Kirim dalam setengah jam

Dalam artikel sebelumnya, kami berbicara tentang pengembangan bidang robotika oleh Sberbank , robot kolaboratif dan exoskeleton . Dalam pembicaraan ini tentang robot logistik.


Foto: Sberbank

Apa itu robot logistik?

Federasi Robotika Internasional mengklasifikasikan robot logistik sebagai robot layanan profesional dan menyebutnya sebagai sistem logistik.

Menurut ISO 8373: 2012 , robot layanan profesional adalah robot yang melakukan pekerjaan yang bermanfaat bagi manusia dan peralatan, tidak termasuk tugas otomasi industri, dan digunakan untuk mengambil manfaat dari penyediaan berbagai layanan.

Dengan demikian, robot logistik adalah mekanisme diprogram mobile drive yang dirancang untuk mengontrol aliran barang, transportasi, pemrosesan dan pengemasannya. Biasanya, robot logistik dipasang di:

• lingkungan industri untuk objek bergerak dari semua jenis antara mesin, titik transfer atau gudang;
• lingkungan non-produksi, seperti gudang, pusat pos dan logistik, di rumah sakit atau bangunan umum lainnya untuk transportasi, pengiriman dan transfer barang;
• di area terbuka: di pelabuhan, bandara dan pusat transshipment, serta untuk mengatasi masalah "last mile" dalam mengirimkan barang ke konsumen akhir

Apa nilai dan manfaatnya?

Robot logistik dikembangkan karena fakta bahwa dengan bantuan mereka dimungkinkan untuk mengurangi biaya dan meningkatkan efisiensi perusahaan.

Dalam lingkungan industri, robot dapat mengurangi kebutuhan akan tenaga manusia, mengurangi jumlah kesalahan yang dilakukan oleh manusia, meningkatkan keselamatan di tempat kerja, dan meningkatkan keakuratan inventaris dan akuntansi barang / bagian dengan menghilangkan orang dari melakukan tugas rutin dan mengotomatisasi proses logistik.

Robot untuk lingkungan industri dapat digunakan dalam manufaktur / perusahaan yang fleksibel untuk menyelesaikan berbagai tugas:

• memindahkan produk melalui proses produksi, menyediakan pengiriman just-in-time (JIT): mengirimkan suku cadang ke titik pemrosesan / perakitan pada waktu yang tepat;
• pengiriman suku cadang untuk perakitan;
• mengumpulkan pesanan: memindahkan produk yang dipesan ke area muat trailer untuk pengiriman;
• pengiriman tepat waktu (JIT): pengiriman suku cadang ke titik pemrosesan / perakitan pada waktu yang tepat;

Dalam lingkungan non-produksi, robot jenis kurir digunakan, yang menguntungkan pemilik bisnis dan pelanggan mereka karena:

• penurunan lalu lintas gudang;
• mengurangi risiko kecelakaan dan kemacetan;
• meningkatkan keandalan perusahaan secara keseluruhan dan menghilangkan kesalahan yang terkait dengan faktor manusia;
• meningkatkan produktivitas perusahaan;
• meningkatkan ketersediaan dan fleksibilitas layanan, mengurangi biaya transportasi dan waktu (untuk pelanggan).

Robot kurir, biasanya, melakukan tindakan berikut:

• deteksi / deteksi objek untuk transportasi (kadang-kadang menggunakan seseorang dengan menekan tombol untuk memanggil robot);
• pemuatan dan transportasi benda;
• optimalisasi dan adaptasi rute transportasi;
• klasifikasi dan akuntansi objek (memungkinkan untuk meningkatkan akurasi akuntansi untuk aset material);
• bongkar objek di zona tujuan;

Segmen B2C menyumbang sekitar 50% dari total pasar untuk pengiriman produk, menurut penelitian McKinsey & Company . Menggunakan kendaraan pengiriman tak berawak diharapkan dapat memotong biaya pengiriman B2C hingga setengahnya, menurut penelitian yang sama. Untuk pelanggan layanan e-commerce, pengiriman barang oleh robot akan membawa fitur yang menarik - kemampuan untuk memilih waktu pengiriman barang yang tepat melalui aplikasi toko (jika ada fungsi seperti itu dan robot gratis di dekatnya).

Di masa depan, kendaraan tak berawak untuk pengangkutan barang akan mengurangi biaya upah untuk pengemudi, meningkatkan efisiensi pengiriman kargo karena kemampuan drone untuk terus bergerak tanpa berhenti untuk beristirahat, dan untuk meningkatkan keselamatan transportasi dengan menghilangkan faktor manusia.

Kendaraan pengiriman tak berawak dapat digunakan di seluruh rantai pasokan untuk logistik sehari-hari: dari "gudang masa depan" hingga kendaraan tak berawak dan kendaraan udara tak berawak untuk mengatasi masalah jarak tempuh terakhir. UAV dapat melakukan:

• Logistik di pusat penyortiran: pelabuhan, bandara, hub kereta api, pusat bea cukai;
• pengiriman barang dari lokasi produksi ke pusat distribusi;
• pengiriman barang ke konsumen akhir.

Ambil, misalnya, Sberbank

Setiap tahun, sekitar delapan puluh ribu ton uang kertas diproses di bank: uang kertas dikemas dalam bundel, bundel dikemas dalam kaset, kaset dipindahkan dari satu titik ke titik lainnya dan semua gerakan dilakukan oleh orang-orang. Dengan mengotomatisasi setidaknya bagian dari proses, Anda dapat secara signifikan mengurangi biaya operasi ini, meningkatkan produktivitas tenaga kerja, akurasi akuntansi, dan mengurangi jumlah kesalahan.

Contoh mencolok lainnya adalah pengiriman korespondensi dan kargo untuk karyawan dan pelanggan bank. Pelanggan perlu mengirimkan kartu dan mengambil salinan kertas dari dokumen yang ditandatangani oleh mereka ke pusat penyimpanan. Untuk setiap karyawan, layanan logistik bank memberikan 20 kg kargo per bulan. Mengingat fitur geografis negara kita dan sejumlah besar cabang Sberbank di seluruh negeri, tugas pengiriman barang yang akurat dan tanpa gangguan menjadi sangat menarik bagi robot.

Itulah sebabnya, robot logistik adalah salah satu bidang prioritas dari Laboratorium Robotika Sberbank. Suatu hari, kami menutup set ke akselerator perusahaan (aplikasi diterima, termasuk untuk sistem logistik). Pastikan untuk membicarakan proyek yang menarik.

Kondisi pasar

Pasar untuk robot logistik tidak dapat membanggakan volume pasar untuk manipulator industri: pada tahun 2016, jumlah sistem logistik yang dipasang, meskipun tumbuh sebesar 34% dibandingkan tahun 2015, hanya berjumlah 25.444 unit dengan nilai total sekitar $ 0,9 miliar (terhadap 1,8 juta unit robot industri dengan ukuran pasar sekitar $ 13 miliar).

Diperkirakan bahwa antara 2018 dan 2020, 190.000 robot logistik akan dijual, dengan pertumbuhan pasar tahunan rata-rata 25% hingga 30%. Pada saat yang sama, robot logistik akan membuat 48% dari penjualan semua robot layanan pada 2018-2020.


Gambar - Penjualan robot logistik pada 2015-2016, serta perkiraan untuk 2017 untuk 2017 dan 2018-2020 ( sumber )

Penggerak pertumbuhan pasar robotika logistik adalah pengembangan teknologi kecerdasan buatan, material baru, serta pengurangan biaya robot dengan mengurangi biaya komponen:

1. Kecerdasan buatan memungkinkan menurunkan ambang masuk robot: mereka tidak perlu lagi menyiapkan kamar dengan cara khusus, navigasi dapat dilakukan tanpa spidol khusus.
2. Bahan-bahan baru dan pengembangan teknologi penyimpanan energi mengurangi waktu henti robot, meningkatkan daya tariknya.
3. Produksi komponen secara massal memungkinkan produsen mengurangi harga, yang memiliki efek positif pada biaya seluruh solusi.

Sejarah perkembangan

Robot logistik memulai prosesi mereka relatif baru dan lebih lambat dari rekan-rekan industri mereka. Sampai saat ini, hanya robot industri yang tersebar luas. Mereka tidak bisa bergerak, buta, relatif tidak masuk akal, dan melakukan gerakan yang sama berulang kali ribuan kali sehari dengan tingkat akurasi dan pengulangan yang tinggi. Untuk banyak proses pembuatan sederhana, seperti pengelasan atau pemindahan komponen, keterampilan ini diperlukan. Namun, untuk menyelesaikan masalah logistik, akurasi tinggi dan pengulangan tidak cukup: robot tidak hanya harus bertindak, tetapi juga memahami dunia, membangun perilaku tergantung pada lingkungan yang berubah secara dinamis, membuat keputusan dengan cara yang paling optimal.

Robot logistik harus menangani berbagai macam produk / bagian dalam jumlah tak terbatas kombinasi. Terlepas dari kerumitan tugas, ini dapat dicapai jika robot dapat memiliki kemampuan yang dijelaskan di atas: untuk merasakan dunia, membangun model, membuat keputusan dan bertindak sesuai dengan keadaan.

Sampel eksperimental pertama robot ponsel cerdas mulai muncul sekitar tahun 1960-an.

Shakey

Salah satu yang pertama adalah Shakey the Robot , yang dikembangkan di Center for Artificial Intelligence di Stanford Research Institute (sekarang disebut SRI International).


Gambar - Robot Shakey ( sumber )

Robot itu dilengkapi dengan kamera televisi, pengintai optik, serta sensor tabrakan. Dia mampu bergerak di ruang kantor dan membedakan antara objek yang dicat khusus.

Shakey robot adalah robot mobile tujuan umum pertama yang memiliki awal kecerdasan buatan. Sementara robot lain harus diinstruksikan pada masing-masing tahap tugas yang lebih besar, Shakey dapat menganalisis tim dan memecahnya menjadi bagian-bagian utama sendiri berkat penjadwal yang dirancang khusus.

Proyek Shakey menyatukan penelitian dalam robotika, visi komputer, dan pemrosesan bahasa alami. Hasil proyek yang paling menonjol adalah algoritma pencarian A * , transformasi Hough , dan metode grafik visibilitas .

Hilare

Perwakilan lain yang menarik dari robot AI awal adalah robot seluler mandiri Hilare. Hilare dikembangkan pada tahun 1977 di Laboratorium untuk Analisis dan Arsitektur Sistem di Toulouse, Prancis. Dia dianggap sebagai robot ponsel Prancis pertama yang mampu bekerja secara mandiri di lingkungan yang tidak dikenal, memahami dan menganalisis dunia sekitar dan membuat keputusan berdasarkan analisis.


Gambar - Robot Hilare ( sumber )

Hilare lebih seperti robot mobile / logistik modern. Jadi, Hilare dilengkapi dengan:

• sensor ultrasonik untuk mendeteksi objek terdekat;
• pencari jangkauan laser untuk menyusun peta dua dimensi dari lingkungan;
• odometer untuk mengukur jarak yang ditempuh;
• empat mikroprosesor Intel 80286 untuk memproses data dari sensor.

Versi selanjutnya dari robot penelitian ini - Hillare 2 (1990) dan Hillare 3 (1999) menyebabkan kemajuan yang signifikan dalam bidang robot mobile dan mendekatkan penampilan perangkat logistik modern.


Gambar - Robot Hilare 2 ( sumber )

Teman Bantuan TRC

Salah satu robot kurir pertama yang didistribusikan di rumah sakit adalah Helpmate TRC, yang dikembangkan pada awal 1990-an. Secara total, sekitar 100 robot dioperasikan. Teman bantuan mengirimkan makanan, obat-obatan, dll kepada pasien. Keberhasilan utama proyek ini adalah pelepasan personel yang memenuhi syarat dari penugasan kurir. Sistem ini lebih dulu dan berhasil membuka jalan bagi beberapa sistem kurir di rumah sakit dan di dalam ruangan.


Figure - TRC Helpmate ( sumber )

Contoh sistem modern

Robot logistik untuk lingkungan produksi

Meskipun jumlah besar pemasok robot gudang, robot gudang otonom sepenuhnya (mampu bergerak tanpa persiapan khusus dari tempat) telah mulai digunakan relatif baru-baru ini. Banyak perusahaan yang aktif berkembang di bidang ini.

KUKA OmniRob

Misalnya, OmniRob dari KUKA (Jerman) menerapkan konsep manipulator seluler untuk menyelesaikan tugas menangkap dan membawa suku cadang dan barang. Robot adalah platform dengan manipulator yang dipasang dengan gripper. Fitur khas dari platform ini adalah rodanya - roda omni , yang memiliki kemampuan untuk bergerak ke arah yang berbeda.


Gambar - KUKA OmniRob ( sumber )

Neobotix MM-800

Manipulator seluler MM-800 lain dari Neobotix (Jerman) memiliki manipulator KUKA enam tahap yang dipasang pada platform seluler. Plaftorma memberikan daya tahan baterai selama 10 jam. MM-800 digunakan di pabrik AUDI di Ingolstadt.


Gambar - Neobotix MM-800 ( sumber )

Robot logistik untuk lingkungan non-produksi

Robotika Amazon (sistem Kiva)

Contoh mencolok dari keberhasilan penciptaan dan implementasi robot logistik gudang adalah Kiva Systems , yang kemudian dibeli oleh Amazon dan berganti nama menjadi Robotika Amazon. Perusahaan ini didirikan pada tahun 2003 dan pada tahun 2008 sudah menerapkan solusi untuk tiga pelanggan besar.


Gambar - Amazon (Kiva) AGV ( sumber )

Robot perusahaan adalah platform seluler dengan kapasitas angkat 500 dan 1.500 kilogram, dilengkapi dengan sensor inframerah untuk menghindari tabrakan, komputer di-papan dan komunikasi nirkabel dengan perangkat lunak manajemen berbasis cloud. Semua robot memiliki baterai, dan harus diisi ulang satu jam sekali selama lima menit.

Untuk memecahkan masalah mempercepat dan menyederhanakan pengiriman barang, Kiva telah mengembangkan pendekatannya sendiri untuk organisasi gudang. Semua produk disimpan di rak khusus. Saat memasukkan pesanan, sistem menemukan robot terdekat dan mengirimkannya ke rak dengan barang yang diperlukan. Robot bergerak di sekitar gudang mengikuti kode QR yang ditempatkan di lantai. Ketika robot mencapai titik yang telah ditentukan, ia masuk di bawah meja, mengangkatnya menggunakan mekanisme sekrup khusus dan dibawa ke operator untuk mengeluarkan barang.

SwissLog RoboCourier

Robot SpeciMinder dan RoboCourier dari SwissLog adalah platform seluler yang ringkas dan berdiri sendiri yang bergerak bebas di lingkungan stasioner dan laboratorium yang khas. Platform dilengkapi dengan tempat untuk pemasangan kargo dan dapat secara mandiri mengirimkan barang kepada penerima yang ditentukan.


Menggambar - SwissLog RoboCourier ( sumber )

Robot dilengkapi dengan antarmuka untuk integrasi dengan pintu dan elevator untuk bergerak di antara kamar dan lantai, sistem navigasi laser untuk perencanaan lintasan yang dinamis dan menghindari rintangan. SpeciMinder dan RoboCourier dapat bekerja secara independen - mereka tidak memerlukan server manajemen, tugas navigasi dan perencanaan dapat diselesaikan pada robot papan.

Aethon menarik

Aethon (USA) menawarkan pendekatan yang berbeda. Ini didasarkan pada platform seluler yang ringkas yang dapat digunakan untuk menyimpan dan mengangkut berbagai produk rumah sakit (piring, obat-obatan, tempat tidur, sampel darah, produk farmasi, dll.). Platform dapat merapat ke semua troli yang didukung untuk mengurangi lalu lintas dan meningkatkan efisiensi sistem (misalnya, troli dapat diangkut dengan antar-jemput: satu platform membawa troli ke titik tertentu, kemudian troli lain digerakkan oleh platform lain). Diperkirakan lebih dari 500 robot beroperasi di sekitar 450 rumah sakit, yang menghasilkan lebih dari 5 juta pengiriman per tahun.


Gambar - Aethon TUG ( sumber )

Robot logistik untuk area luar

Sejumlah startup mengembangkan dan menawarkan landasan yang sama secara konseptual atau menerbangkan kendaraan udara tak berawak untuk mengurangi biaya dan mempercepat pengiriman barang ke konsumen akhir. Diantaranya: SideWalk (kemitraan dengan DHL), Starship (dibuat oleh para insinyur pendiri Skype) dan Dispatch (MIT / UPenn).


Drawings - Starship and Dispatch Carry Robots

Kapal luar angkasa dapat membawa beban hingga 10 kg, dan Carry Dispatch dapat membawa beban hingga 50 kg. Robot ini digunakan untuk mengirimkan barang tidak lebih dari 30 menit dari pusat distribusi lokal, dan dapat mengirimkan paket kecil, bahan makanan, pizza, dll.

Di antara pengembangan sistem pengiriman menggunakan kendaraan udara tak berawak, Amazon Prime Air Delivery , Drone Delivery Canada dan JD.COM dapat dibedakan. Semuanya, dengan berbagai tingkat keberhasilan, menyelesaikan kasus yang sama - pengiriman cepat barang berukuran kecil dan berat dari toko online ke pelanggan menggunakan kendaraan udara tak berawak. Amazon melakukan pengiriman komersial pertamanya pada 17 Desember 2016. Pengiriman Drone Kanada sedang mengembangkan manajemen drone dan sistem pengirimannya di bandara A.S. JD.COM telah mulai mengirimkan barang ke daerah pedesaan sebagai bagian dari operasi percontohan.






Menggambar - Amazon Prime Air , Pengiriman Drone Kanada , JD.COM

Teknologi baru

Ke mana harus mencari dan ke arah mana untuk mengembangkan produk Anda sendiri?

IoT

Robot hidup di dunia digital, dan untuk pekerjaan mereka yang lebih efisien dan bermakna, perlu menyebar dunia digital ke dunia fisik sebanyak mungkin. Konsep baru digitalisasi dan jaringan media (IoT, Industry 4.0) dapat membawa otomatisasi perusahaan ke tingkat yang jauh lebih tinggi.

Otonomi

Meningkatkan produktivitas, kecepatan, dan navigasi sepenuhnya otonom tanpa persiapan ruang khusus akan membantu menurunkan ambang batas bagi pelanggan untuk memasukkan produk.

Ketersediaan

Meningkatnya ketersediaan sistem karena berkurangnya waktu pengisian robot, serta peningkatan keandalan perangkat akan membantu menarik pelanggan.

Kesederhanaan

Pengaturan dan konfigurasi yang cepat dan intuitif, kemudahan pemeliharaan, kemudahan penggunaan akan membantu menurunkan ambang masuk dan menarik pelanggan.

Kecerdasan buatan

Robot sudah belajar cara berkendara sendiri, tetapi mereka masih mengalami masalah dengan pengenalan pola dalam kondisi yang sulit. Perkembangan teknologi persepsi akan memungkinkan robot untuk menghasilkan siklus penuh pesanan perakitan dari gudang tanpa campur tangan manusia. Ini akan mengurangi waktu persiapan pesanan dan biaya pemeliharaan gudang.

Kolaborasi

Kemampuan untuk bekerja bersama personel dan melakukan tugas dalam ruang yang sama dengan seseorang memungkinkan Anda untuk menyesuaikan proses produksi dan logistik.