叉車智能化發(fā)展趨勢日漸明朗

文/本刊記者 趙皎云

在智能制造、智慧倉儲快速發(fā)展的帶動下，智能化叉車的市場需求不斷增長。AGV式叉車作為智能化叉車的一類重要載體，其市場空間也開始在需求與技術(shù)發(fā)展的合力驅(qū)動中進(jìn)一步顯現(xiàn)。

近年來，受工廠智能化、人力成本上漲等外部因素影響，傳統(tǒng)依靠人力搬運(yùn)的物流作業(yè)環(huán)節(jié)開始出現(xiàn)由機(jī)械化向自動化、智能化轉(zhuǎn)型的趨勢，其中一個明顯的表現(xiàn)就是工廠內(nèi)部物流、倉儲物流對柔性化程度較高的自動化搬運(yùn)設(shè)備的需求增長迅速。其中，無人駕駛叉車（叉車式AGV）就是眼下十分熱門的一類產(chǎn)品。

據(jù)了解，在倉儲無人化技術(shù)備受關(guān)注的今天，叉車智能化已是重要的市場需求。托盤化標(biāo)準(zhǔn)單元貨物搬運(yùn)作為主流的物料搬運(yùn)模式，對其進(jìn)行自動化、智能化升級是客戶最為迫切的物流效率及成本優(yōu)化的需求之一。目前，相當(dāng)一部分叉車企業(yè)都認(rèn)為智能化叉車技術(shù)正在迎來發(fā)展窗口期。甚至有叉車企業(yè)預(yù)測，智能化的物料搬運(yùn)設(shè)備有可能在近兩年成為叉車生產(chǎn)企業(yè)的標(biāo)配產(chǎn)品。

從無人化到智能化

叉車在企業(yè)的物流系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色,是物料搬運(yùn)設(shè)備中的主力軍，廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)領(lǐng)域。中國叉車市場需求巨大，且每年都以兩位數(shù)的速度增長。受人工成本不斷上漲、制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，以及技術(shù)發(fā)展加快等多重因素推動，叉車式AGV正在成為不可阻擋的浪潮，并且隨著智能制造、智慧倉儲的快速發(fā)展，表現(xiàn)出更加智能化的特點(diǎn)。2015年，以林德、永恒力為代表的外資叉車品牌企業(yè)率先在國內(nèi)物流行業(yè)展會上展示了以叉車式AGV產(chǎn)品為核心的無人搬運(yùn)系統(tǒng)，引發(fā)了不少關(guān)注。在隨后幾年中，越來越多的叉車企業(yè)推出了此類產(chǎn)品。

據(jù)上海諾力智能科技有限公司總經(jīng)理朱寶昌介紹，叉車式AGV是在叉車上加載各種導(dǎo)引技術(shù)，構(gòu)建地圖算法，輔以避障安全技術(shù)，實(shí)現(xiàn)叉車的無人化作業(yè)。而無人化叉車與智能化叉車的主要區(qū)別在于前者是實(shí)現(xiàn)無人化操作，而后者則具有人工智能技術(shù)的特征。

對于叉車智能化技術(shù)，林德（中國）系統(tǒng)解決方案經(jīng)理高忠崟做出更為明確的解釋。他指出，叉車智能化技術(shù)是將新能源、數(shù)字化和自動化等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)叉車，以提高駕駛安全、提高工作效率和降低保養(yǎng)維修費(fèi)用等運(yùn)營費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)更全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集和分析應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與其他物流設(shè)備、倉儲設(shè)備之間的互聯(lián)，從單一產(chǎn)品走向系統(tǒng)化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化。

林德叉車AGV產(chǎn)品

朱寶昌認(rèn)為，與傳統(tǒng)叉車相比，智能化叉車主要有四個方面的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用優(yōu)勢：一是叉車的感知技術(shù)，如車載超高頻RFID讀寫技術(shù)，與巷道標(biāo)簽、貨位標(biāo)簽、貨物標(biāo)簽有效識別感知，實(shí)現(xiàn)出入庫系統(tǒng)自動確認(rèn)。二是與信息系統(tǒng)調(diào)度指令的交互技術(shù)，最典型的是車載電腦和手持的應(yīng)用，大大提高物流效率。三是叉車的各類傳感器的應(yīng)用，如速度、重量、碰撞、溫度、油壓、電量等傳感技術(shù)，使得叉車總線控制數(shù)據(jù)更加豐富，配以系統(tǒng)安全預(yù)警，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控。四是將智能化叉車的位置、任務(wù)、狀態(tài)、效率等信息匯集“工業(yè)車輛遠(yuǎn)程平臺”，進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理和輸出，實(shí)現(xiàn)叉車的遠(yuǎn)程運(yùn)維和租賃運(yùn)營。

叉車在企業(yè)的物流系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色,是物料搬運(yùn)設(shè)備中的主力軍，廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)領(lǐng)域

參與企業(yè)眾多 市場路線各異

據(jù)了解，無論是林德、豐田、永恒力等國外叉車品牌企業(yè)，還是合力、杭叉、諾力、柳工、寧波如意、佛朗斯等國內(nèi)叉車品牌都有推出叉車式AGV產(chǎn)品。同時，越來越多的國內(nèi)叉車品牌也開始進(jìn)入該領(lǐng)域，或者至少是定位為智能叉車專用車體提供商。另外，新興的AGV供應(yīng)商也是不容忽視的市場參與方。

圍繞叉車的智能化、無人化技術(shù)，不同企業(yè)的市場策略和關(guān)注點(diǎn)也不盡相同。例如，杭叉、諾力早在幾年前就專門設(shè)立全資子公司負(fù)責(zé)AGV類產(chǎn)品及其系統(tǒng)的研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。杭叉集團(tuán)早在2012年就與國自機(jī)器人合作研發(fā)叉車AGV產(chǎn)品，后又與全球領(lǐng)先的運(yùn)動控制系統(tǒng)和配件供應(yīng)商科爾摩根（KOLLMORGEN）合作，突破AGV的技術(shù)瓶頸，向市場提供更加穩(wěn)定、可靠、靈活的AGV整體解決方案。2018年2月，杭叉集團(tuán)與浙江國自機(jī)器人技術(shù)有限公司、合肥漢和智能科技物流有限公司以及8位自然人共同出資設(shè)立浙江杭叉智能科技有限公司，針對智能物流領(lǐng)域展開深度布局。其叉車式AGV產(chǎn)品在汽車制造、輪胎制造等行業(yè)均有應(yīng)用項(xiàng)目。

諾力于2015年投資成立了上海諾力智能科技有限公司，專門從事無人搬運(yùn)機(jī)器人AGV及其系統(tǒng)的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和集成。目前已經(jīng)推出了PS10、PS20、PS35等系列叉車式AGV產(chǎn)品，采用了SLAM自動導(dǎo)引技術(shù)以及視覺地圖構(gòu)建導(dǎo)引技術(shù)。應(yīng)用行業(yè)涉及冶金煉鋼高爐、銅管加工、機(jī)械裝配、生化制藥等。

外資叉車品牌企業(yè)對智能化技術(shù)的探索不僅局限在產(chǎn)品本身，而且更加注重打造系統(tǒng)化的整體解決方案能力。

據(jù)了解，林德依托比利時和法國兩大自動化研發(fā)中心，不僅在叉車自動化領(lǐng)域推出了自然導(dǎo)航系統(tǒng)林德搬運(yùn)機(jī)器人，還在叉車自動化配套供應(yīng)領(lǐng)域推出了林德LAB自動化叉車基礎(chǔ)模塊。而在智能化的延展中，技術(shù)團(tuán)隊(duì)依托對傳感器的深度開發(fā)和對應(yīng)用場景的深度理解，在行業(yè)內(nèi)建立起包括三維立體安全保護(hù)、雙模作業(yè)、貨位托盤識別等應(yīng)用。同時，作為創(chuàng)新技術(shù)在全產(chǎn)品線的延展，林德還針對普通叉車客戶日益關(guān)注安全和效率的需求趨勢開發(fā)了智聯(lián)車隊(duì)管理系統(tǒng)、藍(lán)光系統(tǒng)BlueSpot、智能滅火系統(tǒng)等，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)幫助企業(yè)管理車隊(duì)，并提高叉車作業(yè)效率和安全性。此外，林德已經(jīng)梳理出叉車智能化全系列解決方案，從降低綜合物流運(yùn)行成本出發(fā)，定義自身產(chǎn)品在安全、效率的高標(biāo)準(zhǔn)，同時在產(chǎn)品系統(tǒng)靈活性和拓展性上，做長期的發(fā)展規(guī)劃，包括技術(shù)、實(shí)施、售后服務(wù)等。

值得一提的是，不少專業(yè)生產(chǎn)AGV的企業(yè)也開始涉足智能叉車產(chǎn)品領(lǐng)域，代表企業(yè)有蘇州羅伯特木牛流馬物流技術(shù)有限公司、杭州?？禉C(jī)器人技術(shù)有限公司、凌鳥(蘇州)智能系統(tǒng)有限公司、蘇州艾吉威機(jī)器人有限公司、合肥柯金自動化科技股份有限公司等。

蘇州羅伯特木牛流馬物流技術(shù)有限公司致力于提供標(biāo)準(zhǔn)化激光導(dǎo)引叉車系列AGV產(chǎn)品。該公司總經(jīng)理王平表示，叉車式AGV供應(yīng)商往往采取組裝或改裝的方式向客戶提供產(chǎn)品，改裝或組裝的產(chǎn)品在應(yīng)用中并沒有本質(zhì)區(qū)別，只是在產(chǎn)品類型上，改裝產(chǎn)品可覆蓋市場大部分對于堆高高度、承載量、牽引力的主要需求；組裝產(chǎn)品則在滿足客戶個性化需求方面更具優(yōu)勢，與改裝產(chǎn)品互為補(bǔ)充。客戶關(guān)心的核心是誰能提供更符合無人駕駛工況的車輛本體。因此，大型叉車品牌企業(yè)在叉車式AGV領(lǐng)域并不見得占據(jù)市場優(yōu)勢，反而是一些產(chǎn)品理念獨(dú)特、擁有自主核心技術(shù)的公司更有可能獲得市場突破。

海康機(jī)器人的叉車AGV產(chǎn)品

木牛流馬AGV

市場需求旺盛

采訪過程中，幾乎所有的受訪企業(yè)都表示十分看好叉車無人化、智能化發(fā)展趨勢，認(rèn)為叉車智能化發(fā)展正處于重要的發(fā)展窗口期。

王平提到，自2015年以來，中國智能叉車進(jìn)入了飛速發(fā)展的快車道，年平均增長都超過了60%。木牛流馬預(yù)計(jì)2018年全年新增智能叉車的數(shù)量在3000～3500臺，其中基于進(jìn)口品牌車體的智能叉車數(shù)量可能會達(dá)到1500～1800臺之間。

受訪企業(yè)普遍認(rèn)為，中國制造業(yè)升級和無人倉技術(shù)快速發(fā)展是帶動叉車智能化發(fā)展的兩大契機(jī)。

首先，智能制造助推物流系統(tǒng)自動化、智能化升級。隨著中國制造2025戰(zhàn)略規(guī)劃的推進(jìn)，近兩年國內(nèi)制造業(yè)各領(lǐng)域的龍頭企業(yè)緊隨政策步伐加快了轉(zhuǎn)型升級，同時，以西門子為代表的外資高端制造領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)在中國的布局重點(diǎn)也從單純開拓產(chǎn)品市場轉(zhuǎn)向搭建創(chuàng)新平臺、推進(jìn)智能工廠建設(shè)、提供系統(tǒng)化解決方案等方面。對于這一趨勢，比亞迪叉車研究院院長周文會表示，工廠是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要實(shí)踐領(lǐng)域,而叉車作為其中不可或缺的物料搬運(yùn)工具，必須要接入整個系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)，因此智能叉車需求已經(jīng)到了十分迫切的關(guān)口。

其次，無人倉快速發(fā)展對智能物流技術(shù)設(shè)備需求增加。2016年以來，京東、阿里等電商巨頭將智慧物流作為重要發(fā)力點(diǎn)之一，并相繼在無人倉方面進(jìn)行布局，進(jìn)而帶動了一種以高度自動化、信息化、智能化實(shí)現(xiàn)人機(jī)高效協(xié)作為特點(diǎn)的物流系統(tǒng)的發(fā)展。高忠崟認(rèn)為，在倉儲無人化技術(shù)的發(fā)展過程中，托盤化標(biāo)準(zhǔn)單元貨物搬運(yùn)作為主流的物料搬運(yùn)模式，對其自動化、智能化升級是客戶最為迫切的效率及成本優(yōu)化的需求之一。這將直接帶動智能化叉車產(chǎn)品的市場需求。

需要強(qiáng)調(diào)的是，無人化、智能化叉車并不是單一的設(shè)備應(yīng)用，而是需要結(jié)合應(yīng)用企業(yè)的流程，整合上位機(jī)軟件和其他自動化設(shè)備協(xié)同作業(yè)。在這一過程中，需要設(shè)備提供商協(xié)助客戶一起進(jìn)行流程的梳理和標(biāo)準(zhǔn)化。

痛點(diǎn)與挑戰(zhàn)

機(jī)會與挑戰(zhàn)總是并存的，對于現(xiàn)階段智能化叉車面臨的市場挑戰(zhàn)，相關(guān)企業(yè)似乎也有十分清醒的認(rèn)識。

高忠崟表示，要實(shí)現(xiàn)叉車式AGV產(chǎn)品的普及需要解決兩大矛盾點(diǎn)，一個是市場的爆發(fā)增長與市場供應(yīng)，特別是實(shí)施服務(wù)響應(yīng)不足的矛盾；另一個是客戶對產(chǎn)品定位、功能要求的多樣性與還未廣泛達(dá)成的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間的矛盾。

朱寶昌對此也有類似的觀點(diǎn)，他進(jìn)一步指出，叉車智能化推廣難點(diǎn)是個性需求與批量生產(chǎn)的矛盾較突出，因叉車型號較多，叉車廠尚未形成智能叉車量產(chǎn)，仍以對普通叉車二次加裝車載電腦和感知設(shè)備的改裝模式為主。而這種做法存在叉車配置、安裝、供電、數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟槐?，所以最好的做法是叉車廠商直接進(jìn)行智能叉車的研發(fā)生產(chǎn)。

同時，現(xiàn)階段智能化叉車產(chǎn)品在導(dǎo)航技術(shù)和關(guān)鍵元器件方面仍有難點(diǎn)需要克服。王平提到，目前在市場上的智能叉車還沒有出現(xiàn)顛覆性的技術(shù)，主要分為有反射板激光導(dǎo)航和無反射板導(dǎo)航(Contour Navigation)，其在技術(shù)上并沒有本質(zhì)的區(qū)別，在應(yīng)用上有反射板激光導(dǎo)航更廣泛，受現(xiàn)場環(huán)境的影響更少。預(yù)計(jì)在將來1～2兩年內(nèi)，基于工業(yè)相機(jī)的視覺導(dǎo)航也會切入市場。

據(jù)了解，諾力智能自主研發(fā)的視覺導(dǎo)航技術(shù)現(xiàn)已進(jìn)入用戶驗(yàn)證階段，相信這一技術(shù)的成熟將會對無人化叉車技術(shù)的提高起到積極的推動作用。

此外，一些新興的AGV企業(yè)也在導(dǎo)航技術(shù)方面開展了不少創(chuàng)新性嘗試，并取得了不錯的效果。比如為京東無人倉提供AGV的凌鳥（蘇州）智能系統(tǒng)有限公司就在其產(chǎn)品中應(yīng)用了多種導(dǎo)航方式，如激光+UWB，UWB+IMU；二維碼+IMU 等，可以滿足任何復(fù)雜場景工況的應(yīng)用需求。

對于未來智能叉車的技術(shù)發(fā)展趨勢，王平認(rèn)為有三類產(chǎn)品值得關(guān)注：一是基于電機(jī)技術(shù)和電池技術(shù)的革命而出現(xiàn)的小型化AGV，二是基于CPU和控制技術(shù)革命而出現(xiàn)的免調(diào)試型、可自主學(xué)習(xí)的AGV，三是基于完全模擬人眼視覺功能的視覺導(dǎo)航AGV。同時他還表示，目前國內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)、智能叉車制造商也在商討、確定智能叉車的導(dǎo)航、電氣、安全、結(jié)構(gòu)等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?？梢灶A(yù)見，未來1～2年內(nèi)，中國市場會就智能叉車的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一個不低于歐洲的標(biāo)準(zhǔn)。這將有助于優(yōu)勝劣汰，防止該行業(yè)進(jìn)入價格競爭的格局。

另據(jù)了解，不少叉車和AGV企業(yè)都將在11月6～9日舉行的2018亞洲國際物流技術(shù)與運(yùn)輸系統(tǒng)展覽會（CeMAT ASIA）上展示其最新的智能叉車產(chǎn)品和技術(shù)，讓我們拭目以待。