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自從網(wǎng)絡(luò)巨頭們加速機(jī)器人領(lǐng)域布局以來,機(jī)器人在物流方面的解決方案便開始飛速發(fā)展。與機(jī)械化(或自動(dòng)化)不同,機(jī)器人化的解決方案更加靈活,而且可以重新設(shè)計(jì),因此能夠與人類合作,無縫融入現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境中。機(jī)器人成本的大幅下降以及技術(shù)的不斷成熟,將我們推向?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人在倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。 若無任何過渡性準(zhǔn)備,將機(jī)器人應(yīng)用于物流業(yè)將直接導(dǎo)致成千上萬的非技術(shù)性工作崗位在未來10年內(nèi)消失,在歐元區(qū),消失的工作崗位將達(dá)到150萬。雖然從微觀經(jīng)濟(jì)的角度來看,機(jī)器人化將是大勢(shì)所趨,但從宏觀經(jīng)濟(jì)的角度而言,其意義仍尚未確定。在物流業(yè)中,通過增加產(chǎn)業(yè)鏈上下游附加值或出口,彌補(bǔ)就業(yè)崗位流失的作用并不像在制造業(yè)那樣明顯。 對(duì)國(guó)家而言,最可靠的解決方式是提高競(jìng)爭(zhēng)力,成為更大區(qū)域內(nèi)最具吸引力的物流中心。這樣,機(jī)器人化不僅不會(huì)帶來麻煩,而且還可以幫助物流企業(yè)增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。 自相矛盾的是,收緊的社會(huì)規(guī)章制度實(shí)際上是通過提高投資回報(bào)率,事實(shí)上則鼓勵(lì)了機(jī)器人化解決方案的發(fā)展。那么,接下來該做什么呢?有效的推進(jìn)方式如下:
機(jī)器人化解決方案的經(jīng)濟(jì)影響正在逐步成為現(xiàn)實(shí)。 憑借靈活與協(xié)作的機(jī)器人化解決方案,物流自動(dòng)化方案的投資回報(bào)將很快降至3年以下。這些新的解決方案,使我們重新思考過去幾十年的固有工作組織模式,并在無需大幅度轉(zhuǎn)型的前提下,使工人和機(jī)器在同一倉(cāng)庫(kù)并肩工作,其工作范圍包括貨物的轉(zhuǎn)移、堆疊與平放、貨物訂單的準(zhǔn)備和裝載等。 投資機(jī)器人化解決方案的成本優(yōu)勢(shì)已經(jīng)顯現(xiàn),在大多數(shù)西歐國(guó)家,一套機(jī)器人價(jià)值10萬歐元~11萬歐元??紤]到在成熟市場(chǎng)中機(jī)器人的效率能提升20%~30%,這種程度的投資3年便能收回成本。 機(jī)器人正常工作平均每小時(shí)花費(fèi)18歐元~20歐元,而歐元區(qū)人工操作的平均花費(fèi)是14歐元~15歐元/小時(shí)(法國(guó)為17歐元~18歐元/小時(shí),比利時(shí)達(dá)20歐元/小時(shí))。 當(dāng)然,只按時(shí)間單位成本計(jì)算并非最為準(zhǔn)確,因?yàn)榫C合成本還會(huì)因?yàn)榘惭b機(jī)器人的多少而變化,但是我們依然能夠據(jù)此做出比較和判斷。上述計(jì)算不包括延長(zhǎng)機(jī)器人的“工作”時(shí)間,但其結(jié)果足以凸顯機(jī)器人化日趨提升的重要性(圖1)。 長(zhǎng)期看來,生產(chǎn)效率的提高、機(jī)器人壽命的延長(zhǎng)以及設(shè)備成本的下降,都會(huì)促進(jìn)機(jī)器人化的發(fā)展,而人力的結(jié)構(gòu)性成本也會(huì)持續(xù)上升(圖2)。 低成本機(jī)器人化將很快到來 一套機(jī)器人的全部成本仍常超過12萬歐元 成本包括設(shè)備(2萬歐元~5萬歐元)、工作環(huán)境(打標(biāo)、安保、倉(cāng)庫(kù)改造等,最高需要5萬歐元,但有了目前的解決方案,這部分花費(fèi)變得愈發(fā)沒有必要)、系統(tǒng)成本(4.5萬歐元)、項(xiàng)目管理(約占總成本的10% ),以及設(shè)備維護(hù)和能源花費(fèi)。大部分的估算還包括了倉(cāng)儲(chǔ)收入,但基本沒有包括節(jié)約能源降低的成本(照明、暖氣等),庫(kù)存不足情況和工傷事故的減少也凸顯了機(jī)器人化的優(yōu)勢(shì)所在(圖3)。 機(jī)器人解決方案成本大幅下降 隨著研究機(jī)構(gòu)和初創(chuàng)企業(yè)(如Rethink Robotics、Fetch Robotics等)先后開發(fā)出低成本機(jī)器人解決方案,預(yù)計(jì)至2020年,大量機(jī)器人解決方案成本將降至10萬歐元以下。 相較大型的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)(如ABB、KUKA等),這些高度靈活的初創(chuàng)企業(yè)更有可能顛覆市場(chǎng)。1990-2005年,工業(yè)機(jī)器人的價(jià)格已降低一半; 2010-2015年期間價(jià)格再次折半。 2015年,最便宜的機(jī)器人解決方案(UnboundedRoboticsUBR-1)約為2萬歐元。同時(shí),大型機(jī)器人企業(yè)也相應(yīng)地提出了完整的低成本方案,價(jià)格在4萬歐元~5萬歐元之間(ABB Yumi -ABB IRB340)(圖4、圖5)。 識(shí)別技術(shù)和工作環(huán)境分析能力的加速發(fā)展使人機(jī)合作變成可能,同時(shí)也大幅度降低了機(jī)器人方案的環(huán)境成本。 隨著抓取技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在市場(chǎng)上提供的機(jī)器人方案變得愈發(fā)低價(jià)、高效,同時(shí)也大幅度縮減了系統(tǒng)整合的時(shí)間。學(xué)習(xí)技能使機(jī)器人能夠快速模仿人類的行為,同時(shí)從自身的錯(cuò)誤中不斷吸取教訓(xùn)。這種學(xué)習(xí)能力的不斷提高和進(jìn)步,使得該技術(shù)更容易為小企業(yè)所獲得,也使得物流業(yè)機(jī)器人化的趨勢(shì)相比制造業(yè)更加迅速和廣泛。 貨物搬運(yùn)裝卸成本可節(jié)約20%~40% 無疑,生產(chǎn)和開發(fā)團(tuán)隊(duì)非常關(guān)注訂單準(zhǔn)備階段。該階段占儲(chǔ)存與裝卸搬運(yùn)成本的40%~50%,且耗時(shí)較長(zhǎng)(最長(zhǎng)可占70%工作時(shí)間),附加值有限。 機(jī)器人制造商承諾大幅提高機(jī)器人分揀效率。在連續(xù)使用機(jī)器人的情況下,機(jī)器人化的生產(chǎn)效率是人工的4~6倍(可達(dá)到每小時(shí)處理800個(gè)貨物)。在實(shí)際操作中,這種效率只有在銷售周期加速的情況下才有意義。目前,即使是最先進(jìn)的機(jī)器人也未能達(dá)到100%自動(dòng)化(最多達(dá)到80%),形狀復(fù)雜或周轉(zhuǎn)期極低的物品還是需要人工處理。 保守而言,初期反饋表明,機(jī)器人化可節(jié)約20%~40%的搬運(yùn)裝卸成本,具體情況會(huì)根據(jù)訂單準(zhǔn)備操作的復(fù)雜程度、倉(cāng)庫(kù)的布局等而有所不同。一般情況下,這種程度的效率提升足以回報(bào)當(dāng)初的投資(圖6)。 然而,一些技術(shù)障礙仍值得注意。試點(diǎn)項(xiàng)目中遇到了許多問題,包括混雜貨盤的組成、高處堆疊和平放貨物的穩(wěn)定性、抓取不同包裝或體積過大的貨物。但是,相信這些問題在不久的將來都將得到解決。 重要的無形收益 這些解決方案的價(jià)值,在于不僅直接提高了生產(chǎn)率,還創(chuàng)造了社會(huì)效益、商業(yè)效益,并提升了企業(yè)形象。 在機(jī)器人領(lǐng)域的投資,提前減少了雇主與日俱增的“社會(huì)債務(wù)” 勞動(dòng)力價(jià)格的持續(xù)上漲(歐元區(qū)17國(guó)每年上漲2%)、對(duì)于繁重體力工作的嚴(yán)厲監(jiān)管,以及對(duì)職業(yè)病的預(yù)防保健投入,都應(yīng)被列入經(jīng)濟(jì)成本計(jì)算之內(nèi)。法國(guó)就是個(gè)具體例子,根據(jù)工作條件的艱苦程度,平均每位員工增加了2%~5% 的“附加成本”。 機(jī)器人化加快工作流程,提高營(yíng)業(yè)額 電子商務(wù)的迅猛發(fā)展要求幾乎全天候處理大量訂單。這種對(duì)快速反應(yīng)的需求——在24小時(shí)內(nèi)、4小時(shí)內(nèi),甚至很快將成為1小時(shí)內(nèi)發(fā)貨——將會(huì)助力電商更好地滿足缺乏耐心的顧客,持續(xù)從傳統(tǒng)商家手中奪得更多的市場(chǎng)份額。因此,除了可以提高生產(chǎn)率,機(jī)器人化更可大幅增加營(yíng)業(yè)額。 大量投資機(jī)器人技術(shù)的公司,其品牌卻給人以更加人性化的印象 機(jī)器人化有助于調(diào)和公眾輿論與品牌形象。在倉(cāng)庫(kù)和工廠的工作環(huán)境飽受詬病的情況下,誰會(huì)因雇傭機(jī)器人而譴責(zé)汽車生產(chǎn)商呢?因此,部分出于品牌形象的考慮,互聯(lián)網(wǎng)巨頭、零售商們大量投資機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。 我們面對(duì)的是機(jī)器人泡沫還是一次工業(yè)革命?最有可能是一個(gè)短期泡沫,但長(zhǎng)期來看將會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。
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