作者Bob Trebilcock · 2020年3月12日
2016年春季，我开车去马萨诸塞州德文斯市，看看后Kiva时代真正崭新的事物：在Quiet Logistics电商配送中心中使用自主移动机器人。由布鲁斯·韦尔蒂（Bruce Welty）和迈克·约翰逊（Mike Johnson）创立的初创公司Locus Robotics的概念还不止于商业产品，但即便如此，韦尔蒂也设想了仓库中用于自动移动机器人（AMR）的数十亿美元业务。一年多以后，我有机会观看了另一部视频资料：来自IAM机器人公司的移动式拣选机器人，该产品正在纽约罗彻斯特药房的配送中心工作。
当两个机器人以完全不同的方式执行订单时，他们共享的是集成：在这两种情况下，机器人都与仓库管理系统（WMS）集成在一起，仓库管理系统指导着他们的任务，就像机器人在地板上一样。对于Rochester Drug而言，这当然是有道理的，因为IAM的机器人正在以助手的身份协助员工从料箱中拣选。鉴于策略原则在WMS行业的经验，在Quiet中也很有意义。而且，如果您考虑一下，AMR的移动与仓库员工将推车从一个拣货地点推到下一个拣货地点以寻找订单所需的物品并没有什么不同。
到2017年秋天，当我有机会在Dematic在Park City举行的年度会议上听到DHL的Adrian Kumar和Justin Ha的演讲时，情况发生了变化。DHL正在与Locus合作开发软件，以优化围绕一组订单的机器人的部署，这与我们在2月的《现代特别报告》中强调的工作执行系统类似。
就像自动化和WMS公司之间在订单履行情报应驻留在WES空间中的拉锯战一样，“我认为您将看到与WMS和AMR供应商在这些情报应驻留于何处的拉锯战”。伯克希尔·格雷（Berkshire Grey）的行销副总裁彼得·布莱尔（Peter Blair）预测，伯克希尔·格雷（Berkshire Grey）是机器人工件拣选和分类解决方案以及移动机器人的提供商。实际上，Softeon，Lucas Systems和Vargo Solutions已经存在一些交叉开发功能，以优化一组机器人，就像它们可以优化一组同事一样。“在工作优化方面，WES特别适合中型自动化解决方案，在这种情况下，您将使用播种墙，智能手推车和机器人技术，” Softeon首席营销官Dan Gilmore指出。
Softeon于去年四月在ProMat上展示了其功能，而Vargo的WES在多个零售电子商务设施中管理机器人放置墙的执行。Vargo Solutions客户主管Art Eldred指出：“目标是将AMR和机器人推土墙集成到工作流程中，因为它们可以与人一起工作。” 边缘技术的兴起可以为这场拉锯战赢得胜利，这种技术在执行工作的场所进行分析和决策。这也称为边缘计算。
这里介绍了控制仓库和配送中心中的机器人技术的软件系统如何发展以及机器人公司采用的两种不同方法。
我们不确定机器人执行系统或RES是否是公认的行业术语，但毫无疑问，它描述了一种在自动移动机器人市场中正在兴起的方法。而且，由于优化移动机器人的工作流程与优化人员的工作相似，因此RES解决方案的运作方式与霍尼韦尔，斑马，卢卡斯和Softeon等公司新兴的工作执行系统类似。
尽管在自动移动机器人世界中已经形成了类似于仓库执行系统的东西，但件拣选机器人与货物到人工作站的固定员工相比，与AMR有更多的共同点。
在货物到机器人的拣选中，就像货物到人的拣选一样，机械臂是固定的，这意味着它无需确定最有效的行驶路径即可完成工作。更重要的是，当它从捐赠者手提袋中挑选物品到订单手提袋时，机器人只需完成工作即可，就像工作站上的同事一样。
因此，像RightHand Robotics和Berkshire Gray一样的自动拣选机器人解决方案依靠WMS生成拣选任务。机器人操作系统的工作是确定抓取物品的最佳方式，这很像仓库控制系统，该系统指示传送带进行传送或分类器进行分类。“如果您想到包裹分拣之类的东西，那么您会尽可能快地完成工作，那么就没有很多机会做出决定了，” 伯克希尔·格雷公司营销副总裁彼得·布莱尔指出。
ROS可以促进整体流量。例如，如果机器人无法拣选物品，则WES可以将搬运箱路由到由员工陪同的另一个工作站来完成拣选，或者，如果搬运箱中缺少必需的物品，则补充人员可以解决该问题。
RightHand产品营销主管Vince Martinelli说：“这样一来，您可以使解析过程自动化，从而使机器人可以继续工作，而不是仅仅坐在箱子里，”
类似地，机器人可以按顺序选择物品，从而优化线下的操作。布莱尔指出：“如果机器人将物品分拣到放置在隔离墙中的小玩意儿，它可以将其运送到单元分拣机，以便分拣机可以将物品发送到另一个位置并简化工作。”
机器人操作系统还具有机器学习的作用。可以分析有关机器人挑选各种物品或经常误捡物品花费多长时间的数据，以改善操作。例如，错误选择的项目可能需要其他工具。同样，将易于领取的包裹特性应用于其他物品也可以降低单位领取的成本。“您可以设计出易于机器人使用的包装，” Martinelli指出。
随着公司开始考虑大数据和人工智能，马丁内利（Martinelli）认为“核心数据主张”可能会利用，它利用了供应链其他地方的机器人收集的数据。“但是，这需要引入很多系统。如果仅操作一个机器人，则数据有限，”他补充说。“首先安装了1000台机器人的公司将因数据而站稳脚跟。”
像自动化设施中的WES一样，机器人执行系统（RES）正在计划浪潮并优化订单执行。
那么，这个空间如何变化？让我们从发生的地方开始。多层软件创建了一个机器人解决方案。第一层是机器人操作系统，即ROS，它在很大程度上与导航，本地化和旅行有关，很像仓库控制系统控制着传送带或分拣器。
最重要的是，机器人不断观察可能会影响其从A点到达B点的仓库状况，并从最近完成的路线中学习。
Locus Robotics的首席营销官Karen Leavitt说：“机器人总是会在仓库状况方面留下精神上的注释，因此在下一次旅行时，它可能会尝试不同的路线。” 如果您有多个机器人，则它们将与中央服务器共享该信息，这与驱动程序与Waze共享实时信息的方式很相似。更大的一点：将智能和决策制定放在机器人上或边缘计算上，使这成为可能。
导航和操作功能始终是软件包的一部分。不断发展的是与订单履行活动相关的软件。早期，像Locus这样的AMR提供程序以串行方式执行任务。AMR从WMS接收到订单，然后去了一个联营公司接单的提货地点，然后在接单完成后，AMR要么转到下一个接货，要么回到包装站。
这类似于推推车的员工接订单的方式。随着时间的流逝，出现了一种新方法。利维特说：“我们不是将工作分散在整个仓库中，而是将工作集中在仓库的一部分中并通过，从而提高了拣货的密度。”
为了优化流程，机器人执行系统会分析来自WMS的订单，并根据以下几个因素创建工作：
一个机器人可以完成多少工作？例如，一个10,000个订单的库中可能有1,000个化妆品订单，而使用正确的手提袋，一个机器人可以处理15个订单。
SKU的物理距离是多少？该系统不是在顺序中查找常见的SKU，而是将SKU彼此聚集在一起，尤其是在附近有其他机器人和人的情况下。Leavitt说：“我们想用尽可能多的机器人来淹没该区域。”
最有效的途径是什么？将一批工作分配给一个机器人或一组机器人后，系统将确定最有效的拣选路径，并在报告其他机器人的信息时即时进行调整。而且，它现在通过找出如何最佳地部署一组机器人来实现此目的，通常每个工人使用三个或四个机器人。通过部署车队，机器人与工人脱钩，从而减少了员工所需的步行量。
IAM机械人公司（IAM Robotics）制造不需要人工合作伙伴的移动式拣选机械人，同样优化了WMS下的一批订单。“如果我们收到一波涉及不只一个地方库存的物品的订单，那么系统可以将任务分解为一系列机器人，” 高级产品经理Wes Reid说。“一个机器人只能选择多个订单的某些部分。在下面，有很多实时的，机器人到机器人的通信。特定通道中的机器人会知道每个可拾取的SKU的位置。例如，它可以告诉其他机器人，它将捡起波浪中所需的除臭剂包。”
其他AMR提供者正在将机器人执行系统与功能结合在一起，以管理地板上的人员，例如工作执行系统。机器人可以在配送中心处理大约80％的物品。inVia的联合创始人兼首席执行官Lior Elazary解释说，对于另外20％的人来说，这样做更有效率。“该系统现在可以引导起重卡车司机为货盘区域获取货盘；将正在运送推车的推车运送者运送到分拣或包装区域；或将一个人带到托盘拣选区。”
在最近的一次行业会议上，讨论转向了机器人技术。一位与会者指出，他的公司正在试验多种不同的机器人解决方案，试图确定最适合该组织的方案。
他说：“问题在于，每个机器人解决方案提供商都拥有自己的专有操作系统和API。” “您会认为有人会开发一个您可以插入的平台。”
这个问题是由开发的解决方案背后SVT机器人，其中AK舒尔茨，该公司的首席执行官，描述为“集成平台作为一种服务。” 他将公司试图实现的两管齐下的插头比作是什么，该插头可以让您将任何电子设备插入插座以访问电网，而USB可以让您插入计算机外围设备。
“我们着手创建相同类型的连接，” Schultz解释说。“您可以采用平台上集成的任何机器人技术或自动化技术，而无需与唯一或专有系统进行通信的企业系统。而且，它消除了升级和安全性之间的问题。”
这种平台为微服务或应用生态系统创造了机会，最终用户可以下载该微服务或应用来创建针对其设施量身定制的解决方案。这类似于将应用程序下载到智能手机上。
“ AMR可以很容易地集成到仓库中，” Schultz指出。“但是，如果你想添加的班车系统，自动存储，一块采摘机器人或IAM机器人领域？现在，它们都被部署为点解决方案。将来，它们可以一起部署。”
该系统还能够根据工人的错误创建个人档案。“系统可以考虑设施中的所有资源，从机器人到人员再到输送带，” Elazary说。“然后我们可以将工人分配到特定职位上，以利用他们的优势或减轻他们的负担。”
并非所有的机器人供应商都在努力优化订单。拥有自主移动机器人领域最广泛的解决方案组合之一的Fetch Robotics正在采取类似于核心能力的方法：我们将专注于我们最擅长的领域，即舰队的导航和优化，并让WMS或WES会做自己最擅长的事情，那就是批量计划。
“从我的角度来看，机器人系统向上移动来管理数据是不自然的，” Fetch产品管理副总裁Stefan Nasser说。“对我们而言，自然的是优化集成，以便WMS可以轻松利用机器人收集的数据。” 他补充说，WMS知道空间关系，例如过道以及货架和机架中库存的位置。
它所不知道的是距离，交通拥堵以及地板上人员的当前状态。纳赛尔说：“当接到大量订单时，我们可以考虑交通和拥堵情况，以进行更有效的路径规划。” “这是WMS看不到的实时数据水平。”
Nasser将这种数据共享视为机器人系统和WMS之间的“闭环”。在另一个示例中，Fetch机器人在整个仓库中扫描RFID标签，以创建物体在哪里以及它们是否移动的可视地图。他说：“由于我们处理托盘，箱子和箱子中的物品，我们正在收集可为WMS和客户提供更详细的仓库视觉影响的运营数据。”
Waypoint Robotics，另一家AMR供应商，正在采取一种完全不同的方法，专注于解决CEO Jason Walker所描述的“困难环境”的解决方案，这些环境代表了美国制造基地的最大部分-老机器车间和机器所处的工厂不会移动，工作每天或每周都会发生变化，交通状况也会发生变化。
这些设施可能没有WMS甚至Wi-Fi，并且正在努力寻找足够的员工来为其在艰难的劳动力市场中的运营提供员工。Walker说：“我们设计了一种移动机器人，它不仅可以在这些环境中工作，而且可以由现在在那里工作的人员进行设置和配置，而无需在工作人员上使用机器人。”
为了做到这一点，机器人上100％的传感器，智能，算法和计算能力都是独立的。Walker指出：“如果需要，它将连接到Internet，但不必为了工作而做。” 一旦机器人了解了设施的布局，员工便可以从屏幕确定将其发送到何处。对于确实希望实现流程自动化的公司，该机器人可以与企业资源计划（ERP），仓库执行系统（WES），WMS或制造执行系统（MES）解决方案集成。“我们没有内置数据，” Walker说。“该系统具有互操作性，因此当系统调用快照时，机器人可以执行任务。”
这个领域仍在不断发展，正如伯克希尔·格雷（Berkshire Grey）的布莱尔（Blair）早些时候指出的那样，对于谁将负责订单优化存在着一场拉锯战。而且，这可能不是一个选择，根据公司及其底层记录系统，它可能是机器人执行系统，它可能是WMS，它可能是仓库执行系统或它可能是工作执行系统。如果有什么确定的话，那就是机器人软件系统将在未来扮演更重要的角色。
