倉儲物流機器的發(fā)展前景與當前存在問題的質(zhì)性研究

鄒 楚，陳 佳，柳豐萍

（1.浙江立鏢機器人有限公司，杭州 311100；2.農(nóng)夫山泉股份有限公司，杭州 330009；3.江南大學醫(yī)學院，江蘇無錫 224122）

0 引言

物流機器人是被應(yīng)用于工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用活動所開發(fā)的機器人，它的應(yīng)用可實現(xiàn)材料運輸?shù)淖顑?yōu)化[1]。物流機器人是工業(yè)機器人的一個分支，其應(yīng)用可實現(xiàn)物流自動化，是智慧物流的重要組成部分。近年來，隨著市場對于物流自動化裝備需求的不斷增長，物流機器人的應(yīng)用越來越廣泛。與此同時，電商和快遞業(yè)的爆發(fā)式增長催生了物流機器人的蓬勃發(fā)展[2]。

網(wǎng)絡(luò)文章包括記敘類和議論類文章。記敘類文章是指側(cè)重于某個現(xiàn)象、事物、規(guī)律（如自然科學類、新聞類和歷史類等）的文章。當讀者閱讀完這些文章后，通常會思考發(fā)生了什么現(xiàn)象？產(chǎn)生這個現(xiàn)象的原因是什么？然后舉一反三，這個過程將有助于讀者建立和完善自己對人、物和事的看法。網(wǎng)絡(luò)記敘類文章雖說不如學術(shù)論文表達嚴謹，但它更能反映文章作者對某一現(xiàn)象的個人體驗或想法[3]。同時，因它無需具備學術(shù)論文的特定結(jié)構(gòu)，更有助于未經(jīng)過學術(shù)研究培訓者撰寫。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的大力普及與服務(wù)的完善，網(wǎng)絡(luò)及新興媒體已成為網(wǎng)民或企業(yè)發(fā)表言論的重要平臺[4]。

質(zhì)性研究是以研究者作為研究工具，在自然情境下采用多種資料收集方法，對社會現(xiàn)象進行整體性研究[5]，主要使用歸納法分析資料和形成理論。可見，繼閱讀網(wǎng)絡(luò)文章之后的質(zhì)性研究將有助于挖掘網(wǎng)絡(luò)文章中所呈現(xiàn)的現(xiàn)象及相關(guān)因素[6]。然而，目前尚無針對網(wǎng)絡(luò)文章甚至學術(shù)論文的現(xiàn)象學研究報道。本文將采取質(zhì)性研究中的內(nèi)容分析法探討倉儲物流機器人的應(yīng)用前景及發(fā)展過程中所遇到的問題，為相關(guān)公司制訂產(chǎn)品研究和市場營銷策略提供借鑒。

1 研究方法

采用目的抽樣法，利用“倉儲/物流機器人”與“發(fā)展”兩個關(guān)鍵詞在google中兩人同時檢索相關(guān)網(wǎng)絡(luò)文章。文章納入標準：（1）符合上述兩個關(guān)鍵詞的網(wǎng)絡(luò)文章；（2）任何時候發(fā)表的相關(guān)文章；（3）公司或個人發(fā)表的文章。排除標準：（1）學術(shù)論文；（2）包含不正當內(nèi)容的文章，如涉及政治和色情內(nèi)容的文章。

由兩名作者同時針對文章中涉及的機器人發(fā)展前景與發(fā)展中所遇問題進行分析。采用Nvivo12.0進行內(nèi)容分析，以形成編碼。具體步驟如下：（1）界定分析單元，將體現(xiàn)機器人發(fā)展與發(fā)展中所遇問題的句子作為最小單位的分割點，形成分析單元；（2）浸入原始資料，反復(fù)閱讀資料；（3）根據(jù)ASE模型制訂分類綱要，確定分析單元的類別；（4）內(nèi)容編碼與歸類，采用開放式編碼，標注資料中的重要信息與概念，將相似的編碼歸入相應(yīng)的類別形成主題和亞主題；（5）結(jié)果解釋與分析，形成資料與結(jié)果間的聯(lián)系，并從資料中找出相應(yīng)的摘錄范例。當編碼達飽和狀態(tài)時，則不再增加新文獻。

2 研究結(jié)果

本文納入15篇網(wǎng)絡(luò)文章，其發(fā)表時間、標題與發(fā)表單位/作者如表1所示。

表1 15篇網(wǎng)絡(luò)文章發(fā)表情況

2.1 主題1產(chǎn)品發(fā)展前景良好

2.1.1 倉儲物流機器人公司易獲資金支持

雖然物流機器人的研發(fā)耗資巨大，但是由于市場前景好，部分作者/公司認為該類企業(yè)易獲資金支持。如Paper 1的作者認為：“由于行業(yè)發(fā)展前景較好，且機器人的技術(shù)研發(fā)需要大量的資金支持，倉儲物流機器人行業(yè)的投融資動作頻頻”。同時，他還提到：“據(jù)沙利文統(tǒng)計，2017年倉儲物流機器人行業(yè)的融資總金額已超過10億元”。Paper 2的作者寫道：“投資者對倉儲機器人的興趣激增。在過去幾個月的一系列交易中，軟銀對挪威倉儲自動化公司AutoStore投資28億美元，目前已持有兩家倉儲機器人公司股份”。同時，他還提到：“倉儲機器人公司伯克希爾·格雷（Berkshire Grey）與一家特殊目的收購公司（SPAC）合并”、“面對這一熱門領(lǐng)域，美國連鎖超市沃爾瑪、英國線上超市Ocado、澳洲超市巨頭Coles等眾多零售商也紛紛投資倉儲自動化領(lǐng)域”、“根據(jù)數(shù)據(jù)分析服務(wù)提供商PitchBook的數(shù)據(jù)，全球向倉庫自動化公司注入的風險資金量在2020年翻了一倍多，達到9.8億美元。歐洲的投資額甚至在一年內(nèi)飆升了10倍”、“亞馬遜自2012年收購Kiva Systems的Kiva機器人以來，一直在投資機器人設(shè)備來實現(xiàn)倉庫自動化”、“據(jù)The Information 2018年報道，亞馬遜還計劃投資分揀機器人”、“AutoStore將開發(fā)倉庫機器人系統(tǒng)，軟銀28億美金收購該公司1995年在挪威成立，由私人股本公司Thomas H.Lee Partners和瑞典的EQT投資”、“AutoStore……，該公司在2019年收入為1.9億美元”、“這項技術(shù)也引起了軟銀的注意，軟銀本月宣布將支付28億美元收購該公司40%的股份，AutoStore估值為77億美元”、“波士頓動力：多年研發(fā)，倉儲機器人為商業(yè)重點波士頓動力公司總部位于馬薩諸塞州……，2020年12月11日，現(xiàn)代汽車集團宣布，從軟銀手中收購美國機器人公司波士頓動力（Boston Dynamics）80%的股份，軟銀則通過一家關(guān)聯(lián)公司保留波士頓動力約20%的股份”、“Ocado正在擴張。去年年底，它以2.62億美元收購了兩家美國機器人公司”、“該公司宣布打算與革命加速收購公司（Revolution Acceleration Acquisition Corp）合并上市，……。據(jù)一位知情人士透露，這筆交易后公司估值將達27億美元”、“Shopify在2019年以4.5億美元收購了6 River”、“雖然Shopify在財務(wù)報表中沒有列出6 River的預(yù)算，但2020年其研發(fā)支出飆升了50%以上，達到5.52億美元”、“6 River的創(chuàng)始人瑞蘭·漢密爾頓（Rylan Hamilton）和杰羅姆·杜布瓦（Jerome Dubois）在曾與Kiva Systems公司負責人會面，幫助亞馬遜以7.75億美元的價格收購了該公司”。Paper 13的作者透露：“在倉儲機器人的資本方面，2017年度，我國物流機器人累計完成42次融資事件，倉儲機器人有34次，共完成了超過10億人民幣的融資金額”。Paper 14的作者寫道：“2018年，Geek+也宣布完成了由華平領(lǐng)投的1.5億美元B輪融資”。

2.1.2 新冠疫情催生了機器人市場

部分作者/公司表示，物流機器人的市場增長量與新冠疫情的發(fā)生是具有相關(guān)性的。如Paper 2的作者寫道：“疫情加速了網(wǎng)上購物和實體店的轉(zhuǎn)移，迫使更多零售商投資于送貨上門和訂單交付，投資者的興趣隨之增長?！瓪W洲的投資額甚至在一年內(nèi)飆升了10倍”。Paper 3的作者表示：“2020年還剩最后兩個月，全球疫情仍然焦灼。疫情雖拉開了人與人的距離，卻也推進了個別行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展。倉儲物流機器人正是其中之一”。他同時還認為：“不難看出，疫情不僅讓大眾切實認識到機器人、人工智能等技術(shù)的價值，也推動各界重新評估改革生產(chǎn)方式的緊迫性”。Paper 4的作者認為：“2020年，倉儲移動機器人市場發(fā)展勢頭依舊不減，一方面，是得益于后疫情時代高漲的自動化需求”。

2.1.3 產(chǎn)品的不斷更新是市場持續(xù)升溫的主要原因

（1）AMR的及時推出

由于AMR具有不依賴地面提示物導(dǎo)航及自動化程度高的特點，目前備受各公司推崇。如Paper 2的作者認為AMR具有如下優(yōu)越性：“機器人收到訂單后，會即刻根據(jù)各商品所在倉位規(guī)劃出最優(yōu)路線，‘行走’到相應(yīng)位置后，提示該片區(qū)的工作人員將商品放入料箱，再移動至下個揀貨點，直到整單揀選完成并輸送至打包臺。而且，每趟行程可以揀取多個訂單。他還表示“如此一來，工作人員只需在各自負責的片區(qū)內(nèi)配合裝載或打包商品，由AMR來打通從訂單獲取到打包的效率，實現(xiàn)訂單到人的自動化”。Paper 5的作者寫道：“神奇之處實際上在于使AMR能夠避免碰撞、分析交通、避開瓶頸，并顯示出對周圍環(huán)境的認識”。同時，他表示：“AMR智能可以提高DC內(nèi)部的生產(chǎn)率，并有助于通過包含多個運營中心和零售店的更大網(wǎng)絡(luò)來加快產(chǎn)品的移動速度”、“善于與人打交道事實上，AMR對履行工作流程的最大貢獻可能在于它能夠簡化所有生產(chǎn)線上的交接和互動”、“正如AMR的智能可以提高配送中心的生產(chǎn)力一樣，它也可以幫助加快產(chǎn)品在包括多個配送中心和零售店的更大網(wǎng)絡(luò)中的移動。……AMR可以通過在移動貨物、計數(shù)單位、運行分析和跟蹤異常情況時提供持續(xù)的數(shù)據(jù)流來幫助滿足這一需求。

（2）Stretch機器人開始受到重視

Strecher機器人由于對運行場景要求不高，且可在復(fù)雜環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)，目前也是各公司力推的產(chǎn)品之一。如Paper 6的作者寫道：“該公司推出了最新款的機器人Stretch。這款智能機器人能在卡車上快速裝卸貨物，在擁擠的倉庫里靈活搬運箱子，甚至在配送中心搭建貨盤”。另外，他認為Strecher機器人具有如下優(yōu)點“Stretch的獨特之處在于，它可以在倉庫中自由移動，處理各種任務(wù)，并不需要許多固定的自動化設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施來支持運行”、“這意味著倉庫可以快速部署Stretch，而不必關(guān)閉幾周來改造環(huán)境”、“這款機器人配備了大量先進的技術(shù)，無需經(jīng)過大量訓練就能‘立刻上崗’”、“通過計算機視覺，Stretch可以識別一堆雜亂的箱子，并弄清楚該如何移動或整理它們”、“Stretch還配備了一條重型手臂，以及有獨特智能吸盤的抓手，能夠抓取形態(tài)各異的箱子”、“這款輪式機器人的小型基座可以在狹窄的空間里轉(zhuǎn)動，非常適合在現(xiàn)有的倉庫和配送中心工作”、“傳統(tǒng)的倉庫自動化設(shè)備是固定在地面上的，通常無法處理很多任務(wù)。Stretch的設(shè)計讓它能進入倉庫中最困難的環(huán)境，從事枯燥、骯臟、危險和體力勞動”。

（3）高精度傳感器可為客戶提供更好的品質(zhì)管控

高精度輪廓傳感器的開發(fā)與應(yīng)用可為客戶提供更好的在線、非接觸式品質(zhì)管控方案。如Paper 14寫道：“?？禉C器人針對3C行業(yè)精密器件/模組的3D測量應(yīng)用，推出2款高精度3D激光輪廓傳感器，基于寬動態(tài)、高速率的圖像處理算法，提升掃描速率和對被測物材質(zhì)和場景兼容性，兩款傳感器搭配不同的光學設(shè)計，為客戶提供更好的在線、非接觸式品質(zhì)管控方案”。

（4）多貨箱到人機器人的推出將有助于提高工作效率

機器人的工作效率一直是客戶最關(guān)心的產(chǎn)品性能指數(shù)之一。Paper 4的作者寫道：“海柔在11月發(fā)布了HAIPORT自動裝卸機，可適配全系列庫寶機器人，可直接與機器人對接，實現(xiàn)多貨箱即裝即卸，3～5 s一次性完成6～8個貨箱的同時卸料或上料，較輸送線工作站，機器人裝卸速度提升16倍。HAIPORT工作站支持對接人工或多種設(shè)備，打造快速高效的貨箱搬運、存儲及分揀流程，適應(yīng)于多種業(yè)務(wù)場景”。Paper 7的作者寫道：“9m高的3層閣樓貨架上，多臺貨箱到人機器人正在繁忙地運行，攜帶著貨箱輕巧敏捷地來回穿梭于存儲區(qū)和工位之間，高速完成美妝產(chǎn)品的存揀作業(yè)?！噍^同等面積的人工倉，效率提升2.5倍”、“極智嘉在LogiMAT China展會上重磅亮相新一代貨箱到人倉儲機器人系統(tǒng)RoboShuttle?并推出立體多樓層料箱機器人存揀方案”。

2.2 主題2當前存在的問題

2.2.1 產(chǎn)品不適于東南亞倉儲市場

因東南亞貨物倉儲時間及倉庫面積等不同于歐美等國，因此機器人難以尋求適宜市場。如Paper 3的作者寫道：“東南亞許多國家本就是原料和生產(chǎn)大國，本土電商從生產(chǎn)到銷售之間的流程比較短。不同于歐美等進口大國，東南亞的電商倉庫并沒有過多的存儲需求，而是以分發(fā)中心、揀選中心占主流。因此，擅長物料搬運的AGV似乎陷入無用武之地的窘境”、“亞洲地區(qū)倉庫通道普遍狹窄，體積較大的機器人無法運轉(zhuǎn)”、“亞洲客戶普遍非常重視倉庫的有效使用面積，而AGV所需的二維碼、軌道等導(dǎo)航指引，以及其固定的移動軌跡，都不利于倉儲面積利用率的提升”、“亞洲地區(qū)倉庫通道普遍狹窄，體積較大的機器人無法運轉(zhuǎn)”。

2.2.2 投資成本過高

AGV的前期投稿與后期疊加成本過高將影響客戶購買需求。如Paper 10的作者認為：“AGV的靈活程度似乎無法適應(yīng)電商業(yè)務(wù)量的脈沖式波動——因為倉庫中每增加一臺AGV，都必須對環(huán)境做出重新布置。重度的前期投入和后期疊加成本使得其回本周期遭受考驗”。Paper 12的作者認為：“高昂的前期成本是倉庫物流配送中心場景部署機器人的一大阻力，對于小型運營商更是如此”。

2.2.3 機器人運行不穩(wěn)定

部分作者認為現(xiàn)有產(chǎn)品存在運行不穩(wěn)定的問題。如Paper 1的作者寫道：“機器人帶載運行穩(wěn)定性差，容易出現(xiàn)無法舉升貨架或行駛軌跡偏移等嚴重問題”。同時，他還表示“機器人功能不全，障礙物識別存在盲區(qū)”及“機器人的智能化程度不夠?qū)е略诙鄨鼍斑\行下反應(yīng)能力不足”。

3 倉儲物流機器人的發(fā)展影響因素

如上所述，倉儲物流機器人的發(fā)展影響因素眾多，其中資金，市場需求，客戶購買力等外來因素，以及產(chǎn)品迭代速度，產(chǎn)品形態(tài)多樣性，產(chǎn)品性能等內(nèi)在因素均造成了較大影響。廠家需要在了解外來影響因素的最新情況下，去盡可能地對內(nèi)在因素做出調(diào)整，以滿足當前良好的發(fā)展勢頭。

4 倉儲物流機器人的未來

從部分文獻當中可以獲知，很多新的倉儲物流機器人設(shè)計形態(tài)在短時間內(nèi)會形成較大的影響力并引起熱點討論，可以預(yù)見新的設(shè)計形態(tài)將在未來依然是一個熱門話題。此外，對于機器人零部件的技術(shù)迭代也需要關(guān)注，因為這會引起機器人性能的迭代。

5 結(jié)束語

本文基于15篇網(wǎng)絡(luò)文章進行了相關(guān)的質(zhì)性研究。解釋了當前倉儲物流機器人的發(fā)展狀況與前景，以及影響因素。研究發(fā)現(xiàn)當前的資金流向、市場需求導(dǎo)向和客戶購買力等使倉儲機器人形成了良好發(fā)展態(tài)勢。但是，有的阻礙因素也值得關(guān)注，如外部的購買力以及內(nèi)部的產(chǎn)品內(nèi)在因素等。研究結(jié)果為后續(xù)相關(guān)研究特別是市場和產(chǎn)品方面的研究提供了參考，如產(chǎn)品開發(fā)商與供應(yīng)商應(yīng)及時在產(chǎn)品設(shè)計形態(tài)方面盡早布局，以便迎接倉儲機器人的性能迭代挑戰(zhàn)和不斷變化的用戶需求。由于并未直接對技術(shù)的學術(shù)類論文進行研究，今后有必要在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上繼續(xù)將網(wǎng)絡(luò)文獻與學術(shù)文獻進行整合，從而獲得更加全面的研究結(jié)果，為企業(yè)提供決策依據(jù)。