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日經新聞:倉儲自動化能走多遠?機器人和無人機已經走在應用的前線

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 04:24:42 來源:AGV網

  未來的倉庫將與今天的倉庫不同

  今天,許多工人正忙於使用幾十年前的自動化設備,如移動掃描終端,分揀、分類、包裝和交付貨物。

  在zai未wei來lai的de倉cang庫ku裏li,將jiang沒mei有you人ren類lei的de存cun在zai,隻zhi有you機ji器qi人ren運yun作zuo的de安an靜jing聲sheng音yin。機ji器qi人ren將jiang在zai完wan全quan黑hei暗an的de環huan境jing中zhong工gong作zuo,加jia熱re和he冷leng卻que將jiang僅jin限xian於yu保bao護hu貨huo物wu和he機ji器qi人ren,節jie省sheng能neng源yuan和he成cheng本ben。這zhe些xie機ji器qi人ren和he諧xie地di移yi動dong,從cong貨huo架jia上shang取qu走zou貨huo物wu,並bing將jiang它ta們men送song到dao傳chuan送song帶dai上shang。自zi動dong包bao裝zhuang係xi統tong為wei貨huo物wu製zhi作zuo合he適shi尺chi寸cun的de箱xiang子zi。

  無人機在空中飛行,用嵌入式射頻識別(RFID)標(biao)簽(qian)掃(sao)描(miao)貨(huo)物(wu),並(bing)發(fa)送(song)關(guan)於(yu)位(wei)置(zhi)和(he)數(shu)量(liang)的(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)。每(mei)個(ge)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)運(yun)動(dong)都(dou)被(bei)跟(gen)蹤(zong),並(bing)被(bei)送(song)入(ru)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)算(suan)法(fa)。這(zhe)種(zhong)算(suan)法(fa)與(yu)整(zheng)個(ge)供(gong)應(ying)鏈(lian)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong)相(xiang)連(lian),使(shi)一(yi)切(qie)變(bian)得(de)更(geng)快(kuai)、更有效。

  在這種完全自動化的倉庫裏,也被稱為 "熄燈倉庫",機器人、傳感器和最先進的算法取代了人類工人。

企業關注自動化立體倉庫(財報發布會上提及“自動化”和“立體倉庫”的次數)

  但dan在zai我wo們men到dao達da那na裏li之zhi前qian,一yi係xi列lie技ji術shu繼ji續xu發fa展zhan,以yi提ti高gao工gong人ren的de績ji效xiao。將jiang所suo有you物wu體ti連lian接jie到dao互hu聯lian網wang的de物wu聯lian網wang設she備bei的de商shang業ye化hua,機ji器qi人ren的de低di成cheng本ben和he人ren工gong智zhi能neng(AI)的進步正在擴大新技術在倉庫行業的應用,從協作機器人到動力輔助服。

  在本文中,我們將了解掌握未來倉庫關鍵的技術。

  • 與人類一起工作以提高生產率的協作機器人(cobots)
  • 掃描和移動產品以減少庫存管理時間的無人機
  • AR 和 VR(虛擬現實)改善工人教育和培訓並減少錯誤

  首要問題,為何倉庫自動化很重要?

  為什麼倉庫自動化很重要:隨著電子商務(EC)在世界各地的使用增長,以及消費者對快速交付的期望增加,自動化和效率已經變得至關重要。貝恩公司(美國)估計,到2030年,自動化將使倉庫運營成本降低13%。

  倉庫幾十年來一直使用標準的自動化技術,如傳送帶、分揀係統和移動掃描儀,但越來越多地采用更智能的網絡連接技術,帶來效率和成本的節約。CB Insights分析師預測,到24該領域的市場規模將達到3260億美元。

  第(di)一(yi)批(pi)推(tui)進(jin)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)技(ji)術(shu)將(jiang)是(shi)那(na)些(xie)提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)力(li)而(er)不(bu)是(shi)取(qu)代(dai)工(gong)人(ren)的(de)技(ji)術(shu)。但(dan)最(zui)終(zhong)目(mu)標(biao)是(shi)完(wan)全(quan)自(zi)動(dong)化(hua)和(he)完(wan)全(quan)互(hu)聯(lian)的(de)供(gong)應(ying)鏈(lian)。機(ji)器(qi)人(ren)最(zui)終(zhong)將(jiang)在(zai)許(xu)多(duo)倉(cang)庫(ku)操(cao)作(zuo)中(zhong)完(wan)全(quan)取(qu)代(dai)工(gong)人(ren)。

  為什麼是現在:隨(sui)著(zhe)全(quan)球(qiu)供(gong)應(ying)鏈(lian)從(cong)新(xin)的(de)冠(guan)狀(zhuang)病(bing)毒(du)災(zai)難(nan)造(zao)成(cheng)的(de)破(po)壞(huai)中(zhong)恢(hui)複(fu)過(guo)來(lai),隨(sui)著(zhe)消(xiao)費(fei)者(zhe)在(zai)商(shang)品(pin)上(shang)花(hua)更(geng)多(duo)的(de)錢(qian)並(bing)要(yao)求(qiu)更(geng)快(kuai)的(de)交(jiao)付(fu),倉(cang)庫(ku)效(xiao)率(lv)比(bi)以(yi)往(wang)任(ren)何(he)時(shi)候(hou)都(dou)更(geng)加(jia)重(zhong)要(yao)。

  倉儲業正在遭受勞動力短缺的困擾:2009年7月,美國運輸和倉儲業的工作崗位數量達到了49萬個,創下曆史新高。根據從事工業移動設備的美國公司Zebra Technologies委托進行的一項研究,60%的倉庫經理認為人員配置是一個挑戰。自動化可以彌補勞動力的不足。

  另一個關鍵挑戰是高通脹。倉庫的三大成本--勞動力、設備和房地產--正在全麵上升,導致通過自動化或提高工人生產力來減少勞動力需求,或最大限度地提高倉庫的利用率。

  試圖獲得優勢的公司:用最新的機器人和定製的自動化技術從頭開始重新設計倉庫,可能會花費一大筆錢。美國亞馬遜公司、中國在線零售巨頭京東集團(JD.com)和美國零售巨頭沃爾瑪等公司擁有安裝這種昂貴係統的財政資源。德國西門子、瑞士重電巨頭ABB、日立有限公司、美國信息技術(IT)係統巨頭羅克韋爾自動化、美國機械巨頭霍尼韋爾國際公司和Fanuc等自動化巨頭將發揮重要作用。

  盡管如此,初創企業仍有很大的轉型空間。美國的Vecna機器人公司和克羅地亞的Gideon兄弟公司等初創企業都參與了自動叉車和其他倉庫機器人的研發。Exotec(法國)開發了在倉庫中搬運集裝箱的機器人,而Logiwa(美國)專門從事基於雲的倉庫和庫存管理。

  倉儲的未來

  協作機器人(cobots)

  協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)是(shi)與(yu)人(ren)類(lei)一(yi)起(qi)工(gong)作(zuo)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)係(xi)統(tong)。協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)和(he)日(ri)益(yi)複(fu)雜(za)的(de)機(ji)電(dian)係(xi)統(tong)更(geng)快(kuai)地(di)完(wan)成(cheng)任(ren)務(wu),從(cong)而(er)提(ti)高(gao)員(yuan)工(gong)的(de)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)。

  什麼是協作機器人?

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  xiezuojiqirenzhongliangqingqiekeyidong,shiqiyiyujichengdaoxianyoujichusheshizhong,bingjiangxitongbushushijiancongshuyuesuoduanzhishuzhou。ciwai,tadechengbendiyuchuantongdejiqirenxitong。

  可以通過軟件程序給出工作指令,並且配備了力傳感器和圖像分析技術(計算機視覺),因此它還可以感知周圍的環境。示例包括在倉庫中運輸貨物的自動叉車、造粒機和自動導引車 (AGV)。

協作機器人在過去五年中呈上升趨勢(新聞中提及“協作機器人”的次數)

  先鋒企業

  最近的技術進步和較低的成本導致在倉儲業引入了機器人。

  美國機器人製造商Locus Robotics在21日的E輪融資中籌集了5000萬美元,該公司共籌集了3.15億美元。該公司估計,在22年內采摘的貨物數量將達到10億件。據該公司的首席營銷官(CMO)凱倫-利維特(Karen Leavitt)稱,該公司的機器人將每個工人的生產力提高了三倍,"減少了大概75-80%的步驟"。

  一些主要的機器人製造商也在將注意力轉向倉儲物流。

  總部位於美國馬薩諸塞州的波士頓動力公司於2007年4月收購了工業機器視覺初創公司Kinema Systems,以擴大其對倉庫機器人的影響。2009年,韓國現代汽車集團以11億美元收購了波士頓動力公司80%的股份。

  同時,美國的6 River Systems公司在19日被加拿大在線購物平台Shopify以4.5億美元的價格收購,此前該公司籌集了4700萬美元用於開發倉庫機器人。

  Exotech是cobot領域的另一家主要初創公司。融資總額接近4.5億美元,企業價值為20億美元。該公司參與了一係列的係統,最引人注目的是Skypod,這是一個垂直存儲係統,使用倉庫運輸機器人將貨物運送給工人。

Skypod 是一個垂直存儲係統,可以將任務分配給自動運輸機器人,並被編程為優先處理具有高緊迫性的任務(來源:Exotech)

  預期影響

  協(xie)作(zuo)機(ji)器(qi)人(ren)並(bing)不(bu)適(shi)用(yong)於(yu)所(suo)有(you)類(lei)型(xing)的(de)倉(cang)庫(ku),但(dan)在(zai)適(shi)當(dang)的(de)環(huan)境(jing)下(xia),它(ta)們(men)可(ke)以(yi)在(zai)不(bu)進(jin)行(xing)大(da)修(xiu)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)增(zeng)加(jia)顯(xian)著(zhe)的(de)價(jia)值(zhi)。例(li)如(ru),工(gong)人(ren)經(jing)常(chang)使(shi)用(yong)手(shou)推(tui)車(che)、經常走路並且麵臨快速交付訂單壓力的倉庫可以從中受益。

  該技術高度靈活且價格範圍廣泛,使其對大型和小型企業都有利可圖。部分公司還提供租賃服務,各公司可根據需求調整安裝規模。

  協作機器人可以在減輕倉庫勞動力短缺的影響方麵發揮重要作用,因為它們可以以一種易於實施的方式提高工人的生產率。

  無人機

  倉庫是受控且可預測的環境,非常適合無人機。無人機的速度、準確性和進入難以到達的地方的能力對於庫存管理等倉庫任務非常有用。

  什麼是無人機?

  在倉庫中,無人機(飛行機器人係統)可用於庫存管理、內部物流(在倉庫內移動貨物)、檢查和監視。

  庫(ku)存(cun)管(guan)理(li)的(de)使(shi)用(yong)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)。輕(qing)巧(qiao)的(de)掃(sao)描(miao)儀(yi)不(bu)會(hui)妨(fang)礙(ai)您(nin)在(zai)倉(cang)庫(ku)周(zhou)圍(wei)快(kuai)速(su)飛(fei)行(xing)的(de)能(neng)力(li),讓(rang)您(nin)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)無(wu)人(ren)機(ji)的(de)優(you)勢(shi)。一(yi)些(xie)公(gong)司(si)已(yi)經(jing)報(bao)告(gao)成(cheng)功(gong)部(bu)署(shu)了(le)無(wu)人(ren)機(ji)。

  到目前為止,大規模采用的一個主要挑戰是在倉庫內實現準確的飛行。但新的視覺技術,例如高性能傳感器 LiDAR,顯著提高了性能,使其更易於部署在更多倉庫中。

  倉庫經營者應在未來幾年密切關注這些發展。無人機潛力巨大。據 Argon Consulting 稱,僅兩架庫存控製無人機就可以完成 100 名工人的工作。隨著底層技術的不斷發展,無人機性能將不斷提升。

  先鋒企業

  無人機目前主要用於庫存管理。

  2017 年,麻省理工學院 (MIT) 的一個研究小組對無人機進行了編程,使其在倉庫內飛行並讀取 10 多米外的 RFID 標簽。據開發該係統的研究小組法德爾·阿迪布教授稱,“2003 年至 2011 年間,美國陸軍倉庫中無法追蹤的物資總額為 58 億美元。通過使無人機能夠定位和識別物品和設備,這項研究將推進解決這些問題的基礎技術,”他說。

  沃爾瑪是推動采用無人機的大公司之一。2016 年,該公司表示將測試無人機,以減少與庫存跟蹤困難相關的銷售損失。僅在 2013 年,這些銷售額損失就達 30 億美元。當時,該公司強調無人機可以讓工人在一天內完成一個月的工作量。

  這個領域的主要初創公司是 Gather AI。該公司生產可掃描二維碼和條形碼的庫存管理無人機。如果引入三架無人機,每小時可以掃描 1,000 個托盤的貨物。該公司最近與位於阿拉伯聯合酋長國 (UAE) 迪拜的阿聯酋航空公司旗下的機場地麵支持公司 Dinata 合作,將無人機運送到德克薩斯州達拉斯/沃斯堡國際機場的倉庫。

  法國的 Eyesee、南非的 DroneScan 和瑞士的 Verity 也瞄準了這一領域的成功。每家公司都提供包含倉庫管理係統 (WMS) 的無人機係統,以實現準確的日常庫存跟蹤和分析。

  預期影響

  無人機開發人員需要證明他們的係統已準備好大規模使用,即使早期項目是成功的。

  在倉庫中使用無人機將受益於許多其他行業對關鍵技術的投資,例如視頻分析。

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  增強現實/虛擬現實(AR/VR)

  倉庫操作員培訓工人、提高生產率和減少揀選錯誤的需求正在增長。這些是 AR/VR 可以提供幫助的領域。

  VR?

  AR 是指將數字元素疊加到真實景觀上的技術。它類似於汽車中的平視顯示器。AR設備在培訓和揀選等領域很有用,因為它可以直接在工人麵前顯示實時指令。這減少了訓練時間,提高了效率,甚至使一些任務成為“可下載”的技能。

  另一方麵,VR 是一種完全虛擬的、身臨其境的體驗。除了倉庫設計布局和長期規劃外,它還可以用於培訓,幫助新工人更快、更安全地學習工作。

  先鋒企業

  AR/VR 設備市場相對較新,許多初創公司都在爭奪份額。另一方麵,該領域對中後期公司的投資比例正在上升,呈現出成熟跡象。

對 AR/VR 技術的投資正進入中期階段,顯示出成熟跡象

  一家著名的 AR 初創公司是印度的 GetVu,該公司為倉庫生產 PikVu AR 眼鏡。為揀貨員提供路線引導、物品識別、免提掃描和驗證,減少人為錯誤。該公司聲稱智能眼鏡可以將揀選錯誤減少高達 99.99%。

  Vuzix 提供類似的語音控製智能眼鏡係統。它還具有條形碼掃描儀和實時記錄錯誤的視頻捕獲。

  還有可以合並到倉庫管理係統中的 AR 係統。總部位於瑞士的 Scandit 在 2021 年籌集了 1.5 億美元的 D 係列資金,提供用於庫存補充和管理的 AR 掃描係統。

  各大物流公司都在推動引入AR。德國大型物流公司DHL於2017年引入AR技術並取得成效。該公司使用德國 Ubimax 的係統。2020年,Ubimax被德國遠程連接服務TeamViewer收購。

  另一方麵,每個公司甚至在倉庫建設之前就利用 VR 來優化工作流程和設計。例如,德國的 Erhardt Partner Group (EPG) 開發了一個特殊的空間 EPG Holodeck,內置聲音投影,可用於規劃虛擬物流。它提供了超越傳統 CAD(計算機輔助設計)軟件的高度沉浸式三維 (3D) 體驗。

EPG HoloLens 為倉庫和物流規劃提供 VR 體驗(來源:EPG)

  VR 還可以幫助培訓工人。為倉庫和製造業製造叉車的海斯特表示,它已經用 VR 培訓了超過 10,000 名叉車司機。VR 可用於在安全環境中快速培訓工人。

  預期影響

  • AR/VR係統可以與現有的倉庫管理係統連接,以提高數據跟蹤能力。但是,此功能目前受到限製。

  隨著未來幾年網絡連接和數據處理能力的提高,AR/VR 係統的視頻流和訓練能力將會增加。

  員工隱私是監控生理狀況或使用跟蹤功能的可穿戴設備的主要關注點。公司將不得不謹慎行事。

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