التوصيل خلال نصف ساعة

في المقالات السابقة ، تحدثنا عن تطوير مجال الروبوتات بواسطة Sberbank والروبوتات التعاونية والهيكل الخارجي . في هذا الحديث عن الروبوتات اللوجستية.


الصورة: Sberbank

ما هو الروبوت اللوجستي؟

يصنف الاتحاد الدولي للروبوتات الروبوتات اللوجيستية على أنها روبوت للخدمات المهنية ويطلق عليها أنظمة اللوجستيات.

وفقًا لمعيار ISO 8373: 2012 ، فإن روبوت الخدمة الاحترافي هو روبوت يقوم بعمل مفيد للأشخاص والمعدات ، باستثناء مهام الأتمتة الصناعية ، ويستخدم للاستفادة من توفير الخدمات المختلفة.

وبالتالي ، فإن الروبوت اللوجستي هو آلية قابلة للبرمجة في محرك الأقراص المحمولة مصممة للتحكم في تدفق البضائع ونقلها ومعالجتها وتعبئتها. عادة ، يتم تثبيت الروبوتات اللوجستية في:

• البيئات الصناعية لنقل الأشياء من جميع الأنواع بين الآلات أو نقاط النقل أو المستودعات ؛
• البيئات غير الإنتاجية ، مثل المستودعات ومراكز البريد والخدمات اللوجستية ، في المستشفيات أو المباني العامة الأخرى للنقل ، وتسليم ونقل البضائع ؛
• في المناطق المفتوحة: في الموانئ والمطارات ومراكز إعادة الشحن ، وكذلك للتغلب على مشكلة "الميل الأخير" في توصيل البضائع للمستهلكين النهائيين

ما هي قيمتها ومفيد؟

تم تطوير الروبوتات اللوجيستية لأنه من الممكن بمساعدتهم تقليل التكاليف وزيادة كفاءة المؤسسات.

في البيئة الصناعية ، يمكن أن تقلل الروبوتات من الحاجة إلى العمل البشري ، وتقليل عدد الأخطاء التي يرتكبها البشر ، وزيادة السلامة في أماكن العمل ، وزيادة دقة المخزون والمحاسبة للسلع / الأجزاء من خلال القضاء على الأشخاص من أداء المهام الروتينية وأتمتة العمليات اللوجستية.

يمكن استخدام الروبوتات للبيئات الصناعية في التصنيع / المؤسسات المرنة لحل مجموعة واسعة من المهام:

• نقل المنتجات من خلال عمليات الإنتاج ، وتوفير التسليم في الوقت المناسب (JIT): توصيل الأجزاء إلى نقطة المعالجة / التجميع في الوقت المناسب ؛
• تسليم قطع غيار للتجميع ؛
• جمع الطلبات: نقل المنتجات المطلوبة إلى منطقة التحميل للمقطورة لإرسالها ؛
• التسليم في الوقت المناسب (JIT): توصيل الأجزاء إلى نقطة المعالجة / التجميع في الوقت المناسب ؛

في البيئات غير الإنتاجية ، يتم استخدام الروبوتات من نوع البريد السريع ، والتي تفيد كلا من أصحاب الأعمال وعملائهم بسبب:

• انخفاض في حركة المستودعات ؛
• تقليل مخاطر الحوادث والازدحام ؛
• تحسين موثوقية المؤسسة ككل وإزالة الأخطاء المتعلقة بالعامل البشري ؛
• زيادة إنتاجية المؤسسة ؛
• زيادة توافر ومرونة الخدمات ، وخفض تكاليف النقل والوقت (للعملاء).

يقوم روبوت البريد السريع ، كقاعدة عامة ، بتنفيذ الإجراءات التالية:

• الكشف / الكشف عن الأشياء للنقل (في بعض الأحيان باستخدام شخص بالضغط على الزر للاتصال بالروبوت) ؛
• تحميل ونقل الأشياء ؛
• تحسين وتكييف طرق النقل ؛
• تصنيف وحساب الأشياء (يسمح بزيادة دقة المحاسبة للأصول المادية) ؛
• تفريغ الأشياء في منطقة الوجهة ؛

يمثل قطاع B2C حوالي 50 ٪ من إجمالي السوق لتسليم المنتجات ، وفقًا لدراسة McKinsey & Company . من المتوقع أن يؤدي استخدام مركبات التسليم بدون طيار إلى خفض تكاليف الشحن B2C إلى النصف ، وفقًا للدراسة نفسها. بالنسبة لعملاء خدمات التجارة الإلكترونية ، فإن تسليم البضائع بواسطة الروبوتات سيجلب ميزة مثيرة للاهتمام - القدرة على اختيار الوقت المحدد لتسليم البضائع من خلال تطبيق المتجر (إذا كانت هناك مثل هذه الوظيفة والروبوتات المجانية القريبة).

في المستقبل ، ستقلل المركبات غير المأهولة لنقل البضائع من تكلفة الأجور للسائقين ، وتزيد من كفاءة تسليم البضائع بسبب قدرة الطائرات بدون طيار على مواصلة التحرك دون توقف للراحة ، وزيادة سلامة النقل من خلال القضاء على العامل البشري.

يمكن استخدام مركبات التسليم بدون طيار في جميع أنحاء سلسلة التوريد للخدمات اللوجستية اليومية: من "مستودع المستقبل" إلى المركبات غير المأهولة والمركبات الجوية بدون طيار للتغلب على مشاكل الميل الأخير. يمكن للطائرات بدون طيار تنفيذ ما يلي:

• اللوجستيات في مراكز الفرز: الموانئ والمطارات ومراكز السكك الحديدية والمراكز الجمركية.
• تسليم البضائع من مواقع الإنتاج إلى مراكز التوزيع ؛
• تسليم البضائع للمستهلكين النهائيين.

خذ على سبيل المثال ، Sberbank

سنويًا ، تتم معالجة حوالي ثمانين ألف طن من الأوراق النقدية في البنك: يتم تعبئة الأوراق النقدية في حزم ، وتعبئتها في علب ، ويتم نقل الكاسيت من نقطة إلى أخرى ويتم إجراء جميع الحركات من قبل الناس. من خلال أتمتة جزء على الأقل من العملية ، يمكنك تقليل تكلفة هذه العمليات بشكل كبير ، وزيادة إنتاجية العمل ، ودقة المحاسبة وتقليل عدد الأخطاء.

ومن الأمثلة البارزة الأخرى تسليم المراسلات والبضائع لموظفي وعملاء البنك. يحتاج العملاء إلى تسليم البطاقات وأخذ نسخ ورقية من المستندات التي وقعوا عليها إلى مراكز التخزين. لكل موظف ، تقدم الخدمات اللوجستية للبنك 20 كجم من البضائع شهريًا. نظرًا للسمات الجغرافية لبلدنا والعدد الكبير من فروع بنك سبيربنك في جميع أنحاء البلاد ، تصبح مهمة التسليم الدقيق وغير المتقطع للسلع مثيرة للاهتمام للغاية بالنسبة للروبوتات.

هذا هو السبب ، الروبوتات اللوجستية هي واحدة من المجالات ذات الأولوية لمختبر الروبوتات سبيربنك. في اليوم الآخر ، أغلقنا المجموعة على مسرع الشركة (تم قبول الطلبات ، بما في ذلك الأنظمة اللوجستية). تأكد من التحدث عن المشاريع المثيرة للاهتمام.

حالة السوق

لا يمكن أن يفتخر سوق الروبوتات اللوجستية بحجم سوق المتلاعبين الصناعيين: في عام 2016 ، بلغ عدد أنظمة اللوجستيات المثبتة ، على الرغم من نموها بنسبة 34٪ مقارنة بعام 2015 ، 25.254 وحدة فقط بقيمة إجمالية تبلغ حوالي 0.9 مليار دولار (مقابل 1.8 مليون وحدة من الروبوتات الصناعية بحجم سوق يبلغ حوالي 13 مليار دولار).

من المتوقع أنه سيتم بيع 190.000 روبوت لوجستي بين عامي 2018 و 2020 ، بمتوسط ​​نمو سنوي في السوق يتراوح بين 25٪ و 30٪. في الوقت نفسه ، ستشكل الروبوتات اللوجيستية 48 ٪ من مبيعات جميع روبوتات الخدمة في 2018-2020.


الشكل - مبيعات الروبوتات اللوجستية في 2015-2016 ، بالإضافة إلى التوقعات لعام 2017 لعامي 2017 و 2018-2020 ( المصدر )

تتمثل محركات نمو سوق الروبوتات اللوجستية في تطوير تقنيات الذكاء الاصطناعي ، والمواد الجديدة ، بالإضافة إلى تقليل تكلفة الروبوتات عن طريق تقليل تكلفة المكونات:

1. يسمح الذكاء الاصطناعي بخفض عتبة الدخول للروبوتات: لم يعودوا بحاجة إلى إعداد الغرف بطريقة خاصة ، يمكن تنفيذ التنقل بدون علامات خاصة.
2. تعمل المواد الجديدة وتطوير تقنيات تخزين الطاقة على تقليل وقت التوقف عن العمل للروبوتات وزيادة جاذبيتها.
3. يسمح الإنتاج الضخم للمكونات للمصنعين بتقليل الأسعار ، مما يؤثر بشكل إيجابي على تكلفة الحل بالكامل.

تاريخ التنمية

بدأت الروبوتات اللوجيستية موكبها في الآونة الأخيرة نسبياً وبعد ذلك بكثير من نظيراتها الصناعية. حتى وقت قريب ، كانت الروبوتات الصناعية فقط منتشرة على نطاق واسع. لم يتمكنوا من الحركة ، وكانوا عمياء ، وغير منطقيين نسبيًا ، وقاموا بنفس الحركات مرارًا وتكرارًا آلاف المرات في اليوم بدرجة عالية من الدقة والتكرار. بالنسبة للعديد من عمليات التصنيع البسيطة ، مثل اللحام أو نقل الأجزاء ، فإن هذه المهارات ضرورية. ومع ذلك ، لحل المشاكل اللوجيستية ، الدقة العالية والتكرار ليست كافية: يجب ألا يتصرف الروبوت فحسب ، بل يفهم العالم أيضًا ، ويبني السلوكيات اعتمادًا على البيئة المتغيرة ديناميكيًا ، ويتخذ القرارات بالطريقة المثلى.

يجب أن يتعامل الروبوت اللوجستي مع مجموعة واسعة من المنتجات / الأجزاء المختلفة في عدد لا نهائي من المجموعات. على الرغم من تعقيد المهمة ، يمكن تحقيق ذلك إذا كان الروبوت قادرًا على امتلاك القدرات الموضحة أعلاه: ليشعر بالعالم ، وبناء النماذج ، واتخاذ القرارات والتصرف وفقًا للظروف.

بدأت العينات التجريبية الأولى للروبوتات المحمولة الذكية بالظهور حوالي الستينيات.

مهزوز

كان الأول هو Shakey the Robot ، الذي تم تطويره في مركز الذكاء الاصطناعي في معهد أبحاث ستانفورد (يسمى الآن SRI International).


الشكل - Shakey Robot ( المصدر )

وقد تم تجهيز الروبوت بكاميرا تلفزيونية وجهاز تحديد مدى بصري ، بالإضافة إلى مستشعرات التصادم. كان قادرًا على التنقل في المساحات المكتبية والتمييز بين الأشياء المطلية خصيصًا.

كان Shakey the robot أول روبوت متنقل متعدد الأغراض يمتلك بدايات الذكاء الاصطناعي. في حين أنه يجب توجيه الروبوتات الأخرى في كل مرحلة فردية من مهمة أكبر ، يمكن لـ Shakey تحليل الفرق وتقسيمها إلى أجزاء رئيسية من تلقاء نفسها بفضل جدولة مصممة خصيصًا.

جمع مشروع Shakey بين البحث في الروبوتات ورؤية الكمبيوتر ومعالجة اللغة الطبيعية. أبرز نتائج المشروع هي خوارزمية البحث A * ، وتحويل Hough ، وطريقة الرسم البياني للرؤية .

هيلاري

ممثل آخر مثير للاهتمام لروبوتات الذكاء الاصطناعي المبكرة هو الروبوت المحمول المستقل Hilare. تم تطوير هيلاري في عام 1977 في مختبر تحليل النظم والهندسة المعمارية في تولوز ، فرنسا. يعتبر أول روبوت فرنسي محمول قادر على العمل بشكل مستقل في بيئة غير معروفة ، وإدراك وتحليل العالم من حوله واتخاذ قرارات بناءً على التحليل.


الشكل - هيلاري روبوت ( المصدر )

هيلاري هو أشبه بروبوت حديث للوجستيات / المحمول. لذلك ، تم تجهيز هيلاري بما يلي:

• أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية للكشف عن الأشياء القريبة ؛
• جهاز تحديد مدى الليزر لتجميع خريطة ثنائية الأبعاد للبيئة ؛
• عداد المسافات لقياس المسافة المقطوعة ؛
• أربعة معالجات Intel 80286 الدقيقة لمعالجة البيانات من أجهزة الاستشعار.

أدت الإصدارات اللاحقة من هذا الروبوت البحثي - Hillare 2 (1990) و Hillare 3 (1999) إلى تقدم كبير في مجال الروبوتات المحمولة وأقربت من ظهور الأجهزة اللوجستية الحديثة.


الشكل - هيلاري 2 روبوت ( المصدر )

مساعد لجنة الحقيقة والمصالحة

أحد روبوتات البريد السريع التي يتم توزيعها في المستشفيات كان مساعده في لجنة الحقيقة والمصالحة ، الذي تم تطويره في أوائل التسعينات. في المجموع ، تم تشغيل حوالي 100 روبوت. قدم مساعده الطعام والدواء ، وما إلى ذلك للمرضى. كان النجاح الرئيسي للمشروع هو الإفراج عن الموظفين المؤهلين من مهام البريد السريع. كان النظام متقدماً على وقته ومهد بنجاح الطريق أمام العديد من أنظمة البريد السريع في المستشفيات وفي الداخل.


الشكل - رفيق لجنة الحقيقة والمصالحة ( المصدر )

أمثلة على الأنظمة الحديثة

الروبوتات اللوجستية لبيئات الإنتاج

على الرغم من العدد الكبير من موردي روبوتات المستودعات ، فقد تم استخدام روبوتات المستودعات المستقلة بالكامل (القادرة على التحرك بدون إعداد خاص للمباني) في الآونة الأخيرة نسبيًا. تتطور العديد من الشركات بنشاط في هذا المجال.

كوكا أومنيروب

على سبيل المثال ، تقوم OmniRob من KUKA (ألمانيا) بتطبيق مفهوم مناور متنقل لحل مهام التقاط وحمل الأجزاء والبضائع. الروبوت هو منصة مع مناور مثبتة مع القابض. السمة المميزة للمنصة هي عجلاتها - ما يسمى بالعجلات المتعددة ، والتي لديها القدرة على التحرك في اتجاهات مختلفة.


الشكل - KUKA OmniRob ( المصدر )

Neobotix MM-800

يوجد مناور متنقل آخر MM-800 من Neobotix (ألمانيا) يحتوي على مناور KUKA من ست مراحل مثبتة على منصة متنقلة. يوفر Plaftorma عمر البطارية لمدة 10 ساعات. يستخدم MM-800 في مصنع AUDI في إنغولشتات.


الشكل - Neobotix MM-800 ( المصدر )

الروبوتات اللوجيستية للبيئات غير الإنتاجية

Amazon Robotics (أنظمة Kiva)

من الأمثلة البارزة على إنشاء وتنفيذ الروبوتات اللوجستية للمستودعات بنجاح شركة Kiva Systems ، التي اشترتها أمازون لاحقًا وأعيدت تسميتها باسم Amazon Robotics. تأسست الشركة في عام 2003 وبحلول عام 2008 كانت قد نفذت بالفعل حلها لثلاثة عملاء كبار.


الشكل - أمازون (Kiva) AGV ( المصدر )

إن روبوتات الشركة عبارة عن منصات متنقلة بسعة رفع تبلغ 500 و 1500 كيلوغرام ، ومجهزة بأجهزة استشعار بالأشعة تحت الحمراء لتجنب الاصطدامات ، وكمبيوتر محمول على متن الطائرة ، واتصالات لاسلكية مع برنامج إدارة قائم على السحابة. تحتوي جميع الروبوتات على بطاريات ويجب إعادة شحنها مرة كل ساعة لمدة خمس دقائق.

لحل مشاكل تسريع وتبسيط تسليم البضائع ، طورت كيفا نهجها الخاص لتنظيم المستودع. يتم تخزين جميع المنتجات في رفوف متخصصة. عند إدخال النظام ، يعثر النظام على أقرب روبوت ويرسله إلى الحامل مع السلع الضرورية. تتحرك الروبوتات حول المستودع باتباع رموز QR الموضوعة على الأرض. عندما يصل الروبوت إلى نقطة محددة مسبقًا ، فإنه يدخل تحت العداد ، ويرفعه باستخدام آلية لولبية خاصة ويتم نقله إلى المشغل لإصدار البضائع.

SwissLog RoboCourier

إن روبوتات SpeciMinder و RoboCourier من SwissLog عبارة عن منصات متحركة مدمجة وقائمة بذاتها تتحرك بحرية في البيئات الثابتة والمعملية النموذجية. المنصات مجهزة بأماكن لتركيب البضائع ويمكنها تسليم البضائع بشكل مستقل إلى المستلمين المحددين.


الرسم - SwissLog RoboCourier ( المصدر )

تم تجهيز الروبوتات بواجهات للتكامل مع الأبواب والمصاعد للتنقل بين الغرف والأرضيات ، ونظام ملاحة ليزر لإعادة التخطيط الديناميكي للمسارات وتجنب العقبات. يمكن لـ SpeciMinder و RoboCourier العمل بشكل مستقل - لا يحتاجان إلى خادم إدارة ، ويمكن حل مهام الملاحة والتخطيط على الروبوتات المحمولة.

شد ايثون

تقدم Aethon (الولايات المتحدة الأمريكية) نهجًا مختلفًا. ويستند إلى منصة متنقلة مدمجة يمكن إرساء عربات بها لتخزين ونقل منتجات المستشفيات المختلفة (الأطباق والأدوية والفراش وعينات الدم ومنتجات الصيدلة ، وما إلى ذلك). يمكن للمنصات أن ترسو في جميع العربات المدعومة لتقليل حركة المرور وزيادة كفاءة النظام (على سبيل المثال ، يمكن نقل العربة بواسطة المكوك: منصة واحدة تنقل العربة إلى نقطة معينة ، ثم يتم تشغيل عربة أخرى بواسطة منصة أخرى). يُزعم أن أكثر من 500 روبوت يعمل في حوالي 450 مستشفى ، والتي تقدم أكثر من 5 ملايين ولادة سنويًا.


الشكل - Aethon TUG ( المصدر )

روبوتات لوجستية للمناطق الخارجية

تقوم العديد من الشركات الناشئة بتطوير وتقديم طائرات متشابهة من حيث الأرض أو طيران بدون طيار لتقليل التكاليف وتسريع تسليم البضائع إلى المستهلك النهائي. من بينها: SideWalk (شراكة مع DHL) و Starship (تم إنشاؤها بواسطة المهندسين المؤسسين لـ Skype) و Dispatch (MIT / UPenn).


رسومات - المركبة الفضائية والروبوتات المحمولة

يمكن أن تحمل Starship حمولات تصل إلى 10 كجم ، ويمكن أن تحمل Carry Dispatch حمولات تصل إلى 50 كجم. يتم استخدام هذه الروبوتات لتسليم البضائع لمدة لا تزيد عن 30 دقيقة من مركز التوزيع المحلي ، وهي قادرة على توصيل الطرود الصغيرة والبقالة والبيتزا ، إلخ.

من بين تطوير أنظمة التسليم باستخدام المركبات الجوية بدون طيار ، يمكن تمييز Amazon Prime Air Delivery و Drone Delivery Canada و JD.COM . جميعهم ، بدرجات متفاوتة من النجاح ، يحسبون نفس الحالة - التسليم السريع للسلع ذات الحجم الصغير والوزن من المتاجر عبر الإنترنت إلى العملاء باستخدام المركبات الجوية بدون طيار. قامت أمازون بأول تسليم تجاري لها في 17 ديسمبر 2016. تعمل شركة Drone Delivery Canada على تطوير نظام إدارة الطائرات بدون طيار وإرسالها في مطار أمريكي ؛ وقد بدأت JD.COM في توصيل البضائع إلى المناطق الريفية كجزء من عملية تجريبية.






الرسم - Amazon Prime Air ، Canada Drone Delivery ، JD.COM

التكنولوجيا الجديدة

أين تبحث وفي أي اتجاه لتطوير منتجك الخاص؟

إنترنت الأشياء

تعيش الروبوتات في عالم رقمي ، ومن أجل عملها الأكثر فعالية وذات مغزى ، من الضروري نشر العالم الرقمي إلى العالم المادي قدر الإمكان. يمكن للمفاهيم الجديدة لرقمنة الوسائط والشبكات (إنترنت الأشياء ، الصناعة 4.0) أن ترتقي بأتمتة المؤسسة إلى مستوى أعلى بكثير.

الحكم الذاتي

سيساعد تحسين الإنتاجية والسرعة والملاحة المستقلة بالكامل دون إعداد غرفة خاصة على خفض الحد الأدنى للعملاء للدخول إلى المنتج.

التوفر

سيساعد التوافر المتزايد للنظام بسبب انخفاض وقت شحن الروبوتات ، بالإضافة إلى زيادة موثوقية الأجهزة في جذب العملاء.

البساطة

سيساعد الإعداد والتكوين السريع والبديهي ، وسهولة الصيانة ، وسهولة الاستخدام على خفض عتبة الدخول وجذب العملاء.

الذكاء الاصطناعي

لقد تعلمت الروبوتات بالفعل كيفية الركوب بمفردها ، لكنها لا تزال تواجه مشاكل في التعرف على الأنماط في الظروف الصعبة. سيسمح تطوير تقنيات الإدراك للروبوتات بإنتاج دورة كاملة من تجميع الطلبات من المستودعات دون تدخل بشري. سيؤدي ذلك إلى تقليل وقت إعداد الطلبات وتكلفة صيانة المستودع.

التعاون

تسمح لك القدرة على العمل جنبًا إلى جنب مع الموظفين وأداء المهام في نفس المساحة التي يتمتع بها الشخص بتخصيص عمليات الإنتاج والخدمات اللوجستية.