國內(nèi)首個(gè)“貨到人”倉儲機(jī)器人測評成果發(fā)布

文/鞏瀟、趙曉飛、李夢瑋

國內(nèi)首個(gè)“貨到人”倉儲機(jī)器人測評成果發(fā)布

文/鞏瀟、趙曉飛、李夢瑋

目前AI還處于起步階段，相對比較容易商業(yè)化的行業(yè)包括：物流、出行、金融、醫(yī)療等。而物流行業(yè)具有人力密集和資本密集等特點(diǎn)，為人工智能技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的空間。而中國電商行業(yè)的快速發(fā)展、新零售對供應(yīng)鏈體系的重塑，推動著中國的供應(yīng)鏈體系正在經(jīng)歷深刻的變革。愈發(fā)復(fù)雜的供應(yīng)鏈運(yùn)營和不斷上升的運(yùn)營成本，都在激發(fā)行業(yè)對人工智能解決方案的需求。

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電商行業(yè)在不斷地崛起、擴(kuò)張疆土、增大版圖。電商要擴(kuò)展，就相應(yīng)地需要強(qiáng)硬的物流行業(yè)作為后盾來支撐。有電商就需要快遞，有快遞就會產(chǎn)生商品分揀的問題，而商品分揀映射的就是人力作業(yè)問題。任務(wù)繁重、工作量大、環(huán)境惡劣、人手不足等這些都是物流行業(yè)亟待解決的問題。那么，面對這些單調(diào)的、繁重的、復(fù)雜的或是有危險(xiǎn)的工作，有誰可以代替呢？

這時(shí)候，該是“貨到人”倉儲機(jī)器人的登場時(shí)間了。

自動導(dǎo)引車(Automated Guided Vehicles，AGV)，又名無人搬運(yùn)車，因其減輕了工人的勞動強(qiáng)度，降低了工作危險(xiǎn)性，提高了生產(chǎn)效率，使得AGV在各行各業(yè)得以迅速發(fā)展。

“貨到人”倉儲機(jī)器人作為馱舉式AGV的一種，是集合圖像識別、傳感技術(shù)、機(jī)械控制、運(yùn)動控制等為一體的獨(dú)立可自主導(dǎo)航移動的貨架搬運(yùn)機(jī)器人。

一般來說，“貨到人”倉儲機(jī)器人的工作環(huán)節(jié)主要是：挑選——位移——二次分揀——復(fù)核包裝——按流向分揀。本來由人力進(jìn)行的工作現(xiàn)在可以讓物流機(jī)器人完成，無疑是改善了人工勞動的強(qiáng)度，減少了人力成本，整套系統(tǒng)可以使倉儲作業(yè)更加高效、準(zhǔn)確、可靠地進(jìn)行。

測評流程

但是，我們在看到物流機(jī)器人為物流行業(yè)帶來諸多便利的同時(shí)，也要看到我國物流機(jī)器人存在的不足以及需要改進(jìn)的地方。比如，現(xiàn)在的物流機(jī)器人尚且不夠靈活，未能達(dá)到高度智能化，尚未物美價(jià)廉。那么，如果對現(xiàn)如今的物流機(jī)器人進(jìn)行測評結(jié)果會是怎樣的呢？

鞏瀟 北京賽迪機(jī)器人測評工程技術(shù)中心有限公司 副總經(jīng)理

李夢瑋 北京賽迪機(jī)器人測評工程技術(shù)中心有限公司 項(xiàng)目經(jīng)理

趙曉飛 北京賽迪機(jī)器人測評工程技術(shù)中心有限公司 項(xiàng)目經(jīng)理

2017年6月13日，“‘貨到人’倉儲機(jī)器人測評成果發(fā)布會”在北京市海淀區(qū)賽迪大廈順利召開。

這次大會是由工業(yè)和信息化部計(jì)算機(jī)與微電子發(fā)展研究中心（中國軟件評測中心）主辦，北京大學(xué)、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)專家，中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會、德國萊茵TüV集團(tuán)、哈工大機(jī)器人集團(tuán)等行業(yè)專家，以及4家國內(nèi)知名物流企業(yè)和15家機(jī)器人相關(guān)單位共同參與的。

在此次大會中，北京賽迪機(jī)器人測評工程技術(shù)中心有限公司總經(jīng)理陳淥萍匯報(bào)了此次發(fā)布會的主題內(nèi)容——“貨到人”倉儲機(jī)器人測評成果，包括此次測評的背景及必要性、測評流程、測評依據(jù)、測評工具及環(huán)境、測評指標(biāo)、測評分析、總結(jié)及建議等內(nèi)容。測評報(bào)告從基本參數(shù)、功能、性能、機(jī)械電氣安全、產(chǎn)品說明書及相關(guān)技術(shù)文件、人員管理與運(yùn)維等六大類指標(biāo)分析了“貨到人”倉儲機(jī)器人產(chǎn)品存在的問題，并總結(jié)了主流產(chǎn)品的特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)應(yīng)重視產(chǎn)品質(zhì)量問題，發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范和引領(lǐng)作用，加大產(chǎn)品檢測和認(rèn)證力度。

測評指標(biāo)

2 0 允許地面圖標(biāo)最大偏差2 1 允許地面圖標(biāo)連續(xù)損毀或遮擋的數(shù)量2 2 頂升高度2 3 升降速度2 4 負(fù)載能力2 5 額定速度2 6 額定自轉(zhuǎn)速度2 7 啟停加速時(shí)間2 8 行駛精度2 9 重復(fù)停位精度3 0 安全制動距離3 1 避障能力3 2 工作效率3 3 路徑柔性3 4 系統(tǒng)調(diào)度能力3 5 噪音3 6 續(xù)航時(shí)間三、性能電源和安全裝置等構(gòu)成3 8 引入電源線端接法和切斷開關(guān)3 9 電擊防護(hù)4 0 電氣設(shè)備的保護(hù)4 1 等電位聯(lián)結(jié)4 2 控制電路和控制功能4 3 操作板和安裝在機(jī)械上的控制器件4 4 控制設(shè)備：位置、安裝和電柜4 5 導(dǎo)線和電纜4 6 配線技術(shù)4 7 電動機(jī)及有關(guān)設(shè)備4 8 附件和照明五、產(chǎn)品說明書及相關(guān)技術(shù)文件 4 9 產(chǎn)品說明書5 0 其他相關(guān)技術(shù)文件3 7 行走部分、操作部分、本體部分、控制部分、四、機(jī)械電氣安全5 1 人員5 2 檢驗(yàn)規(guī)則5 3 運(yùn)維六、人員、管理與運(yùn)維

測評必要性

1. 人工成本大幅增加，傳統(tǒng)人海模式已無法滿足物流配送需求，倉儲機(jī)器人應(yīng)用市場快速增長。

2. 國產(chǎn)倉儲機(jī)器人產(chǎn)品多樣，但質(zhì)量亟須提升。

3. 倉儲機(jī)器人研發(fā)企業(yè)和用戶呼喚第三方質(zhì)量測評服務(wù)。

測評依據(jù)

1. GB/T 20721-2006 自動導(dǎo)引車通用技術(shù)條件

2. GB/T 5226.1-2008 機(jī)械電氣安全機(jī)械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件

3. GB/T 15706-2012 機(jī)械安全 設(shè)計(jì)通則 風(fēng)險(xiǎn)評估與風(fēng)險(xiǎn)減小

4. 《“貨到人”倉儲機(jī)器人測評規(guī)范》（團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)）

測評工具&測評環(huán)境

1.測試工具

·激光跟蹤儀AT960-LR

·分貝儀

·角速度測試儀

·紅外測溫儀

·安規(guī)測試儀

·振動測試儀

·流明度測試儀

·激光泄露測試儀

·光幕

問題數(shù)量分類統(tǒng)計(jì)圖

基本參數(shù)問題分布統(tǒng)計(jì)圖

2.測評環(huán)境

·自流平地面，承重大于1噸

測評分析

1.按照問題嚴(yán)重程度劃分

·嚴(yán)重問題39個(gè)

·一般問題10個(gè)

·建議問題1個(gè)

2.按照測評內(nèi)容劃分（如圖：問題數(shù)量分類統(tǒng)計(jì)圖）

3.分類分析

1) 基本參數(shù)

(1) 所有產(chǎn)品指示燈顏色混亂，25%的產(chǎn)品指示燈安裝方式存在失效風(fēng)險(xiǎn)；

(2) 87.5%的產(chǎn)品按鈕位置和顏色容易產(chǎn)生誤操作，并且未安裝警告安全標(biāo)識和名牌；

(3) 87.5%的產(chǎn)品外殼未能達(dá)到規(guī)定的防護(hù)等級，存在安全隱患。

2) 功能

(1) 控制系統(tǒng)方面，87.5%的產(chǎn)品未設(shè)計(jì)獨(dú)立的啟動、停止等開關(guān)按鈕；25%的產(chǎn)品急停復(fù)位后自動重新啟動；50%的產(chǎn)品控制系統(tǒng)和上位機(jī)軟件出現(xiàn)崩潰等現(xiàn)象，導(dǎo)致機(jī)器人非正常停車和掛起；

(2) 安全裝置方面，所有產(chǎn)品未配備專用合格的手控裝置，并在超速、超載等異常狀態(tài)時(shí)無閃爍燈和聲音報(bào)警功能；87.5%的產(chǎn)品存在障礙物安全檢測盲區(qū)，且未采用機(jī)械制動系統(tǒng)，安全風(fēng)險(xiǎn)較高。

3) 性能

(1) 在運(yùn)行穩(wěn)定性方面，71.4%的產(chǎn)品帶載運(yùn)行穩(wěn)定性差，在貨架位置發(fā)生偏移或貨物擺放位置不均的情況下出現(xiàn)無法舉升貨架或行駛軌跡偏移等嚴(yán)重問題；

(2) 在安全制動距離方面，62.5%的產(chǎn)品在1m及以上距離檢測到障礙物未能及時(shí)減速停止，障礙物離開后無聲音報(bào)警。

4) 機(jī)械電氣安全

(1) 在控制電路方面，所有產(chǎn)品的速度、壓力、位置等限值檢測裝置不完善，75%的產(chǎn)品未采用完整的冗余技術(shù)，容易引發(fā)失控現(xiàn)象；

(2) 在電氣隔離防護(hù)方面，75%的產(chǎn)品絕緣防護(hù)措施不規(guī)范；87.5%的產(chǎn)品電氣系統(tǒng)和非電氣系統(tǒng)未采取物理隔離措施，動力線、控制線未獨(dú)立成組；

(3) 在導(dǎo)線配線方面， 75%的產(chǎn)品存在導(dǎo)線和電纜存在機(jī)械應(yīng)力過大和彎曲半徑過小、電氣連接不牢固、導(dǎo)線標(biāo)號、顏色、固定方式不規(guī)范等問題；25%的產(chǎn)品導(dǎo)線靠近運(yùn)動部件的距離過小，缺乏防護(hù)裝置。

5) 產(chǎn)品說明書及相關(guān)技術(shù)文件

(1) 說明書內(nèi)容缺失，未覆蓋系統(tǒng)描述、系統(tǒng)操作、運(yùn)維、環(huán)境要求等內(nèi)容；

(2) 產(chǎn)品的安裝文件、操作說明書、元器件清單等技術(shù)文件不完善；

(3) 未具備電氣原理圖或繪制不規(guī)范等。

6) 人員、管理與運(yùn)維

(1) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)者普遍對機(jī)電設(shè)備的專用術(shù)語不夠熟悉，研發(fā)設(shè)計(jì)中未參考或參考較少產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；

(2) 產(chǎn)品普遍未進(jìn)行耐壓試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)等，設(shè)備出廠檢驗(yàn)工作不完備；

(3) 生產(chǎn)商普遍未制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，不利于設(shè)備后期維護(hù)；

(4) 除1款產(chǎn)品外其余產(chǎn)品定位均基于地面圖標(biāo)，目前僅靠人工貼標(biāo)方式，該方法適應(yīng)性差、耗時(shí)長，校正工作量大，不便于大型場地應(yīng)用。

主流產(chǎn)品特點(diǎn)

1.國內(nèi)主流的“貨到人”倉儲機(jī)器人產(chǎn)品具備以下優(yōu)點(diǎn)：

1) 已實(shí)現(xiàn)了自主研發(fā)與設(shè)計(jì)，并已形成多項(xiàng)發(fā)明專利，技術(shù)領(lǐng)域涉及定位導(dǎo)航、驅(qū)動系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制、充電系統(tǒng)、自主調(diào)度、倉儲揀選等方面；

功能問題分布統(tǒng)計(jì)圖

2) 可實(shí)現(xiàn)自主規(guī)劃運(yùn)輸、實(shí)時(shí)避障，倉儲作業(yè)等功能，并在電商物流企業(yè)得到實(shí)際應(yīng)用；

性能問題分布統(tǒng)計(jì)圖

3) 市場占有率較高的產(chǎn)品產(chǎn)量呈現(xiàn)出逐年翻倍增長的趨勢；

4) 可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用實(shí)現(xiàn)快速定制、靈活配置、按需部署、隨時(shí)擴(kuò)展。

2.各參測企業(yè)的主流產(chǎn)品也各有各的優(yōu)勢，例如：

1) 愛啃蘿卜：采用環(huán)境感知技術(shù)進(jìn)行地圖構(gòu)建和自主定位導(dǎo)航，無需地面貼標(biāo)和改造倉儲環(huán)境;

2) ?？担翰捎靡曈X及慣性雙導(dǎo)航定位方式，可基于大數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)，進(jìn)行最佳路線規(guī)劃及分配，并可進(jìn)行倉庫儲位的冷熱度分析;

3) 海通：可在慣性導(dǎo)航和視覺導(dǎo)航兩種模式中自由切換;

4) 極智嘉：運(yùn)行速度快，適應(yīng)高頻生產(chǎn)節(jié)拍，可實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人交互學(xué)習(xí)和信息融合;

5) 快倉：自主研發(fā)的智能倉儲機(jī)器人系統(tǒng)采用小模塊化，柔性高適應(yīng)性強(qiáng);

6) 若步：采用全向移動的麥克納姆輪，更適合穿梭于狹小空間;

7) 托華：機(jī)器人開放多種軟件端口，可以進(jìn)行小批量定制化服務(wù);

8) 新松：應(yīng)用場景多樣，且自主研發(fā)運(yùn)動控制器、二維碼探測器等多種核心部件。

倉儲機(jī)器人檢測問題凸顯

1. 未采用安全控制回路，特別是安全邏輯控制元件，如安全繼電器、安全PLC等，機(jī)械電氣安全等級較低；

2. 控制系統(tǒng)、安全裝置等關(guān)鍵功能操作未實(shí)現(xiàn)或未正確實(shí)現(xiàn)；

3. 穩(wěn)定性、可靠性和易用性等性能有待優(yōu)化；

4. 產(chǎn)品說明書等相關(guān)技術(shù)文件內(nèi)容缺失，設(shè)計(jì)研發(fā)人員不熟悉標(biāo)準(zhǔn)。

未來機(jī)器人檢測認(rèn)證實(shí)施建議

1.質(zhì)量是強(qiáng)國之基、立業(yè)之本和轉(zhuǎn)型之要

工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、國家認(rèn)監(jiān)委發(fā)工信廳聯(lián)裝〔2016〕169號文，明確要從建立認(rèn)證采信制度等10個(gè)方面引導(dǎo)我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)健康發(fā)展，指出“以機(jī)器人檢測認(rèn)證聯(lián)盟等為支撐，開展機(jī)器人檢測認(rèn)證，積極推動認(rèn)證結(jié)果在財(cái)政專項(xiàng)、金融信貸、稅收減免、重大工程等政策中的采信使用，提高政策扶持精準(zhǔn)度和產(chǎn)品市場公信力”，也將依照有關(guān)規(guī)定通過“信用中國”網(wǎng)站向全社會公開。

2016年第65號文提出了更具體的質(zhì)量要求，包括“工業(yè)機(jī)器人本體生產(chǎn)企業(yè)和應(yīng)用集成企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)使用的機(jī)器人本體、關(guān)鍵零部件產(chǎn)品須獲得‘國家機(jī)器人CR認(rèn)證標(biāo)志’，機(jī)器人應(yīng)用集成系統(tǒng)須經(jīng)國家認(rèn)可的第三方檢測認(rèn)證機(jī)構(gòu)的安全評估合格”等內(nèi)容。

2016年12月30日四部委聯(lián)合發(fā)國質(zhì)檢認(rèn)聯(lián)〔2016〕622號文，強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮檢驗(yàn)檢測認(rèn)證作為國家質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重要作用，并對體系建設(shè)提出了十四條具體意見。

2.標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)范、引領(lǐng)、指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的有效手段

《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》已經(jīng)發(fā)布。加快倉儲機(jī)器人及其關(guān)鍵零部件標(biāo)準(zhǔn)制定，加強(qiáng)培訓(xùn)，提升產(chǎn)品在基本參數(shù)、機(jī)械電氣安全、功能、性能等方面的設(shè)計(jì)能力。

3.認(rèn)證引領(lǐng)是推動供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的創(chuàng)新

機(jī)械電氣安全問題分布統(tǒng)計(jì)圖

目前的技術(shù)現(xiàn)狀是認(rèn)證落后與檢測，檢測落后于研發(fā)。在國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和重大專項(xiàng)中，對研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化、示范應(yīng)用支持力度大，但對相配套的試驗(yàn)驗(yàn)證、檢驗(yàn)檢測、認(rèn)證認(rèn)可的關(guān)注度不夠。檢測覆蓋了功能、性能、可靠性、安全性、易用性、可擴(kuò)展性等質(zhì)量特性，而認(rèn)證還僅僅在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)安全，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能代表產(chǎn)品和應(yīng)用的先進(jìn)性，同時(shí)也導(dǎo)致針對成果，沒有全面的量化評定數(shù)據(jù)，也不能滿足終端消費(fèi)者的需求。我們建議開發(fā)行業(yè)緊缺、市場急需的改善供給質(zhì)量的認(rèn)證項(xiàng)目，并積極創(chuàng)造采信環(huán)境、推廣采納。也希望從“一帶一路”倡議、貿(mào)易便利化及降低企業(yè)成本來看，適時(shí)推動國際接軌。

4.倉儲機(jī)器人及智能物流產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟是產(chǎn)用對接和技術(shù)合作的紐帶

通過我們成立的“倉儲機(jī)器人及智能物流產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟” ，推動倉儲機(jī)器人產(chǎn)品端和需求端的對接，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作。加強(qiáng)國內(nèi)外倉儲機(jī)器人產(chǎn)品和技術(shù)交流與合作，提升自主研發(fā)水平。

目前，中國物流業(yè)正努力從勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，倉儲機(jī)器人也在國內(nèi)應(yīng)運(yùn)而生，備受關(guān)注。“貨到人”倉儲機(jī)器人測評活動自籌備以來，也受到了行業(yè)組織、企業(yè)、用戶的積極響應(yīng)與參與。此次測評成果發(fā)布會的順利召開，有助于企業(yè)加快產(chǎn)品優(yōu)化升級，推動倉儲機(jī)器人產(chǎn)品端和需求端的對接，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作，為倉儲機(jī)器人行業(yè)健康有序發(fā)展提供保障。