一、物流技術(shù)從自動(dòng)化邁向智能化的大背景
物流業(yè)務(wù)是為商流服務(wù)的，商業(yè)形態(tài)演變推動(dòng)物流需求改變。大家應該也比較清楚，傳統的銷(xiāo)售模式是層層分銷(xiāo)，最后有實(shí)體門(mén)店。因為是批量生產(chǎn)，所以每個(gè)工廠(chǎng)生產(chǎn)的品種不會(huì )特別多，但是每次生產(chǎn)的量一定比較大，正是因為這個(gè)原因才降低了產(chǎn)品的成本，使得這個(gè)產(chǎn)品能夠迅速推開(kāi)。分銷(xiāo)的過(guò)程中，每一級的分銷(xiāo)也都是以少批次、大批量的大形式為主。
非常零散的訂單最后都在實(shí)體門(mén)店由售貨員和顧客自行完成，所以對于倉儲里的分揀技術(shù)以及對于工廠(chǎng)里處理各種物料以及成品的要求就沒(méi)有那么高。后面產(chǎn)生了電商，首先把供應鏈縮短了，把層層分銷(xiāo)變成了直接從倉庫發(fā)到個(gè)人訂單，倉儲配送進(jìn)入了小批量、多批次的模式。再往后發(fā)展，C2M興起，個(gè)性化越來(lái)越強，比如說(shuō)穿衣服都不希望撞衫，甚至買(mǎi)個(gè)保溫杯都要刻上自己的名字。不光是配送進(jìn)入了小批量、多批次，生產(chǎn)也進(jìn)入了進(jìn)一步的品種多樣化、柔性制造。
這個(gè)變化帶來(lái)了物流需求的變化，同時(shí)也推動(dòng)了物流技術(shù)的提升。隨著(zhù)物流商品種類(lèi)越來(lái)越多，客戶(hù)定制化以及訂單的碎片化越來(lái)越普遍，所以物流業(yè)態(tài)越來(lái)越豐富，有很多不確定性，這就要求我們配套的物流設備和系統具備高柔性，越來(lái)越靈活，能夠快速適應各種不同的物流業(yè)務(wù)需求。
配送效率要求越來(lái)越高，過(guò)去的分銷(xiāo)體系下，通常這種配送都是以周為單位，現在則是24小時(shí)、48小時(shí)、當天發(fā)貨等。社區電商、同城配送不得不做很多前置倉，配送時(shí)效變成以小時(shí)甚至以分鐘為單位。這就要求物流信息系統和物流設備都越來(lái)越智能，效率越來(lái)越高，不能夠停擺，具有高可靠性。不能停擺是指整個(gè)系統不能停擺，單機有點(diǎn)問(wèn)題，只要整體能發(fā)出來(lái)也是沒(méi)問(wèn)題的。
競爭越來(lái)越激烈，在這種情況下，雖然人工越來(lái)越貴，但是對于運營(yíng)成本的要求也是越來(lái)越低，要求物流形成規?；?，并且自動(dòng)化程度越來(lái)越高，整體具備高性?xún)r(jià)比。
既然有需求，物流技術(shù)也隨著(zhù)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展在發(fā)展，前三次工業(yè)革命依次帶來(lái)了機械化、電力化、自動(dòng)化，自動(dòng)化過(guò)程中我們也采用了自動(dòng)輸送、分揀機、AS/RS無(wú)人倉庫。第四次工業(yè)革命，庫內包括智能穿梭車(chē)AMR、人工智能機械臂、自動(dòng)運維等等都是隨著(zhù)人工智能的發(fā)展從自動(dòng)化邁向智能化。
綜合對比，自動(dòng)化和智能化差異還是挺明顯的，物流自動(dòng)化時(shí)代，設備更多的是專(zhuān)機，輸送機就是輸送機，分揀機就是分揀機。非常大的公司投產(chǎn)了物流中心，可是訂單發(fā)生了變化，庫存發(fā)生了變化，業(yè)務(wù)發(fā)生了變化，幾年之后發(fā)現要拆掉重建。而智能化物流開(kāi)始進(jìn)行標準化、模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化，在這個(gè)設備上，傳感、計算、執行一體化，并且可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調整，所以能實(shí)現高度柔性設計。
就像現在的智能手機，硬件是一樣的，換一個(gè)軟件就是電子書(shū)閱讀，也可以通過(guò)掃碼變成支付POS機。在物流設備也是一樣，比如說(shuō)穿梭車(chē)、OMR，你說(shuō)它是存儲設備還是搬運設計還是分揀設備，已經(jīng)分不清楚了，通過(guò)你對它的軌道控制或者場(chǎng)景布置，通過(guò)軟件的調整，它可以實(shí)現各種各樣的功能。同時(shí)，也是因為物流作業(yè)的復雜性，只有智能化才能夠逐步邁向完全的無(wú)人化。這是自動(dòng)化和智能化的重大差異。
二、人工智能技術(shù)如何為AMR賦能
過(guò)去我們都知道AGV（自動(dòng)導引車(chē)），現在為什么變成了AMR？就是因為剛才講的市場(chǎng)變化，對AGV提出了更高的要求，這些高柔性、高可靠性和高性?xún)r(jià)比的要求使得我們希望AGV系統能夠快速部署、快速遷移、超大規模調度，并且能夠實(shí)現人機高效協(xié)同，這些協(xié)同是傳統的AGV系統不具備、不滿(mǎn)足、實(shí)現不了的，所以就變成了AMR。AMR呼應市場(chǎng)，技術(shù)怎么進(jìn)行變化的？
1、實(shí)施部署
因為AGV無(wú)論是磁導航還是二維碼導航，畢竟有部署的要求，調整也沒(méi)有那么快。而AMR的場(chǎng)地適應性高多了，能夠自主建圖、快速部署，并且可以靈活變換，比如場(chǎng)地變大了、縮小了，都可以通過(guò)軟件隨時(shí)調整。
2、調度規模
傳統AGV實(shí)時(shí)集中調度，所以隨著(zhù)車(chē)輛數變多，計算復雜度指數上升。并且因為是實(shí)時(shí)要跟上位機通訊，所以對通信網(wǎng)絡(luò )的要求也非常高。AMR是分布式調度，或者說(shuō)是分布式調度和集中式調度相結合，理論上調度規模沒(méi)有上限。我們都知道車(chē)輛多了會(huì )產(chǎn)生交通的問(wèn)題，所以很多時(shí)候是物理限制變成了調度規模限制。
3、人機協(xié)同
傳統AGV有很多限制，盡量要減少非AGV系統的動(dòng)線(xiàn)和AGV系統的動(dòng)線(xiàn)的交叉，站點(diǎn)也要做一些防護措施。但是對AMR來(lái)說(shuō)就靈活多了，因為本身就有比較強的感知能力，所以可以隨時(shí)隨地進(jìn)行人機交互，并且根據需要進(jìn)行高效協(xié)同。
人工智能技術(shù)的應用分成三個(gè)層次：
1、計算智能
對AMR來(lái)說(shuō)就是AMR里面的嵌入式系統，它的計算能力要借鑒人的經(jīng)驗、自然規律等等，解決傳統的NP-Hard難題，通過(guò)借鑒實(shí)現模擬退火、粒子群、蟻群、遺傳等智能優(yōu)化算法，更智能的處理任務(wù)調度、模式識別、數據挖掘等復雜工作。
2、感知智能
AMR要通過(guò)攝像頭、雷達、麥克風(fēng)等傳感器獲取外界的環(huán)境信息，通過(guò)圖像識別、信號處理、數據融合等技術(shù)將感知到的信息加工處理形成結果，比如說(shuō)識別、定位。
3、綜合智能
在感知智能的基礎上與業(yè)務(wù)需求緊密配合，實(shí)時(shí)調整各類(lèi)AMR的具體動(dòng)作，實(shí)現高性能、高效率、高并發(fā)、低風(fēng)險、低成本的物流執行。
比如說(shuō)計算智能用于A(yíng)MR導航系統，用傳統的A*算法會(huì )有大量沖突，避讓則降低整體效率，通過(guò)改進(jìn)的A*算法可以動(dòng)態(tài)根據區域內周邊車(chē)輛變化實(shí)時(shí)變換。
用于A(yíng)MR的調度系統可以實(shí)現廣泛兼容，在同一地圖里兼容不同品牌的機器人，同時(shí)支持傳統AGV以及AMR，同時(shí)支持托盤(pán)車(chē)型和料箱車(chē)型。性能方面也可以通過(guò)路徑規劃、負載均衡、最優(yōu)任務(wù)匹配等實(shí)現超過(guò)一千臺以上AMR的高效協(xié)同。
在快速部署方面，通過(guò)模塊化、標準化的提供規劃、實(shí)施、運維一站式系統解決方案。我們只需要簡(jiǎn)易限制地圖邊界，把地圖里的常規區分，比如說(shuō)貨架、柱子、主通道等，哪些地方設置一些單行道等，就可以完成部署了，沒(méi)有二次開(kāi)發(fā)的工作。
感知智能，比如說(shuō)用于激光+視覺(jué)SLAM導航。這樣的AMR跟無(wú)人車(chē)輛相比，傳感器少多了，畢竟倉儲物流對成本要求非常嚴格，所以這上面基本上只有前后的避障雷達，兼著(zhù)做激光SLAM導航，同時(shí)加了一些非常廉價(jià)的普通攝像頭，每個(gè)攝像頭一般一兩百塊錢(qián)，相互配合，解決長(cháng)走廊以及提高定位精度的問(wèn)題；AMR比無(wú)人駕駛車(chē)輛的速度慢多了，但是在工廠(chǎng)內、倉庫內環(huán)境非常復雜，不像高速公路相對來(lái)說(shuō)環(huán)境比較單一，在非常小的范圍內，通常來(lái)說(shuō)是幾千平米內有幾十臺、上百臺的AMR同時(shí)調度，所以難度在這些方面。
感知智能用于鷹眼系統，雖然AMR上有避障雷達和攝像頭，但是畢竟在一些十字路口，可能突然從柱子、貨架后面沖出人和叉車(chē)，這時(shí)候我們在天上裝一些攝像頭，通過(guò)拍照識別哪里是人、哪里是叉車(chē)，通過(guò)方式讓它主動(dòng)避讓?zhuān)瑴p少碰撞風(fēng)險，做雙保險。同時(shí)，尤其是人工和AMR相對接的地方，比如我要取托盤(pán)，人工如果把托盤(pán)放歪了，AMR到跟前才知道需要調整，如果鷹眼系統提前告知它了，它可以立馬定位。
綜合智能最終實(shí)現高柔性、高可靠性、高性?xún)r(jià)比的AMR解決方案。
1、高柔性
適應各種場(chǎng)地和布局，快速部署和調整。兼容不同業(yè)務(wù)需求，滿(mǎn)足多種模式混跑。區域、設備、流程均可快速柔性擴展。
2、高可靠性
環(huán)境感知、柔性適應，降低故障率。通過(guò)系統遠程采集設備健康度，推送維養方案，使得它能夠有維護保養的動(dòng)作，提前做，增強使用過(guò)程中的可靠性，降低故障率。同時(shí)，這里面的組件要進(jìn)行熱插拔互備，單機故障不影響整體運行系統。
3、高性?xún)r(jià)比
通過(guò)智能調度/人機協(xié)同提高系統整體性能。比如說(shuō)在一個(gè)倉庫里有貨到人，也有訂單到人。過(guò)去的AGV是兩個(gè)系統，互相之間不能支援。但是在A(yíng)MR的調度系統里，隨時(shí)可以調整和切換，每臺AMR都可以隨時(shí)領(lǐng)取不同的任務(wù)。另外，通過(guò)快速部署和高可靠性降低實(shí)施、運維成本，通過(guò)靈活調整降低發(fā)展不確定性帶來(lái)的切換成本。
三、高柔性、高可靠性、高性?xún)r(jià)比的物流解決方案
首先看穿梭車(chē)的高柔性、高可靠性、高性?xún)r(jià)比解決方案，因為凱樂(lè )士最早引進(jìn)了歐洲的四向穿梭車(chē)，那時(shí)候穿梭車(chē)本身就可以進(jìn)行自主的路徑規劃，不需要實(shí)時(shí)跟上位機通訊，過(guò)程中可以有一些智能的運行，實(shí)現高柔性、高可靠性、高性?xún)r(jià)比。
凱樂(lè )士原箱支持的尺寸范圍非常廣，很多時(shí)候對于流通行業(yè)，當箱子種類(lèi)特別多的時(shí)候，一樣可以做到比較好的適應性。路徑規劃是智能的，并且這里面也做了動(dòng)能回收、智能電源管理。所以大家也就理解為什么我們能夠直接切入AMR，因為我們的穿梭車(chē)是立體的AMR系統，每一層的調度、復雜度就相當于A(yíng)MR，可以和貨到人工作站對接，完成高效揀選。在商品種類(lèi)越來(lái)越多的情況下，它甚至可以替代托盤(pán)引擎，用一個(gè)存取引擎來(lái)實(shí)現整個(gè)倉庫的庫存管理，并且可以柔性擴展，根據需要可以橫向擴展、縱向擴展，甚至拐著(zhù)彎擴展，都沒(méi)有關(guān)系，最終實(shí)現高柔性、高可靠性、高性?xún)r(jià)比的解決方案。
