第一場競賽：AGV應(yīng)用的延伸趨勢——柔性物流

要賦能柔性物流，AGV需要解決哪些問題？

最基礎(chǔ)的是導(dǎo)航方式柔性化的升級，移動機器人需要擺脫單一的軌跡運行導(dǎo)致重復(fù)搬運的機械式工作。相比于傳統(tǒng)的磁條、二維碼導(dǎo)航，AGV碰到障礙物只能停止的問題，如今的激光SLAM導(dǎo)航或視覺導(dǎo)航，AGV可以搭載激光雷達、視覺攝像頭等傳感器，智能檢測識別障礙物，主動停駛和繞障。

而要從以往單個產(chǎn)線、車間的工業(yè)物流向連通多個車間的工廠轉(zhuǎn)變，就要將原本以工藝、產(chǎn)線或車間為單位，互相割裂的工業(yè)物流體系，升級為以整廠為單位、信息流和物流全面打通的智能化系統(tǒng)。

這一智能化系統(tǒng)的核心產(chǎn)品已不僅是工業(yè)物流自動化領(lǐng)域的AGV等通用移動平臺設(shè)備，而是集成了部分MES（工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)）或WMS(倉儲管理系統(tǒng))功能的FMS機器人調(diào)度管理系統(tǒng)。
 

還原調(diào)度系統(tǒng)的工作流程

現(xiàn)在，讓我們從一個典型的自動化生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)場出發(fā)。

從實際應(yīng)用來看，目前生產(chǎn)車間的自動化和數(shù)字化已有較好的基礎(chǔ)，客戶如果新建自動化工廠，為解決工業(yè)生產(chǎn)過程中存在物料的多種類多形態(tài)、高頻次高柔性的周轉(zhuǎn)需求，一般會規(guī)避靈活性差且無法與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)連接的磁條車，傾向于選擇激光slam導(dǎo)航或視覺slam導(dǎo)航AGV。

在工業(yè)生產(chǎn)車間中，具體的周轉(zhuǎn)場景一般有兩類，一是直接生產(chǎn)材料（產(chǎn)品）隨生產(chǎn)工藝的物料流轉(zhuǎn)，二是輔助生產(chǎn)材料（工具、耗材）在物料室（倉庫）與生產(chǎn)線邊的往復(fù)轉(zhuǎn)運。要想做好車間內(nèi)機器人物流，解決以上兩大物流問題，核心是通過移動操作機器人與物流管控系統(tǒng)分別實現(xiàn)倉庫與產(chǎn)線、產(chǎn)線與產(chǎn)線之間的物理和信息連接。

物理連接很好理解，重點在于信息連接方面。隨著信息化的不斷加深，終端廠商要求移動機器人廠商的調(diào)度系統(tǒng)部署在本地或者用戶云端，向上對接應(yīng)用現(xiàn)場的業(yè)務(wù)信息（包括生產(chǎn)設(shè)備信息，或來自APS、MES、WMS等系統(tǒng)的信息），向下管理及維護機器人及相關(guān)設(shè)備（如自動門、電梯、庫位傳感器，以及其他需要和機器人對接的設(shè)備等）。同時還要考慮物流機器人車隊的配送路線沖突，配送狀態(tài)，以及生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的拆單、并單、緊急插單，訂單取消等異常情況。

百家爭鳴：調(diào)度系統(tǒng)的不同解決方案

不過，目前的AGV調(diào)度還沒有開源軟件，各家的算法都不一樣。總體來說分兩種，一種外購，由于科爾摩根進入行業(yè)較早，目前市面上成立較早的AGV廠家例如機科、杭叉、厚達、嘉騰、今天國際、歐鎧等等，大都是采用科爾摩根的調(diào)度系統(tǒng)。

另一種自己從底層構(gòu)建。自主研發(fā)的好處是將來的可塑性強，但是完全憑借自家的實力，做出的產(chǎn)品參差不齊，簡單的只能做到端對端的直線走，十字路口停車。而優(yōu)秀的企業(yè)能做到更改路徑選擇、智能調(diào)控車輛等等，如新松、昆船早已開發(fā)了自己的調(diào)度系統(tǒng)，斯坦德、迦智、仙工也有柔性調(diào)度系統(tǒng)。此外，國產(chǎn)的控制器廠家也都具備調(diào)度能力，如浙江科聰、科鈦、上海賓通、深圳格局技術(shù)。

而調(diào)度系統(tǒng)的難度又隨著場景的變化而變化，簡單的來說，室外的場景難于室內(nèi)場景，而室內(nèi)場景中，電商倉儲和工業(yè)場景各有各的難度。與科爾摩根NDC8 AGV控制系統(tǒng)一系列軟件相比，國產(chǎn)自主研發(fā)調(diào)度系統(tǒng)的廠商在應(yīng)用場景上做出了一些突破和延展，許多優(yōu)秀廠商的調(diào)度系統(tǒng)可用于工業(yè)和倉儲物流的統(tǒng)一資源和任務(wù)的調(diào)度和管理。如仙工于2019年推出了集所有AGV軟件功能為一體的統(tǒng)一資源調(diào)度系統(tǒng)SRD，集合多種移動機器人軟件功能，與工廠的ERP、MES、WMS、WCS等系統(tǒng)進行無縫對接。

此外，在一些自動化程度已經(jīng)達到了相當(dāng)水平的移動機器人終端客戶中，已經(jīng)提出AGV+5G的調(diào)度方案需求。AGV+5G的應(yīng)用趨勢首先集中在兩方面，一是利用5G大帶寬、低時延優(yōu)勢對現(xiàn)有的AGV調(diào)度系統(tǒng)在調(diào)度數(shù)量、數(shù)據(jù)處理進行革新；其次則是對AGV導(dǎo)航算法的優(yōu)化，將部分借助邊緣計算的算法優(yōu)化分析上傳至算力更強大的云端處理。
 

第二場競賽：不可或缺的大腦——倉儲管理系統(tǒng)

成長為滿足全場景物聯(lián)需求的物流平臺化企業(yè)確實是一個突破的方向，但路徑到底是什么？

所謂平臺化，有兩層含義：硬件層面，基于“大物流”縱向拓展已切入場景，產(chǎn)品矩陣日漸豐滿；軟件層面，打造滿足橫向行業(yè)拓展而催生的數(shù)據(jù)中臺，這是一組企業(yè)級能力的合集，包括模塊化的硬件研發(fā)能力、算法平臺、仿真平臺、可視化平臺的建設(shè)。

實現(xiàn)機器人公司“平臺化”的關(guān)鍵，其功能包括：實時監(jiān)控機器人的運行狀態(tài)、智能任務(wù)調(diào)配與協(xié)同合作、發(fā)揮群體最大效能等，為整廠的物流優(yōu)化提供數(shù)據(jù)參考。

接下開，我們來看一個統(tǒng)攝全倉的環(huán)節(jié)——倉儲管理調(diào)度的軟件系統(tǒng)，現(xiàn)在經(jīng)常被稱作“倉儲大腦”。業(yè)內(nèi)人士曾表示“在整倉方案中，倉儲大腦與本體穩(wěn)定性的價值占比大概為6:4——因為倉儲大腦的水平不僅決定了整倉運作效率，還能助力機器人企業(yè)搭建增量業(yè)務(wù)，如倉儲代發(fā)貨的云倉等。”

和其他IT系統(tǒng)一樣，倉儲軟件系統(tǒng)正在經(jīng)歷從信息化到智能化的轉(zhuǎn)型，它正在匯集更多傳感器的更多數(shù)據(jù)，同時更多應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析、AI等新的數(shù)據(jù)智能技術(shù)。具體而言，“倉儲大腦” 就像人的大腦一樣可以拆成兩部分。一部分負(fù)責(zé)記憶和思考——記憶是存儲數(shù)據(jù)，思考是處理數(shù)據(jù)和做規(guī)劃。它對應(yīng)“倉儲大腦”中的WMS（倉儲管理系統(tǒng)）系統(tǒng)，有了WMS，商品在上架、盤點、出庫、揀貨等各環(huán)節(jié)都能通過掃描二維碼的方式自動線上備案。 另一部分負(fù)責(zé)“運動”——也就是調(diào)配倉儲系統(tǒng)的“四肢”，即移動機器人、穿梭車、叉車、堆垛機、分揀帶、機械臂、傳感器等各種設(shè)備。它對應(yīng)“倉儲大腦”中的多機調(diào)度系統(tǒng)，核心作用是讓各種設(shè)備協(xié)作運轉(zhuǎn)，與人共同完成物流作業(yè)。

作為整倉智能化方案的供應(yīng)商，鯨倉、凱樂士都在重點研發(fā)和迭代倉儲調(diào)度管理軟件。極智嘉、快倉等以AGV見長的廠商，也在自研“智慧大腦”等操作系統(tǒng)以實現(xiàn)智能調(diào)度，并與客戶的信息系統(tǒng)實現(xiàn)對接。曠視機器人也于2019年1月推出了智能機器人網(wǎng)絡(luò)協(xié)同大腦“河圖”。海康機器人也已經(jīng)推出智能倉儲管理系統(tǒng)iWMS-1000 V3.0。
 

雖然眼下的柔性生產(chǎn)賽道還是一片藍海，但隨著馬太效應(yīng)的顯現(xiàn)，不同細(xì)分場景中幸存的供應(yīng)商將面臨更殘酷的競爭；獲得更大發(fā)展機會的出路可能是從即將變激烈的“局部戰(zhàn)爭”里跳出來，重新劃定自己的競爭邊界。