9月15日，上海工博會第一天，由中國移動機器人（AGV）產業(yè)聯盟主辦、新戰(zhàn)略移動機器人產業(yè)研究所承辦、靈動科技（北京）有限公司協(xié)辦的《2020工業(yè)物流自主移動機器人（AMR）產業(yè)發(fā)展藍皮書》 發(fā)布會在國家會展中心（上海）舉行，會上正式發(fā)布了業(yè)內首份自主移動機器人AMR產業(yè)發(fā)展藍皮書。
中國移動機器人（AGV）產業(yè)聯盟執(zhí)行秘書長、新戰(zhàn)略移動機器人產業(yè)研究所所長李進科先生表示，“近幾年，移動機器人發(fā)展速度一路加快，在傳統(tǒng)AGV的基礎上，伴隨著技術的發(fā)展，新的概念被提出——AMR（自主移動機器人），產品特性的不同也導致二者面向的應用領域有所區(qū)別，與傳統(tǒng)AGV的自動導引相比，AMR更強調機器人的自主性和靈活性。AMR的發(fā)展體現了行業(yè)技術變革的新趨勢，我們應該正視、研究、借鑒、接納并擁抱AMR，這才是理性、積極的姿態(tài)。”
隨著技術的發(fā)展，AMR移動機器人應用規(guī)模也在逐漸擴大，也出現了一批代表性的企業(yè)。以靈動科技為代表的視覺自主移動機器人（Visual Autonomous Mobile Robot，V-AMR）迅猛崛起。在此次發(fā)布會上，靈動科技（北京）科技有限公司CEO 齊歐發(fā)表了題為《第四代移動機器人的發(fā)展》的演講，作為第四代移動機器人（視覺AMR）的引領者，靈動科技參與了藍皮書部分內容的撰寫并分享了3C、汽配、半導體、鞋服等行業(yè)的經典案例。
圖：靈動科技（北京）科技有限公司CEO 齊歐
隨后，新戰(zhàn)略機器人全媒體主編彭晴對此次AMR藍皮書的主要內容進行了講解。藍皮書涵蓋AMR沿革、技術發(fā)展、場景應用、市場格局、選型、項目交付、投資回報、案例、未來展望等，堪稱全面了解AMR發(fā)展的“金鑰匙”。
經授權，物流指聞摘錄藍皮書部分內容，以饗讀者。
沿革與定義
自1953年第一臺 AGV 問世以來，AGV就被定義為在工業(yè)物流領域解決無人搬運運輸問題的車輛；但早期 AGV 的定義僅僅是我們字面上理解的“沿著地上鋪設的導引線移動的運輸車”。因為20世紀移動機器人技術不發(fā)達，AGV 行業(yè)經歷了 40 多年發(fā)展，市面上的 AGV 都還是在導引技術里面迭代升級，發(fā)展了電磁感應引導、磁導條引導、二維碼引導等技術。
總的來說，AGV 需要沿著預設軌道、依照預設指令執(zhí)行任務，不能夠靈活應對現場變化。導引線上出現障礙物時只能停等，多機作業(yè)時容易在導引線上阻塞，影響效率。在大量的要求搬運柔性化的場景中，這類 AGV 并不能滿足應用端的需求。隨著傳感器和人工智能技術的發(fā)展，人們開始為輪式移動設備引入越來越多的傳 感器和智能算法，不斷增強其環(huán)境感知和靈活運動的能力，逐漸發(fā)展出新一代自主移動機器人AMR(Autonomous Mobile Robot)。
AMR通過多模態(tài)傳感器(激光雷達、攝像頭、超聲雷達等)對現場環(huán)境進行感知，利用智能算法對感知數據進行解析，從而能夠形成對現場環(huán)境的理解，在此基礎上自主選擇最有效的方式和路徑執(zhí)行任務。AMR一般具備豐富的環(huán)境感知能力、基于現場的動態(tài)路徑規(guī)劃能力、靈活避障能力、全局定位能力等。
基于智能感知、自主移動的能力，AMR可以更加靈活地在倉庫或工廠等環(huán)境的各個位置之間靈活規(guī)劃路線。在高度動態(tài)的操作環(huán)境中，AMR能夠更好地與人類合作執(zhí)行任務，使工作流程更加高效。
雖然AMR比AGV包含更先進的技術，但它通常是一個更便宜的解決方案。AMR不需要電線、磁條或對構建基礎設施進行其他昂貴的修改，因此安裝和運行 AMR 更快、更便宜，而且不會對生產造成昂貴的干擾。由于AMR可以快速、輕松地部署，它們幾乎可以立即增加新的效率。由于低初始成本和流程的快速優(yōu)化，它們通常在不到2個月的時間內就能提供非常快的投資回報。隨著業(yè)務的增長，AMR的實現可以同時擴展，而附加的成本最低。
適用場景
目前，在工業(yè)物流領域，AMR 的主要應用場景可以分為兩大類，物流行業(yè)和制造業(yè)，應用場景的不同，對物流設備的要求也會有一些差別。
近幾年，我國物流業(yè)一直處于持續(xù)景氣、向上發(fā)展的態(tài)勢，因此智能物流產業(yè)存在很大的市場及發(fā)展空間。同時隨著電子商務的快速和持續(xù)增長，每天都會發(fā)生大量的客戶交付，給第三方物流和零售商帶來了巨大的人力負擔，這也迫使零售商對其供應鏈和履行策略進行重大改變。
在“新零售”時代里，面對消費近乎極致的體驗訴求，如何讓電商跑得更快、縮短倉庫揀選時長、降低等待時間，也成了眾多商家關注的重點。人工智能的運用——機器人柔性物流成為迫切需求。機器人柔性物流，是要引入智能機器人來平衡人力資本的增長問題，再通過機器人的快速部署，實現可彈性擴充的高效物流。
電商行業(yè)特有的倉庫作業(yè)特點，采用AMR物流系統(tǒng)可實現多批次小批量的門店補貨，響應未來門店的當日配送需求，同時減少庫存量，保證門店業(yè)務的發(fā)展，順應“新零售”趨勢。AMR 機器人智能倉庫的部署，可大大提高電商零售行業(yè)的倉儲作業(yè)效率，減少人工成本的投入，并能在較短時間內實現投資回報。
在制造業(yè)中，即使高度自動化工廠，仍然依賴技術嫻熟的工人手動推車、叉車運輸托盤或剛性、缺乏柔性的系統(tǒng)進行物料運輸。現今AMR因具備性能先進、靈活性高、成本效益高等優(yōu)勢逐漸替代傳統(tǒng)物料運送方式，已是制造業(yè)內部物流自動化大趨勢。
以3C制造業(yè)為例，隨著3C產品定制化和個性化需求的不斷增長，小批量、多樣化的產品將越來越多，這使得3C企業(yè)在生產過程中需要經常切換品種，因此對機器人及自動化等設備和產線的柔性化要求也越來越高。
智能制造與智能物流項目需要大量的資金投入，有些企業(yè)雖有做智能物流的打算，但無法保證持續(xù)投入資金，項目因而無法順利實施，無需環(huán)境改造的 AMR 顯然更符合3C應用端的需求；其次是安全、穩(wěn)定的產品性能，搬運機器人應用對3C電子產品線的生產需保持車行器的穩(wěn)定性與可靠性；再次是柔性化需求，相比于傳統(tǒng)AGV，無軌導航的AMR高度柔性化的特點正好契合了3C行業(yè)物流搬運的特殊需求，更能適應3C電子行業(yè)柔性生產節(jié)拍，具有獨特優(yōu)勢。
除了3C制造之外，傳統(tǒng) AGV 最大應用市場的汽車行業(yè)也面臨著制造升級和技術更新的問題，原有的磁導航AGV 機器人很有可能逐步被新起的無軌導航 AMR 所替換， 這也正是 AMR 企業(yè)可以開拓的市場。
市場概況
應用空間廣闊，企業(yè)也都趁勢而上。近幾年，開發(fā) AMR 的企業(yè)越來越多，這其中有以 AMR 切入市場的新企業(yè)，也有從傳統(tǒng) AGV 和倉儲機器人領域切入“新賽道” 的。資本對 AMR 這一賽道也十分看好。新戰(zhàn)略機器人產業(yè)研究所數據顯示，截至2020年8月，國內自主移動機器人(AMR)領域共發(fā)生投融資事件16起，其中約80%的企業(yè)獲得融資超過1億元。
目前全球的AMR市場，激光導航 AMR 和視覺 AMR 領域都出現了一批領先企業(yè)， 激光AMR由于發(fā)展較早，目前市場競爭更為激烈，國外代表企業(yè)有 Fetch Robotics、 6 River Systems、MiR 等；國內則以極智嘉等企業(yè)為代表。視覺AMR由于技術難度相對較高，目前在全球范圍內擁有成熟視覺導航技術的企業(yè)并不多，國外企業(yè) Canvas T echnology 為代表，國內靈動科技的視覺導航技術也已經十分成熟。
具體到中國市場，從行業(yè)特性來看，AMR 供應商多是“小而專”的生存模式，很難在不同行業(yè)屬性的客戶間實現遷移，其實，從更長的發(fā)展周期上來講，物流機器人從自動化到兼具自動化和柔性生產特征的智能化，AMR 供應商們面對的不是一場競賽，而是兩場競賽。第一場競賽的階段目標是在同一細分市場的同類企業(yè)中脫穎而出做到頭部，成為“池塘里最大的魚”。具體到工業(yè)物流賽道，即成為單一環(huán)節(jié)最專業(yè)的移動機器人供 應商。就目前來說，從第一階段到第二階段的過渡段，企業(yè)則注重專業(yè)領域的垂直深耕，一般已經具備為頭部企業(yè)提供縱向跨場景的自動化物流解決方案的能力。
第二場競賽的階段目標則是成長為滿足全場景物聯需求的物流平臺化企業(yè)，這需要數據平臺、仿真平臺和成熟供應鏈等綜合能力的支撐，能夠以更快速度、更低成本滿足客戶的非標需求，在跨行業(yè)的橫向維度上成為工業(yè)物流智能化的方案供應商。要從以往單個產線、車間的工業(yè)物流向連通多個車間的工廠“大物流”轉變，需要將原本以工藝、產線或車間為單位，互相割裂的工業(yè)物流體系，升級為以整廠為單位、信息流和物流全面打通的智能化系統(tǒng)。
目前在國內進入第二階段的AMR企業(yè)以靈動科技、極智嘉為代表，是極具領導者競爭力的兩家企業(yè)。就技術復雜度來說，靈動科技的技術創(chuàng)新力度引人關注。
靈動科技的機器人產品目前集中于物流和制造業(yè)這兩大場景。作為全球唯一采用計算機視覺多傳感器融合方案的 AMR，靈動科技 ForwardX 機器人使用攝像頭和 GPU 代替人眼，通過深度學習神經網絡進行環(huán)境感知，實現了 VSLAM 三維地圖構建、360°避障、自主規(guī)劃路線，可以快速適應復雜環(huán)境布局的變化，節(jié)省重新部署的時間與成本，成為倉庫內部的無人駕駛物流車輛。
縱觀AMR技術的實現路徑，除了基礎的生產作業(yè)執(zhí)行系統(tǒng)與倉儲管理系統(tǒng)外，為防止機器人行駛沖突并盡可能提高調度效率，集群調度系統(tǒng)無疑成為了關鍵一環(huán)。然而，目前在全球范圍內，僅有幾家AMR企業(yè)具備集群調度的解決方案能力，包括靈動科技 ForwardX、6 River 和 Locus。這意味著，在國內市場，具備大規(guī)模集群調度系統(tǒng)的 AMR 公司只有靈動科技 ForwardX。
目前，靈動科技 ForwardX 已研發(fā)出基于深度學習的“Forcos 機器人感知決策平 臺”與基于機器學習的“f(x)多智能體調度系統(tǒng)”。經過近1年的研發(fā)投入，靈動科技 ForwardX 可實現單倉200臺AMR的調度能力。能提升2~3倍生產效率的集群調度系 統(tǒng)是有非常高技術門檻的，這種無法抄襲的研發(fā)壁壘正是靈動科技ForwardX最大的核心競爭力。據悉，靈動科技 ForwardX 現已申請專利175項，其中包括88項國際專利，并已經取得9項美國發(fā)明專利授權，這些都已成為公司出海的技術基石。
此外，在移動機器人行業(yè)，涉及 AMR 產品的公司諸多，極智嘉、海康機器人、快倉、艾吉威、優(yōu)艾智合、高通機器人、鴻海&凌華等都開始深耕AMR產品。
應用案例
以靈動科技—蘋果公司某OEM上市公司產線數字化柔性解決方案為例：通過靈動科技 V-SLAM 技術，實現對現場環(huán)境的快速建圖， 并可零成本進行作業(yè)位置實時修改， 快速匹配客戶快速變化的工藝需求；所有的物料搬運及尾料回收均通過 V-AMR 實現了全程無人化作業(yè)；此外，還實現了V-AMR 與作業(yè)人員、手動地牛、物料車等設備在同一場地內的安全交互，提供 360°避障及 5CM 以上的低矮障礙物識別。
借助 V-AMR 本體的懸掛式底盤設計，也提供了對于 3CM 以內的地面落差環(huán)境的通行能力；通過梯控系統(tǒng)完成電梯操作的全無人化作業(yè)，同時，在行業(yè)內率先實現一梯同時運載4部 AMR， 并實現了多梯多層多車的強大調度能力；直觀簡約的可定制界面，幫助操作員快速適應設備的操作方法，實現了新員工培訓1小時即可上崗的產品易用性。
從效果上看，通過采用靈動AMR解決方案，該公司原材料送料運輸能力由1700車次/日上漲至2218車次/日， 運輸能力提升了30.4%，每年可節(jié)省51%人工成本，2年內即可收回全部項目投入。
再比如靈動科技-全球TOP10服裝品牌華北物流戰(zhàn)略寄遞解決方案，通過集群調度系統(tǒng)，以及對倉庫運轉進行數據化、可視化，庫存分布、倉庫布局優(yōu)化，從而實現揀選效率提升，從140UPH提高到320UPH；人力成本降低50%；揀選準確率提升至99.95%；2年收回投資成本，資產利用率提升70%。
除此之外，還有很多代表性案例，比如靈動科技-TCL5G 智慧工廠“一鍵運料”解決方案、靈動科技順豐DHL汽配售后倉庫Pic2Go解決方案等等。
