自動(dòng)化和半自動(dòng)化叉車在人力短缺的倉(cāng)庫(kù)中已經(jīng)不再是一種新鮮事物。他們最終會(huì)成為常態(tài)嗎?

　　2012 年，我們的文章“讓(叉車)給我們開車?”八年后，這些機(jī)器已經(jīng)不再新奇，越來越多地部署在倉(cāng)庫(kù)中，以補(bǔ)充或取代人類叉車操作員。

　　還不清楚到目前為止已經(jīng)售出了多少無人駕駛(也稱為自動(dòng)或機(jī)器人)叉車，但提供叉車的公司數(shù)量正在迅速增長(zhǎng)。值得一提的是，一些世界上最大的叉車整車，如豐田，科朗，永恒力，凱傲，海斯特，雷蒙德和耶魯，正在亮相;這些公司是創(chuàng)新者，但他們不會(huì)將資源用于新產(chǎn)品，除非他們確信會(huì)有巨大的長(zhǎng)期需求。其他跡象表明，這種設(shè)備的前景強(qiáng)大是有許多收購(gòu)行為，如Teradyne最近購(gòu)買機(jī)器人叉車制造商AutoGuide Mobile Robots公司。

　　許多觀察家認(rèn)為，自動(dòng)叉車即將在倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用方面取得重大進(jìn)展。那么，為什么無人駕駛工業(yè)叉車現(xiàn)在受到如此多的關(guān)注呢?誰在采用和實(shí)施它們?潛在買家在飛躍之前需要了解什么?

　　POISED FOR A BREAK THROUGH? 在哪里突破?

　　為了本文的目的，我們將無人駕駛/自動(dòng)/機(jī)器人叉車定義為配備貨叉的工業(yè)叉車，可以執(zhí)行以下操作：運(yùn)輸、提升、降低、放置和/或檢索負(fù)載，要么在全自動(dòng)模式下，無需人工操作，也可以采用半自動(dòng)模式，由人工操作員與操作員一起工作。這些叉車是一種自動(dòng)引導(dǎo)車輛(AGV)，但該術(shù)語更常用于描述(但并不總是)沒有貨叉且僅提供水平運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸。我們避免使用"自主"一詞，它不適用于本文中討論的大部分設(shè)備。雷蒙德公司自動(dòng)化解決方案產(chǎn)品經(jīng)理Tiger Xu指出，自動(dòng)駕駛汽車操作更加獨(dú)立，"思考"并做出決策。

　　對(duì)自動(dòng)叉車的興趣正在增長(zhǎng)，首先是因?yàn)槊绹?guó)勞動(dòng)力市場(chǎng)非常緊張。失業(yè)率處于50年來的最低點(diǎn)，倉(cāng)庫(kù)和分撥中心正在努力雇傭和留住可靠、合格的員工。自動(dòng)化可以幫助填補(bǔ)勞動(dòng)力缺口，提供全天候持續(xù)、一致的性能。它還可以降低招聘和加入新工作人員的成本。好處：增加作業(yè)量不需要添加操作者。"自動(dòng)化叉車的一些主要優(yōu)勢(shì)是其靈活性、可擴(kuò)展性和可靠性，"徐說。"它們很容易向上或向下擴(kuò)展;如果你想再增加20輛叉車，你只需在數(shù)據(jù)中編寫代碼，它們就能很快地像傳統(tǒng)叉車一樣完成同樣的任務(wù)，"他說。

　　其次，自動(dòng)化可以減少產(chǎn)品損壞，并減輕當(dāng)今快節(jié)奏倉(cāng)庫(kù)中重復(fù)、體力要求高的任務(wù)對(duì)人體工程學(xué)的影響。第三，人工智能技術(shù)最近取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。如今，自動(dòng)叉車可以定位指定的儲(chǔ)物槽，準(zhǔn)確檢索或放置貨物，在遇到障礙物或其他意外情況時(shí)停止并提醒人員，選擇最有效的行駛路徑，并記住空的庫(kù)位和儲(chǔ)物箱的位置。

　　"主管"軟件控制任務(wù)分配和機(jī)器人叉車車隊(duì)的移動(dòng)。該軟件通常與倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)(WMS) 交互，還可以與企業(yè)資源規(guī)劃 (ERP) 系統(tǒng)和其他物料處理設(shè)備進(jìn)行交互。一些叉車原始設(shè)備制造商已經(jīng)開發(fā)了自己的導(dǎo)航和控制系統(tǒng)，而另一些則與專門的技術(shù)公司合作。后者的例子包括最近科朗叉車公司和JBT公司的聯(lián)盟，以及雷蒙德公司和Seegrid公司之間的伙伴關(guān)系，Balyo和海斯特-耶魯集團(tuán)之間的伙伴關(guān)系，以及JBT和耶魯之間的伙伴關(guān)系。雷蒙德的網(wǎng)關(guān)和全球遠(yuǎn)程信息處理的i-WarehouseGateway 總監(jiān)John Rosenberger說，這種合作整合了雙方針對(duì)具體領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，并利用不同的方法來解決問題，使創(chuàng)新產(chǎn)品能夠以更快的速度進(jìn)入市場(chǎng)。

　　獲得更廣泛接受的一個(gè)關(guān)鍵因素是技術(shù)，該技術(shù)允許機(jī)器人叉車在不遵循嵌入在地板上的導(dǎo)絲、磁帶、磁鐵或轉(zhuǎn)發(fā)器定義的固定路徑的情況下運(yùn)行。較新的制導(dǎo)技術(shù)包括激光、圖像識(shí)別和位置傳感器等方法，這些方法可測(cè)量距離、地圖設(shè)施、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以及根據(jù)叉車相對(duì)于"自然特征"(墻壁、機(jī)架和其他)的位置進(jìn)行導(dǎo)航對(duì)象。根據(jù)技術(shù)的不同，只需很少或不需要額外的基礎(chǔ)設(shè)施，因此可以輕松重新規(guī)劃運(yùn)行路線。

　　在目前可用的各種選項(xiàng)中，使用激光測(cè)量到物體距離的激光探測(cè)(光探測(cè)和測(cè)距)似乎在倉(cāng)庫(kù)和DC中獲得了最大的動(dòng)力。"還有其他選擇，如視覺制導(dǎo)系統(tǒng)，但似乎比不過激光雷達(dá)，因?yàn)樗臏?zhǔn)確性和較低的實(shí)施成本，"海斯特公司機(jī)器人和自動(dòng)化的銷售經(jīng)理盧米切萊托說。

　　此外，精密傳感器的更廣可用性和成本下降降低了最終用戶的成本。耶魯物料搬運(yùn)公司機(jī)器人和自動(dòng)化主管米克·麥考密克(Mick McCormick)表示："以前，只有三班或四班制、小時(shí)工資率非常高的運(yùn)營(yíng)才能為自動(dòng)化叉車項(xiàng)目找到理由。現(xiàn)在，更廣泛的運(yùn)營(yíng)，包括那些只有幾輛叉車，也可以得到投資回報(bào)。

　　不是每個(gè)人都愿意嘗試無人叉車。例如，第三方物流服務(wù)提供商Kenco已經(jīng)評(píng)估了自動(dòng)叉車，但沒有在任何DC中使用，創(chuàng)新與研發(fā)副總裁克里斯蒂·蒙哥馬利說，他們確實(shí)很有希望，并指出傳感器和物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步提高了各種自動(dòng)駕駛汽車的能力。此外，從無人駕駛叉車生成的新數(shù)據(jù)中收集的見解將改進(jìn)決策。"但人們?nèi)匀粨?dān)心安全性和為投資成本提供的能力，"她說。這項(xiàng)技術(shù)仍然是新的，因此從可用性的角度來看，仍有一些事情需要解決。

　　WHERE DO THEY SHINE? 它們?cè)谀抢镩W耀?

　　目前，全自動(dòng)或半自動(dòng)平衡叉車、窄通道叉車、高位前移式叉車以及高平臺(tái)和低平臺(tái)托盤車已上市。雖然自動(dòng)叉車可以編程以執(zhí)行許多任務(wù) — 林德說，其"Matic"產(chǎn)品線涵蓋"生產(chǎn)和存儲(chǔ)設(shè)施中 80% 的處理任務(wù)"，但它們并不適合每個(gè)環(huán)境或工作。OEM 專注于無人駕駛叉車可以提高生產(chǎn)率和準(zhǔn)確性、減少傷害和損壞以及處理重復(fù)性、非增值任務(wù)的活動(dòng)。其中包括：

　　固定地點(diǎn)的水平搬運(yùn)

　　托盤搬運(yùn)和輸送

　　料箱和物件的搬運(yùn)和輸送.

　　海斯特公司的米切萊托說，一些最終用戶正專注于橫向運(yùn)輸。他所看到的示例包括將托盤運(yùn)送到制造區(qū)域或存儲(chǔ)區(qū)，將貨物從存儲(chǔ)轉(zhuǎn)移到裝運(yùn)，以及將貨物從輸送機(jī)和自動(dòng)存儲(chǔ)和檢索(AS/RS) 系統(tǒng)運(yùn)送到包裝站。

　　Raymond 的 Rosenberger 認(rèn)為，與揀選相比，接收和補(bǔ)充的自動(dòng)化需求更大，這主要涉及常規(guī)流程，因此非常適合自動(dòng)化，而揀選作業(yè)是一種需要靈活性的高速活動(dòng)。他還看到制造/倉(cāng)庫(kù)工廠的混合采用，產(chǎn)品分批從生產(chǎn)線上下來，并進(jìn)入附屬倉(cāng)庫(kù)

　　麥考密克說，消費(fèi)品包裝以及食品和飲料制造和分銷業(yè)務(wù)一直是耶魯機(jī)器人叉車的最大用戶。他看到一些試點(diǎn)的DC將進(jìn)行有限的測(cè)試，然后考慮擴(kuò)大規(guī)模，而一些客戶地點(diǎn)已經(jīng)做了"全面、完整、幾乎'黑燈'的實(shí)現(xiàn)，"他說。這些操作繼續(xù)手動(dòng)裝載和卸載卡車，但機(jī)器人叉車處理分撥中心內(nèi)部的所有操作。一個(gè)少數(shù)的的工作人員支持機(jī)器人系統(tǒng)，并解決任何問題。他指出，完全機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)施往往24/5或24/7工作，有兩個(gè)以上班次。

　　正在著想試用無人叉車?這是一個(gè)傳統(tǒng)操作模式的飛躍，有許多復(fù)雜的問題需要考慮，這里是一些關(guān)鍵項(xiàng)：

　　確定步驟的優(yōu)先級(jí)。一再提出一條建議："不要只是自動(dòng)化您當(dāng)前流程。先優(yōu)化，然后自動(dòng)執(zhí)行。在羅森伯格看來，這可能是最重要的建議。他強(qiáng)烈敦促那些計(jì)劃引入無人駕駛叉車的人"按這個(gè)順序連接、優(yōu)化，然后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化"。通過"連接"，他指的是使用遠(yuǎn)程信息處理和車隊(duì)管理系統(tǒng)來獲取有關(guān)叉車活動(dòng)的準(zhǔn)確基線數(shù)據(jù)，然后可用于改進(jìn)當(dāng)前運(yùn)營(yíng)。他說，這一步驟將幫助用戶在他們希望自動(dòng)化解決的問題上取得重大進(jìn)展，騰出資金用于項(xiàng)目，同時(shí)幫助確定真正需要自動(dòng)化的地方，并產(chǎn)生投資回報(bào)(投資回報(bào))。

　　成本合理性。根據(jù)一些支持者的說法，兩年甚至更短的ROIs是可以實(shí)現(xiàn)的。但其他觀察家警告說，總體成本可能非常高，因?yàn)樽罱K用戶必須考慮整個(gè)"一攬子"的成本，而不僅僅是新設(shè)備的成本。如果自動(dòng)化有意義，但成本是一個(gè)問題，使用部分自動(dòng)化設(shè)備或在自動(dòng)化將具有最大好處的有限領(lǐng)域?qū)嵤┦沁x項(xiàng)。

　　運(yùn)行速度和效率。據(jù)一位OEM高管表示，自動(dòng)叉車太慢，無法適應(yīng)當(dāng)今許多DC所需的快節(jié)奏和頻繁樞軸。如果行駛速度、叉車數(shù)量和交通模式?jīng)]有完美校準(zhǔn)，還可能導(dǎo)致交通擁堵。此外，ANSI/ITDSF B56.5 AGV 安全標(biāo)準(zhǔn)適用于機(jī)器人叉車。另一位高管表示，這意味著它們需要比人工操作叉車更大的操作間隙。他說，在密集的操作環(huán)境中，可能需要小型叉車來維持所需的最小間隙。

　　設(shè)備適應(yīng)性。Kenco的蒙哥馬利建議考慮自動(dòng)叉車的"轉(zhuǎn)換能力"——"當(dāng)人類需要干預(yù)或它們只自主時(shí)，它們能否在困難情況下用作傳統(tǒng)的升降機(jī)?(大多數(shù)制造商表示，他們的自動(dòng)叉車可以輕松切換到手動(dòng)模式。她還建議考慮叉車是否能適應(yīng)動(dòng)態(tài)的物理環(huán)境和產(chǎn)品概況。

　　人類監(jiān)督。一個(gè)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該包括來自最終用戶、叉車經(jīng)銷商和系統(tǒng)集成商的經(jīng)驗(yàn)豐富的項(xiàng)目經(jīng)理。此外，米切萊托說，在每個(gè)機(jī)器人叉車實(shí)施中，至少需要一名項(xiàng)目或機(jī)器人主管。此人會(huì)處理例外情況，例如，如果導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)問題，或者叉車因遇到障礙物(例如，覆蓋叉槽的收縮包裝)而停止運(yùn)行。

　　維護(hù)和技術(shù)支持。除了機(jī)械維護(hù)和修理外，還需要軟件升級(jí)和更新。叉車經(jīng)銷商應(yīng)該能夠提供大部分的支持和服務(wù)，但在某些情況下，可能涉及導(dǎo)航技術(shù)提供商或系統(tǒng)集成商。他們都有本地支持嗎?

　　準(zhǔn)備使用機(jī)器人。米切萊托說，在設(shè)施中的每個(gè)人都應(yīng)該接受如何與機(jī)器人互動(dòng)的培訓(xùn)，"即使是接待員和會(huì)計(jì)"。自動(dòng)叉車的"道路規(guī)則"不同于傳統(tǒng)車輛的準(zhǔn)則;為了安全起見，必須明確界定它們。盡管自動(dòng)叉車配備了傳感器來防止碰撞，但人類是不可預(yù)測(cè)的，因此執(zhí)行這些規(guī)則至關(guān)重要。在接受DC Velocity采訪時(shí)，F(xiàn)etch機(jī)器人公司首席執(zhí)行官M(fèi)elonee Wise建議，在與機(jī)器人互動(dòng)的做法和不做操作的培訓(xùn)中，包括解釋機(jī)器能做什么和不能做什么(例如，他們無法"看到"玻璃)。

　　叉車操作的真實(shí)情況。麥考密克說，在機(jī)器人叉車從人工操作者接管之前，對(duì)叉車操作的精確基線圖像是必備的。然而，根據(jù)他的經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)設(shè)施在了解叉車操作員的確切工作方面存在差距。比如，操作員做的某些操作沒有記錄或包含在流程圖中。例如，除了從卡車上卸下托盤并將其放入倉(cāng)庫(kù)等明顯作業(yè)外，操作員還可能將托盤貼上標(biāo)簽或?qū)⑼宪囨i到月臺(tái)上。麥考密克說，因?yàn)闄C(jī)器人叉車不能做這些事情，所以你得找個(gè)人來處理這些任務(wù)。

　　MORE THAN A MACHINE 遠(yuǎn)不止是一個(gè)機(jī)器

　　一個(gè)有效的自動(dòng)化叉車項(xiàng)目需要認(rèn)識(shí)到這些安裝不僅僅是設(shè)備。相反，它們應(yīng)該被作為復(fù)雜的解決方案來處理，包括設(shè)備、控制軟件、無線通信、傳感器、專用導(dǎo)航技術(shù)、系統(tǒng)集成和技術(shù)支持，有時(shí)還包括布局重新配置。最后，每個(gè)自動(dòng)化叉車項(xiàng)目都將是獨(dú)特而復(fù)雜的。精心準(zhǔn)備，準(zhǔn)確的信息，以及現(xiàn)實(shí)、"睜大眼睛"理解自動(dòng)化能做什么和不能做什么，都是重要的成功因素。或者，正如耶魯大學(xué)的麥考密克簡(jiǎn)潔地說："不要做假設(shè)。

　　Driverless forklifts and the dock of the future 無人駕駛叉車和未來的月臺(tái)

　　無人駕駛叉車可能不久便會(huì)很普遍，甚至無處不在。它們將如何與裝載和接收月臺(tái)進(jìn)行交互?

　　一位專家表示，雖然自動(dòng)叉車可以自行裝載和卸載卡車，但如今的車型仍然缺乏必要的傳感和識(shí)別能力。為了獨(dú)自行動(dòng)，機(jī)器人叉車需要能夠識(shí)別月臺(tái)的狀態(tài)，例如拖車的存在和月臺(tái)的位置，以及拖車的目的地或始發(fā)地，以便將貨物與特定的進(jìn)站和出站連接，說這個(gè)的是公司總裁邁克爾·伊斯特塔布魯克(Michael Eastabrook)，該公司為Serco和凱利月臺(tái)系統(tǒng)的母公司Entrematic裝載產(chǎn)品

　　Eastabrook說，實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的第一步是部署必要的架構(gòu)，以便在叉車和月臺(tái)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)連接和數(shù)據(jù)交換，而如今用于裝卸拖車的機(jī)器通常缺乏這種架構(gòu)。接下來，叉車和月臺(tái)設(shè)備需要具有可以傳達(dá)其狀態(tài)的傳感器。

　　Eastabrook 預(yù)測(cè)，隨著完全自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，將有必要進(jìn)行更高級(jí)的傳感，包括檢測(cè)異常。但他預(yù)測(cè)，裝載月臺(tái)周圍的可變性(例如卡車高度和定位，以及拖車和托盤配置)將使完全自動(dòng)化延遲5至10年。他補(bǔ)充說，解決這種復(fù)雜性可能需要人工智能(AI)或機(jī)器學(xué)習(xí)。

　　但在那之前?Eastabrook預(yù)計(jì)裝載過程將是協(xié)作的，由一個(gè)人使用多個(gè)自動(dòng)化設(shè)備。他預(yù)見了基于云的裝卸月臺(tái)軟件，協(xié)調(diào)裝載月臺(tái)、倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)(WMS) 或企業(yè)資源規(guī)劃 (ERP) 系統(tǒng)以及人工停靠助理之間的信息。裝貨月臺(tái)應(yīng)用程序?qū)嘘P(guān)停靠位置狀態(tài)的數(shù)據(jù)，例如月臺(tái)的時(shí)間和存在、設(shè)備狀態(tài)、拖車標(biāo)識(shí)等。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，WMS 會(huì)向月臺(tái)位置派遣一輛自動(dòng)叉車，在那里它將與人工操作員協(xié)作進(jìn)行裝載或卸載。他說，這種方法將為早期采用者創(chuàng)造合理的投資回報(bào)率，并在整個(gè)行業(yè)產(chǎn)生勢(shì)頭。