提高生产力的仓库机器人
仓库机器人 在这里和在这里停留。它们是物料搬运的积极组成部分,它们正在克服许多行业和特定应用(如 电子商务配送中心)中的传统载人车辆。
在某些任务中,AMR 和 AGV 简直就是最好的并且具有出色的经济效益。移动机器人正在成为达到 仓库自动化水平的关键资源,这已经不是什么秘密了。
本文将带您了解不同类型或仓库机器人,特别是它们的应用。
仓储机器人的种类
劲驰科技----AGV电池定制专家邀您一起阅读:
根据具体应用,仓库机器人有几种类型。仓库机器人简直太棒了,它们可以执行许多不同的任务,从分拣 小包裹到在 12 m 高上架起重型托盘。
我们可以将它们分为两大类:
用于履行中心的 小型自治仓库机器人。
仓库 AGV:通常用于托盘搬运操作的激光引导叉车 (LGV)。
电子商务仓库中的自主移动机器人
一般来说,自主移动机器人 广泛用于电子商务和履行中心。我们都记得那些带有数百个橙色 亚马逊机器人的精彩视频。
AMR 取代了旨在提高拣货员效率和生产力的传统履行工具。它们用于订单拣选操作、区域拣选、货到人、自主件拣选或灵活分拣。
AMR 是 AGV 的一种进化类型……因此,AGV 具有特定功能,例如自然导航或“决定”路径的能力。这个定义相当有限,不要错过这篇关于agvs 和 amrs 之间主要区别的文章。
AMR 公司正在转变电子商务配送中心 (DC) 和履行中心的运营,这些运营在许多情况下由第三方物流 (3PL) 管理。
用于托盘搬运的仓库自动导引车
AGV 叉车是最 有效的尖端工具 之一,可用于提高生产力并提高需要托盘搬运操作的仓库的安全性。 自动驾驶叉车 可以准确检测货架槽位、读取条形码和检测托盘搬运车开口,同时改善仓库安全条件。
由于您需要扩展现有仓库或建造新仓库以支持您的增长,因此您需要决定需要安装哪种 类型的托盘处理系统 。
让我们发现仓库移动机器人如何提高仓库生产力。
慢慢来……这篇文章很长,涵盖了许多不同的主题……
目录: 哪些挑战导致仓库中的机器人流程自动化 (RPA)? AMR在DC和仓库中的应用 订单拣选流程中的 AMR 仓库中使用的自主移动机器人的类型 订单拣货 自主移动拣货机器人 区域选择 AMR 货到人的 AMR 灵活分拣中的 AMR AMR在电子商务配送中心的管理和运营中代表什么优势 用于托盘搬运仓库自动化的自动导引车 仓库作业使用什么类型的 AGV? AGV可以进行哪些托盘存储方式? 移动机器人很好,但管理软件是关键 移动机器人必须在仓库运营中成长 电子商务中的AMR制造商列表 |
仓库机器人流程自动化面临哪些挑战?
你和我。我的意思是,我们从网上购买的东西越来越多,我们希望我们的订单尽可能便宜,而且必须在明天甚至今天交付。
对更快、更高效的拣货员的需求是我们采购量增加和对交付速度需求增加的直接结果。
电子商务材料处理感受到了这些挑战:
大多数接近电子商务趋势的传统零售商都采用低效的人工拣货方法。
此外,由于需要雇用更多的采摘员,劳动力成本每年都在增加。
可变的履行量需要容量灵活性。你听说过“圣诞节”或“黑色星期五”吗?与电子商务配送中心打交道的公司必须能够适应这些订单选择。通常,他们在财务上必须对系统(例如几个月未使用的输送系统)进行大量资本投资。
当这些公司出现季节性订单增加时会发生什么?他们必须迅速雇用更多的人。问题是在短时间内 招聘季节性劳动力并不容易 ,特别是如果你不知道你需要多少人。
仓库中的自主移动机器人
信息图:电子商务中的移动机器人
订单拣选流程中的 AMR
订单拣货是根据客户要求从各自的仓库位置检索订单中列出的产品的过程。
深圳市威尔威特机器人有限公司 ,Ltd 设计、制造和部署用于物流自动化的机器人。 我们提供 500 公斤和 1000 公斤的移动机器人,非常适合仓库、电子商务物流和制造业务。立即联系供应商。
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购买后,自动机器人不会立即用于订单拣选过程。
在传统的订单拣选方法中,存储货架或货架的 SKU 位于固定拣选区域。拣货员会从一个位置移动到另一个位置以拾取 SKU,并将它们放入传送带或其他载体上的开放式订单容器中。
一旦拣货员收集了所有要按订单交付的物品,他们就会将订单容器带到装运区以完成交付。
这种方法需要训练有素的拣货员,拣货员要小心工作,避免失误。最关键的问题是,人们会花费大量的时间在巨大的仓库中搬家去搜索和提取SKU,这是对时间和金钱的极大浪费。
事实上,收集订单对于优化来说是最重要和最具挑战性的,因为它代表了最大的时间浪费。
代收订单甚至达到仓库运营成本的 55% 以上。
配送中心的第一波移动机器人专注于减少“旅行”或“步行”等非增值任务,从而提高人工采摘者的工作效率并专注于复杂的采摘活动。
毫无疑问,消除订单拣选的旅行时间可以提高生产力。
基本上,第一个解决方案是用机器人代替工人的脚。
借助此模型,AMR 专注于:
最大限度地减少采摘者的收集时间。
优化拣货路线。
最终结果是什么?
订单拣选效率的提高…… 但我们稍后会看到这一点。
仓库中使用的自主移动机器人的类型
区域选择 AMR
在这种情况下,我们有:
SKU 存储在不同区域的货架或货架上。
人工拣货员被分配到不同的区域(例如,仓库过道)。
AMR 接收一个订单容器并移动到操作员根据机器人的需要交付(“挑选”)货物的区域。
每位操作员都负责为多个机器人完成订单,从而减少操作员从一条走廊到另一条走廊的步行时间。
如果操作员对所有机器人进行拣选,则其拣选能力不受单个机器人能力的限制。传统的跟随机器人受限于单个跟随机器人的容量。
这种工作策略主要由 PA-AMR 或Picking Assist Autonomous Mobile Robots执行。
PA-AMR 有很多种,但基本上,它们是一个 AMR 基础,具有提供有关拣货订单信息的操作员界面。
机器人告诉操作员“我想要这个项目,你可以在这里找到它”。用户界面也是交互式的,可以提供有关产品的更多信息或从操作员那里接收信息,例如“拣货完成”。
其他一些技术可以通过突出货架的一部分来帮助拣货员更快地识别 SKU。
指向目标 SKU 的灯
纸张选择清单
按灯取货
等等
拣货员完成订单后,AMR 将检索容器并将其带到下一个区域以拣选订单的下一部分。
当整个订单完成后, AMR 将与完成的订单容器一起移动到包装站进行最终运输。
这种策略看到许多 AMR 在多个区域之间进行拣货和移动,因此配送中心可以以高生产率完成大量订单。
货到人 (G2P) 中的 AMR
区域选择策略带来了巨大的好处。那么,为什么不进一步改进这个过程呢?
什么是对人好?G2P
这太简单了,以至于令人尴尬。与其让操作员在仓库中寻找材料(浪费时间和精力)时沿着无限的走廊行走,不如通过货物到人机器人将材料和货物送到操作员手中。
“货到人”的概念可以很容易地解释为机器人将目标 SKU 带到拣货员处以整合订单。
明显的好处是人们移动和搜索订购的产品不会浪费时间。
尽管有不同的技术支持,但在区域拣选中,拣货员仍然需要一些时间来搜索货架中的物体。
货架 AMR 的典型特征
特征 | 价值 |
方面 | 毫米 - 800x600x260 英寸 - 32x24x10 |
有效载荷 | 1.100 磅 - 500 公斤 |
驱动方式 | 两轮差速驱动 |
速度 | 1.5m/s - 9 英尺/秒 |
充电模式 | 自动充电, |
电池 | 锂离子电池, |
导航 | 大满贯辅助导航或二维码 |
障碍物检测 | 270°或360°激光雷达 |
对人有益的 AMR 如何工作?
在这种情况下,拣货员留在他们的工作站,而软件驱动的 AMR 将不同材料的货架直接送到拣货员的工作站。
备用 AMR 进入仓库并停在包含订购产品的移动货架下方。
到达目标货架后,AMR将整个货架抬起,与货架一起移动到拣选站,加入等待拣选的队列。
在 RF、语音拣货和/或灯光拣货技术的指导下,拣货员从货架上选择所需的材料,然后将选定的物品“放入”已分配给订单的容器或箱子中。
然后,AMR 离开拣货站,等待队列中的新 AMR 出现以完成订单的另一部分。
这样可以保证货物一直在等人,不用花时间去寻找货物。
完成任务的 AMR将货架返回到其停车站,或者他们继续使用相同的货架到另一个拣货站以获得不同的订单。
货到人的最大好处是它消除了工人在配送中心步行和寻找货物的时间。
自主移动拣货机器人
我们已经更换了脚,现在是时候更换手了。
当 AMR配置有机器人拣选工具(例如叉子、传送带、夹具等)时,可用于将 SKU 拣选成离散订单。
机器人获取需要物品的订单,自动导航到产品所在的位置并挑选它。
移动拣货机器人上面有隔间或手提箱,他们将他们挑选的产品放入这些区域。
这些 AMR 可以使用视觉系统或其他技术来识别每个物品,然后它们可以指示他们的机械臂抓取目标物品以放置在适当的订单容器中。
在整合仓库中不同位置的多个拣货后,AMR 完成一个订单,然后前往一个已完成订单的交货区。
如果您想了解更多关于这些机器人的信息,请不要错过我们专门针对自主移动拣货机器人的文章。它详细解释了移动件拣选特性并列出了最重要的供应商。
灵活分拣中的 AMR
分拣是配送中心的另一个效率问题。
AMR还可以在优化分拣过程中发挥重要作用。
根据中央管理系统的指令,AMR 可以将物品分拣到多个包装站。
用于分拣的AMR需要配备多种搬运技术,从输送辊筒到倾斜托盘和交叉带系统,以处理不同重量、不同形状、不同容器的SKU。
灵活分拣 AMR 如何工作?检查这个视频:
工人们将包裹放在分拣 AMR 上。 每个包裹必须交付到给定的目的地箱。
当 AMR 检测到目标框已满时,它会将此信息报告给系统。
然后系统会通知其他移动机器人取出完整的目的地箱子并将其运送到出境区域进行交付。
分拣完成后,操作员或 AMR 会将完成的订单带走进行装运。
另一个 AMR 将带入一个空容器以恢复分拣过程。
AMR 为传统的固定倾斜托盘和基于交叉皮带输送机的分拣系统提供了一种有吸引力的替代方案,这些系统历史上已在许多繁忙的仓库和电子商务配送中心使用。
这种新方法减少了人类将拣货运输到特定的离散包装所需的旅行时间。
初始部署成本更低且更灵活,可以适应多种类型的仓库或配送中心。
与传统分拣相比,机器人需要更少的工作空间来实现相同的包裹吞吐量。
完成安装所需的时间也明显短于构建基于传送带的分拣解决方案所需的时间。
DC 和运营中心的 AMR 有哪些优势?
三个字:拣货员生产力提高。
如果我们考虑履行中心,一切都 围绕着拣货员的生产力。AMR 可以显着增加每小时的拣货量,这意味着用更少的员工完成订单的能力更大。一些供应商表示, 拣选性能可以提高 x2 或 x3。
因此,一个每小时 70 次拣选的传统操作员在移动机器人的帮助下可以轻松满足 每小时150 次拣选。
此外,为了加速移动机器人的采用,移动采摘机器人制造商正在将这些机器人纳入 机器人即服务 (RaaS) 解决方案。
该策略的主要优势 在于,用户无需支付全价并承担机器人的技术风险,而是可以根据商定的 KPI 按需支付。
例如,客户可以简单地根据公司可能需要机器人的拣选数量支付月费。
这种商业模式对于用户来说非常灵活和可扩展,因为他们可以根据自己的业务规模部署机器人。
提高采摘生产力意味着什么?
降低了人工成本。人员少。
减少额外的时间成本。在正常工作时间增强履行能力可降低加班时间成本。基本上,您将能够在传统工作时间内交付所有必需的材料,而无需支付额外的时间。
间接成本降低。 更少的员工意味着对间接成本的需求更少。设施在水、光、清洁服务等方面的花费更少。
更高的订单交付能力有助于 满足服务水平协议 (SLA) 要求并有助于避免处罚。
还有其他好处,例如:
减少对工具和硬件的需求。一旦部署了移动机器人,公司就避免使用射频枪或手推车等传统工具,这意味着节省投资并进一步降低维护成本。
减少订单错误。 与传统的人工拣选相比,使用自主机器人的工人更准确,犯错更少。更少的错误意味着消费者退货率的降低。因此,这意味着降低将正确商品重新运送给客户的成本。
用于托盘搬运仓库自动化的自动导引车
AGV 是优化仓库 运营的强大工具。AGV 提高库存准确性并避免错误。
然而, 在仓库和配送设施中部署 AGV 解决方案时,物理环境和管理是两个主要挑战。
将 AGV 集成到您的特定存储系统、库存方法和特定应用程序 中,需要深入了解和精心设计。
仓库作业使用什么类型的AGV?
有几种类型的 AGV,通常是激光导引车 (LGV),可用于仓库中用于托盘存储。这些AGV类型中的每一种都有自己的规格,因此它们中的每一种都更适合某些类型的存储方式。
a) 托盘千斤顶
AGV 托盘搬运车 非常适合 地板到地板操作 或需要最大 1.5 m 库存高度的操作。 关于有效载荷,托盘搬运车通常可以处理 1 吨(2.200 磅)左右。
深圳市威尔威特机器人有限公司设计、制造和部署用于物流自动化的机器人。Wellwit 提供高达 2000 公斤负载能力和 3380 毫米高存储空间的自动托盘搬运车。
b) 平衡重AGV叉车
这些车辆 用途广泛。它们可以配置为处理重型有效载荷,甚至 4 吨(8.800 磅),或 8 米(26 英尺)左右的高库存操作。
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c) 到达卡车 AGV
机器人前移式叉车是一种叉车,专为在狭窄空间内从高架上搬运物体而设计。它们的转弯半径约为 3 m(10 英尺),明显低于标准叉车。
d) 非常窄的过道 AGV 卡车
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当您需要高密度存储时,使用非常窄的通道 AGV 。多亏了这些 AGV,您可以在不扩大空间的情况下增加仓库的容量,因为它们可以处理大约 1.7 米(5.5 英尺)狭窄过道的货架。
下表显示了仓库使用的AGV叉车的一些典型规格。
AGV叉车式 | 托盘千斤顶 - 堆垛机 | 抗衡 | 到达卡车 | 网络分析仪 |
货架仓库最小通道宽度(托盘之间的距离) | 3,6 m/140'/11,8ft | 4,5m/177'/14,7 英尺 | 3m/118'/9,84ft | 1.6 米/63 英尺/5.3 英尺 |
负载存储高度 | 3m/118'/9,84ft | 9 m /354 '/ 29,5 英尺 | 9 m /354 '/ 29,5 英尺 | 11 m / 430' / 36 英尺 |
最大负载能力 | 1.500 公斤/3.300 磅 | 2.500 公斤/5.500 磅 | 1.500 公斤/3.300 磅 | 1.200 公斤/2.645 磅 |
车辆价格 | 60.000 美元 | 85.000 美元 | 110.000 美元 | $150.000 - $200.00 |
AGV可以进行哪些托盘存储方式?
托盘货架
重力货架
移动货架
驶入式货架
块堆叠
a) 用于托盘货架的 AGV
托盘货架是仓库中最常用的一种仓储货架。
托盘货架可用于小型仓库和大型物流中心。与其他货架系统不同,托盘货架的特点是减少了初始投资和运营成本。
AGV 可以管理机架,但在为 AGV 应用程序设计机架时需要考虑一些事项。
单位负载侧向及以上公差
用于流畅负载处理的标准公差托盘货架是:
A:托盘之间的距离: 3 英寸(75 毫米)
B:负载顶部和上方梁之间的距离:最小 3.9 英寸(100 毫米)
通常货架操作由平衡重或前移式卡车 AGV 管理,因为它们不需要货叉下方的支撑,因此地板可用于储存材料。
如果货架允许引入支撑腿,在某些情况下,可以使用托盘堆垛机或托盘搬运车等 AGV。
一个接一个接一个的托盘之间的距离
所需的最小距离为 3.9 英寸(100 毫米)
b) 重力货架
重力流货架用于 在滚筒输送机上快速存储产品。重力式货架没有过道,因此可以有效利用货架而不会浪费空间。
重力货架 比标准货架更贵 ,但它的投资回报率很快,因为 它们节省了空间、时间和劳动力。
重力货架是先进先出 (FIFO) 管理的最佳选择,因为货物通过重力移动到装载位置。
重力式货架可以由AGV叉车管理,但有一些重要的事情需要考虑。
您的托盘是否有足够 大的叉子口袋或者您需要倾斜的桅杆?
所需的侧面和垂直公差是 多少?
您的 AGV 是否 有支撑腿 或是否应该平衡 AGV?
重力架是倾斜的,因此货叉的空间在垂直方向上是有限的。换句话说,重力式货架必须有叉槽,或者安装在 AGV 中的叉必须能够倾斜。当然,倾斜叉更贵。
关于侧面公差和垂直公差,它们与标准货架所需的相同, 横向 3 英寸(75 毫米)和垂直 于下一个机架梁的 3.9 英寸(100 毫米)。
c) 移动式货架
移动系统由安装在移动平台上的通用托盘架组成。货架在轨道上移动,因此通道可以打开或根据需要打开。
AGV 叉车可以与 WMS 和移动货架 plc 通信,以协调通道的打开/关闭。建立通信协议(通过 OPC、TCP/IP、I/O 等)也很重要,以确保 AGV 在完全打开时进入通道,并在 AGV 离开通道时关闭通道.
AGV叉车的类型将取决于过道宽度、存储高度和有效载荷。因此,我们可以使用 VNA、Reach Trucks 或平衡叉车。
关于 移动式货架停止精度的另一个重要主题 是它应该在 +/- 3 厘米(1.2 英寸)内完成。
货架操作通常由 激光引导 AGV 执行(无论车辆形状如何)。
移动货架依赖于许多移动支柱。激光制导车辆 需要固定反射器进行导航,因此可能需要在 2m/3m(6-10 英尺)的高度留下一个 “导航窗口” ,以允许激光束通过该窗口找到固定反射器安装在AGV工作区。
d) 驶入式货架
驶入式货架的主要优点是 由于消除了行间过道 ,货架存储密度高。驶入式货架在存储空间成本非常高的仓库中特别有利。
驶入式货架是存储大量同类产品或周转率低的产品的最佳解决方案。
驶入式货架的最佳解决方案是平衡重 AGV 叉车。
e) 块堆叠
块状堆垛 是指单元货物相互堆叠并以车道或块状存储在仓库地板上。托盘以后进先出 (LIFO) 方式从块中取出。
与其他货架方法相比,块堆叠实施起来更便宜,因为它不需要货架,只要有开放空间,就可以在任何地方操作。
AGV叉车可以进行积木堆垛,但负载必须稳定,其顶面必须尽可能平整, 倾角小于3°。
同样重要的是,支撑表面区域不会下降或下沉到较低的高度。如果发生这种情况,堆叠块的理论高度是不真实的,因此有必要包括诸如 “托盘查找器”之类的传感器。
移动机器人很好,但管理软件是关键。
移动机器人车辆既有效又美观。不同的品牌甚至可能看起来相似。但是,根据特定的几个供应商特征,它们具有不同的技术特征。
真正与众不同的是机器人供应商管理信息和提供优化路由和订单管理的能力。
您可能拥有世界上最好的机械 AMR,但如果您无法优化工作流程,您的系统将不值得它的价格。
一个好的管理软件将导致卓越。
AMR&AGV 解决方案是复杂的系统,而不是简单商品设备的集合。
每个移动机器人车队都有自己的 MES/WMS 系统作为核心解决方案。
该软件管理存储 SKU 的货架位置,管理存储的 SKU 数量,并管理对 SKU 的订单需求。
根据这些数据点,系统可以协调和引导机器人 去哪里取货,去哪里运输这些货物。它以虚拟方式管理整个订单履行流程。
当客户下订单时,WMS 系统将对其进行处理。
然后将数据传输到机器人控制系统,该系统将通过无线网络将库存位置发送到 AMRS。
在大多数情况下,机器人软件需要与客户的管理系统集成,这可以使用应用程序编程接口(API)来完成。
许多平台自动与主要的 WMS 软件包集成,包括曼哈顿、JDA、HighJump、SAP。
跟踪数据对于确定履行和仓库绩效至关重要。
出于这个原因,管理软件集成了报告工具和绩效仪表板,可提供运营审查、库存管理和插槽,以及数量和未来增长规划。所有这些对于成功的仓库管理都至关重要。
信息和数据显示在带有有用图形和表格的精美界面中。 您可以找到大量信息,例如:
成交量的每日视图,包括每小时的拣货数据
月视图显示每日和每月的交易量数据
Daily Performance 表示关联的每日性能数据
机器人地图显示当前机器人位置和状态
拾取地图显示当前机器人、员工和拾取位置
开放式工作热图可让您查看每个位置与开放式选秀权的相关程度
助理和机器人费率显示机器人和助理的当前费率,包括历史费率
机器人充电信息显示正在充电的机器人和机器人充电水平
移动机器人必须为仓库运营而增长
这绝对是必须的,因为材料和商品需求持续增长的想法是一种保证;它将继续增长;它不是“也许”、“也许”或“让我们看看……”
以下是支持这一点的一些关键数字和事实:
一切始于 2011 年,当时亚马逊向KIVA (生产小型橙色 AMR 移动货架的公司(我猜你看过很多视频))投资了 7.75 亿美元。从那时起,亚马逊已经部署了超过 150,000 台移动机器人来管理其日常运营。
电子商务正在迅速增长,这已经不是什么秘密了。
新的研究预计,到 2021 年,全球零售电子商务销售额将达到新高。电子商务企业预计将实现265% 的增长率,从 2014 年的 1.3 万亿美元增长到 2021 年的 4.9 万亿美元。这表明未来将呈稳步上升趋势,没有任何迹象衰退。
AMR主要部署在电子商务配送中心(DC),因此AMR的数量将会增加。
根据LogisticsIQ的一项研究:
到 2025 年,全球仓储自动化市场将从 2018 年的 130 亿美元增长到 270 亿美元,增长 2 倍以上,2019 年至 2025 年的复合年增长率为 11.7%。
AMR 市场在 2018 年的收入约为 6.5 亿美元,但到 2025 年将增长近 10 倍,达到 68 亿美元的销售额。因此,到 2025 年(复合年增长率)为 35%
根据 ABI Research 的数据,到 2025 年,超过 400 万台商用机器人将安装在 50,000 多个仓库中
归根结底,上述预测是否正确并不重要,真正重要的是总体趋势。电子商务趋势和 AMR 市场正在向上发展,似乎远未达到平稳期。
出于这个原因,在过去的3-5 年里,有 30 多家新公司开始设计、制造和销售自己的自主移动机器人。到 2025 年,预计将为 AMR/AGV 初创企业筹集 5B 美元的资金。
从事电子商务的 AMR 公司和制造商名单
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AMR 供应商 | 描述 | AMR 示例 |
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我们的目标是通过提供最好的自动化技术来彻底改变客户的生产力。当人机+机器的工作流程可以轻松适应不断变化的环境和需求时,我们就会创建一个持续的改进周期,从而为我们的客户带来实质性和持续的价值。 |
以下是本博文中列出的所有 AMR 制造商:
6 河流系统
ASTI 移动机器人
北京战神机器人科技
伯克希尔灰色
卡哈系统
卡松
科泰克
艾拉泰克
欧技
获取云机器人
极客+
格林策巴赫
灰橙
海康机器人
IAM 机器人
iFuture 机器人
智能机器人
inVia 机器人
轨迹机器人
杂志机器人
马路创新
移动工业机器人
NextShift 机器人
总理机器人
快闪
斯卡洛格
瑞仕格
Syrius 机器人
威克纳机器人
威威机器人