應用場(chǎng)景的不同，對物流設備的要求也會(huì )有一些差別。
近幾年，我國物流業(yè)一直處于持續景氣、向上發(fā)展的態(tài)勢，因此智能物流產(chǎn)業(yè)存在很大的市場(chǎng)及發(fā)展空間。同時(shí)隨著(zhù)電子商務(wù)的快速和持續增長(cháng)，每天都會(huì )發(fā)生大量的客戶(hù)交付，給第三方物流和零售商帶來(lái)了巨大的人力負擔，這也迫使零售商對其供應鏈和履行策略進(jìn)行重大改變。
在“新零售”時(shí)代里，面對消費近乎極致的體驗訴求，如何讓電商跑得更快、縮短倉庫揀選時(shí)長(cháng)、降低等待時(shí)間，也成了眾多商家關(guān)注的重點(diǎn)。人工智能的運用——機器人柔性物流成為迫切需求。機器人柔性物流，是要引入智能機器人來(lái)平衡人力資本的增長(cháng)問(wèn)題，再通過(guò)機器人的快速部署，實(shí)現可彈性擴充的高效物流。
電商行業(yè)特有的倉庫作業(yè)特點(diǎn)，采用AMR物流系統可實(shí)現多批次小批量的門(mén)店補貨，響應未來(lái)門(mén)店的當日配送需求，同時(shí)減少庫存量，保證門(mén)店業(yè)務(wù)的發(fā)展，順應“新零售”趨勢。AMR 機器人智能倉庫的部署，可大大提高電商零售行業(yè)的倉儲作業(yè)效率，減少人工成本的投入，并能在較短時(shí)間內實(shí)現投資回報。
在制造業(yè)中，即使高度自動(dòng)化工廠(chǎng)，仍然依賴(lài)技術(shù)嫻熟的工人手動(dòng)推車(chē)、叉車(chē)運輸托盤(pán)或剛性、缺乏柔性的系統進(jìn)行物料運輸?，F今AMR因具備性能先進(jìn)、靈活性高、成本效益高等優(yōu)勢逐漸替代傳統物料運送方式，已是制造業(yè)內部物流自動(dòng)化大趨勢。
以3C制造業(yè)為例，隨著(zhù)3C產(chǎn)品定制化和個(gè)性化需求的不斷增長(cháng)，小批量、多樣化的產(chǎn)品將越來(lái)越多，這使得3C企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中需要經(jīng)常切換品種，因此對機器人及自動(dòng)化等設備和產(chǎn)線(xiàn)的柔性化要求也越來(lái)越高。
智能制造與智能物流項目需要大量的資金投入，有些企業(yè)雖有做智能物流的打算，但無(wú)法保證持續投入資金，項目因而無(wú)法順利實(shí)施，無(wú)需環(huán)境改造的 AMR 顯然更符合3C應用端的需求；其次是安全、穩定的產(chǎn)品性能，搬運機器人應用對3C電子產(chǎn)品線(xiàn)的生產(chǎn)需保持車(chē)行器的穩定性與可靠性；再次是柔性化需求，相比于傳統AGV，無(wú)軌導航的AMR高度柔性化的特點(diǎn)正好契合了3C行業(yè)物流搬運的特殊需求，更能適應3C電子行業(yè)柔性生產(chǎn)節拍，具有獨特優(yōu)勢。
除了3C制造之外，傳統 AGV 最大應用市場(chǎng)的汽車(chē)行業(yè)也面臨著(zhù)制造升級和技術(shù)更新的問(wèn)題，原有的磁導航AGV 機器人很有可能逐步被新起的無(wú)軌導航 AMR 所替換， 這也正是 AMR 企業(yè)可以開(kāi)拓的市場(chǎng)。
市場(chǎng)概況
應用空間廣闊，企業(yè)也都趁勢而上。近幾年，開(kāi)發(fā) AMR 的企業(yè)越來(lái)越多，這其中有以 AMR 切入市場(chǎng)的新企業(yè)，也有從傳統 AGV 和倉儲機器人領(lǐng)域切入“新賽道” 的。資本對 AMR 這一賽道也十分看好。新戰略機器人產(chǎn)業(yè)研究所數據顯示，截至2020年8月，國內自主移動(dòng)機器人(AMR)領(lǐng)域共發(fā)生投融資事件16起，其中約80%的企業(yè)獲得融資超過(guò)1億元。
目前全球的AMR市場(chǎng)，激光導航 AMR 和視覺(jué) AMR 領(lǐng)域都出現了一批領(lǐng)先企業(yè)， 激光AMR由于發(fā)展較早，目前市場(chǎng)競爭更為激烈，國外代表企業(yè)有 Fetch Robotics、 6 River Systems、MiR 等；國內則以極智嘉等企業(yè)為代表。視覺(jué)AMR由于技術(shù)難度相對較高，目前在全球范圍內擁有成熟視覺(jué)導航技術(shù)的企業(yè)并不多，國外企業(yè) Canvas T echnology 為代表，國內靈動(dòng)科技的視覺(jué)導航技術(shù)也已經(jīng)十分成熟。
具體到中國市場(chǎng)，從行業(yè)特性來(lái)看，AMR 供應商多是“小而專(zhuān)”的生存模式，很難在不同行業(yè)屬性的客戶(hù)間實(shí)現遷移，其實(shí)，從更長(cháng)的發(fā)展周期上來(lái)講，物流機器人從自動(dòng)化到兼具自動(dòng)化和柔性生產(chǎn)特征的智能化，AMR 供應商們面對的不是一場(chǎng)競賽，而是兩場(chǎng)競賽。第一場(chǎng)競賽的階段目標是在同一細分市場(chǎng)的同類(lèi)企業(yè)中脫穎而出做到頭部，成為“池塘里最大的魚(yú)”。具體到工業(yè)物流賽道，即成為單一環(huán)節最專(zhuān)業(yè)的移動(dòng)機器人供 應商。就目前來(lái)說(shuō)，從第一階段到第二階段的過(guò)渡段，企業(yè)則注重專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的垂直深耕，一般已經(jīng)具備為頭部企業(yè)提供縱向跨場(chǎng)景的自動(dòng)化物流解決方案的能力。
第二場(chǎng)競賽的階段目標則是成長(cháng)為滿(mǎn)足全場(chǎng)景物聯(lián)需求的物流平臺化企業(yè)，這需要數據平臺、仿真平臺和成熟供應鏈等綜合能力的支撐，能夠以更快速度、更低成本滿(mǎn)足客戶(hù)的非標需求，在跨行業(yè)的橫向維度上成為工業(yè)物流智能化的方案供應商。要從以往單個(gè)產(chǎn)線(xiàn)、車(chē)間的工業(yè)物流向連通多個(gè)車(chē)間的工廠(chǎng)“大物流”轉變，需要將原本以工藝、產(chǎn)線(xiàn)或車(chē)間為單位，互相割裂的工業(yè)物流體系，升級為以整廠(chǎng)為單位、信息流和物流全面打通的智能化系統。
目前在國內進(jìn)入第二階段的AMR企業(yè)以靈動(dòng)科技、極智嘉為代表，是極具領(lǐng)導者競爭力的兩家企業(yè)。就技術(shù)復雜度來(lái)說(shuō)，靈動(dòng)科技的技術(shù)創(chuàng )新力度引人關(guān)注。
靈動(dòng)科技的機器人產(chǎn)品目前集中于物流和制造業(yè)這兩大場(chǎng)景。作為全球唯一采用計算機視覺(jué)多傳感器融合方案的 AMR，靈動(dòng)科技 ForwardX 機器人使用攝像頭和 GPU 代替人眼，通過(guò)深度學(xué)習神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行環(huán)境感知，實(shí)現了 VSLAM 三維地圖構建、360°避障、自主規劃路線(xiàn)，可以快速適應復雜環(huán)境布局的變化，節省重新部署的時(shí)間與成本，成為倉庫內部的無(wú)人駕駛物流車(chē)輛。
縱觀(guān)AMR技術(shù)的實(shí)現路徑，除了基礎的生產(chǎn)作業(yè)執行系統與倉儲管理系統外，為防止機器人行駛沖突并盡可能提高調度效率，集群調度系統無(wú)疑成為了關(guān)鍵一環(huán)。然而，目前在全球范圍內，僅有幾家AMR企業(yè)具備集群調度的解決方案能力，包括靈動(dòng)科技 ForwardX、6 River 和 Locus。這意味著(zhù)，在國內市場(chǎng)，具備大規模集群調度系統的 AMR 公司只有靈動(dòng)科技 ForwardX。
目前，靈動(dòng)科技 ForwardX 已研發(fā)出基于深度學(xué)習的“Forcos 機器人感知決策平 臺”與基于機器學(xué)習的“f(x)多智能體調度系統”。經(jīng)過(guò)近1年的研發(fā)投入，靈動(dòng)科技 ForwardX 可實(shí)現單倉200臺AMR的調度能力。能提升2~3倍生產(chǎn)效率的集群調度系 統是有非常高技術(shù)門(mén)檻的，這種無(wú)法抄襲的研發(fā)壁壘正是靈動(dòng)科技ForwardX最大的核心競爭力。據悉，靈動(dòng)科技 ForwardX 現已申請專(zhuān)利175項，其中包括88項國際專(zhuān)利，并已經(jīng)取得9項美國發(fā)明專(zhuān)利授權，這些都已成為公司出海的技術(shù)基石。
此外，在移動(dòng)機器人行業(yè)，涉及 AMR 產(chǎn)品的公司諸多，極智嘉、?？禉C器人、快倉、艾吉威、優(yōu)艾智合、高通機器人、鴻海&凌華等都開(kāi)始深耕AMR產(chǎn)品。
應用案例
以靈動(dòng)科技—蘋(píng)果公司某OEM上市公司產(chǎn)線(xiàn)數字化柔性解決方案為例：通過(guò)靈動(dòng)科技 V-SLAM 技術(shù)，實(shí)現對現場(chǎng)環(huán)境的快速建圖， 并可零成本進(jìn)行作業(yè)位置實(shí)時(shí)修改， 快速匹配客戶(hù)快速變化的工藝需求；所有的物料搬運及尾料回收均通過(guò) V-AMR 實(shí)現了全程無(wú)人化作業(yè)；此外，還實(shí)現了V-AMR 與作業(yè)人員、手動(dòng)地牛、物料車(chē)等設備在同一場(chǎng)地內的安全交互，提供 360°避障及 5CM 以上的低矮障礙物識別。
借助 V-AMR 本體的懸掛式底盤(pán)設計，也提供了對于 3CM 以?xún)鹊牡孛媛洳瞽h(huán)境的通行能力；通過(guò)梯控系統完成電梯操作的全無(wú)人化作業(yè)，同時(shí)，在行業(yè)內率先實(shí)現一梯同時(shí)運載4部 AMR， 并實(shí)現了多梯多層多車(chē)的強大調度能力；直觀(guān)簡(jiǎn)約的可定制界面，幫助操作員快速適應設備的操作方法，實(shí)現了新員工培訓1小時(shí)即可上崗的產(chǎn)品易用性。
從效果上看，通過(guò)采用靈動(dòng)AMR解決方案，該公司原材料送料運輸能力由1700車(chē)次/日上漲至2218車(chē)次/日， 運輸能力提升了30.4%，每年可節省51%人工成本，2年內即可收回全部項目投入。
再比如靈動(dòng)科技-全球TOP10服裝品牌華北物流戰略寄遞解決方案，通過(guò)集群調度系統，以及對倉庫運轉進(jìn)行數據化、可視化，庫存分布、倉庫布局優(yōu)化，從而實(shí)現揀選效率提升，從140UPH提高到320UPH；人力成本降低50%；揀選準確率提升至99.95%；2年收回投資成本，資產(chǎn)利用率提升70%。
除此之外，還有很多代表性案例，比如靈動(dòng)科技-TCL5G 智慧工廠(chǎng)“一鍵運料”解決方案、靈動(dòng)科技順豐DHL汽配售后倉庫Pic2Go解決方案等等。
