Роботы в индустрии логистики

В настоящей статье рассматриваются роботизированные системы, которые сегодня применяются в индустрии логистики, а также находятся на стадии разработки и в ближайшем будущем появятся на рынке. Представлен обобщенный обзор технологических компаний, продукция которых применяется на различных этапах дистрибуции товаров.

В связи с развитием рынка электронной коммерции стала трансформироваться структура дистрибуции товаров до потребителей. Появились фулфилмент центры с возможностью доставки FMCG товаров в течение нескольких дней, 3PL провайдеры, пункты выдачи заказов недалеко от дома, дарксторы для мгновенной доставки продуктов питания.

Обобщенно структуру дистрибуции товаров можно представить следующим образом:

Производственный склад. Предназначен для краткосрочного хранения готовой продукции.

Товарный склад. Крупный распределительный центр, фулфилмент центр или оптовый склад. Как правило такие склады располагаются за городом и предназначены для получения, хранения и распределения товаров по направлениям или конечным потребителям. Площадь складов составляет от 1 000 до 350 000 кв.м

Даркстор. Небольшой склад с товарами первой необходимости и продуктами питания. Сеть дарксторов распределяется внутри города и обеспечивает мгновенную доставку заказов за 15-30 минут. Площадь дарксторов составляет от 200 до 400 кв.м

Пункт выдачи заказов. Представляет собой мини-склад для краткосрочного хранения заказов, приобретенных онлайн. Это самый маленький склад, располагаемый на площади от 20 до 50 кв.м

Одновременно с трансформацией структуры дистрибуции товаров стали развиваться технологии автоматизации для индустрии логистики, включая роботизированные склады, роботы для перемещения грузов внутри складов, пикинг роботы для отбора заказов, автономные машины разного калибра для грузоперевозок и доставки заказов (см. рисунок).

Роботы AGV/AMR. На производственных предприятиях и логистических складах погрузочно-разгрузочные и транспортировочные задачи выполняют роботы AGV (Automated Guided Vehicle). Машины работают на складах временного хранением сырья или готовой продукции и перевозят паллеты, складируя их на стеллажах. Роботы безопасны для человека и потенциально могут функционировать на предприятии совместно со штатными работниками. На сегодняшний день цена таких роботов уже соизмерима с аналогичными машинами, управляемыми человеком.

Зрелость технологии: Массовое внедрение

Пример компаний: Noblelift, Seer Robotics, Casun

Автономные грузовики. Доставка товаров на товарный склад от производителей выполняется автономными грузовиками. Для анализа окружающей среды машины оснащаются лидарами короткой и длинной дистанций, широкоугольными и длиннофокусными видеокамерами, радарами и ультразвуковыми датчиками. Одновременно с этим отслеживается положение машины в пространстве с использованием GPS, акселерометров и гироскопов. Интеллектуальная система управления машиной с использованием искусственного интеллекта позволяет обеспечить практически всепогодную и круглосуточную эксплуатацию машины в автономном режиме. Потенциально транспортные компании могут снизить расходы на перевозку товаров до 30%.

Зрелость технологии: Пилотная эксплуатация

Пример компаний: Aurora, Gatik, Einride

Роботизированные склады. Распределительные центры и фулфилмент центры полностью автоматизируются, включая операции разгрузки, хранения, внутренней интралогистики, пикинга и сортировки. Это относится как к складам для товаров широкого потребления, так и для продуктов питания с мульти-температурными режимами хранения.

Для автоматизации складов за последнее время создано несколько десятков различных технических решений, предназначенных для работы с многотонными паллетами и небольшими контейнерами. Среди них можно выделить следующие: шаттловые роботы, кубические системы хранения, кран-штабелеры, роботы транспортировщики, конвейеры, сортировщики и т.д.

Ключевое назначение данных систем - это перемещение товаров внутри склада. В связи с этим данные системы обеспечивают высокую эффективность на складах большой площади (от нескольких тысяч квадратных метров) с большим количеством единиц хранения. Производительность отбора товаров роботизированного склада выше в 3-5 раз по сравнению с обычным складом, а срок окупаемости может составлять от 3 лет.

Зрелость технологии: Массовое внедрение

Пример компаний: Galaxis, Autostore, SSI Schaefer

Скоростные системы перевозки грузов. Перевозка грузов между товарными складами выполняется по подземной скоростной транспортной сети. Система работает полностью автономно и предназначена как для транспортировки паллет, так и для небольших контейнеров со скоростью от 30 до 80 км/ч. Непрерывный поток грузов в условиях отсутствия транспортных задержек способен обеспечить доставку заказа в центр крупного мегаполиса всего за 1-2 часа. Одновременно с этим применение системы позволит существенно сократить дорожный трафик и улучшить экологию за счет уменьшения выбросов CO2.

Зрелость технологии: R&D

Пример компаний: Magway, Cargo sous terrain

Роботизированные дарксторы. Сбор заказов для сервисов быстрой доставки выполняется мобильными пикинг роботами. Робот оперирует по аналогии с человеком - автономно перемещается по складу и собирает товары в контейнер с помощью бионического захвата в виде человеческой руки или вакуумного гриппера. После прохода по всему складу и сбора товаров укомплектованный заказ готов к отправке клиенту. Для товаров создается робот-френдли упаковка, обеспечивающая уверенный захват товара прямо с полки автоматизированным способом.

Если на большом складе роботы решают задачу перемещения товаров, то в небольшом дарскоре (несколько сотен квадратных метров) должны обеспечивать пикинг и консолидацию заказов прямо с полки. Эта операция составляет до 50-60% от общих эксплуатационных затрат, которые могут быть сокращены за счет автоматизации.

Зрелость технологии: R&D

Пример компаний: Brightpick, Technolect

Роботизированные пункты выдачи заказов. Заказы клиентов доставляются в роботизированные пункты выдачи, расположенные на первых этажах жилых домов, в бизнес-центрах, парковках и на заправках. Пункт выдачи представляет собой автономный мини-склад и обеспечивает краткосрочное хранение как товаров широкого потребления, так и продуктов питания. Заказы размещаются в контейнерах, установленных на стеллажах. Робот перемещается между стеллажами, захватывает контейнеры и доставляет их к выходному порталу для выдачи. Подъемный механизм на роботе обеспечивает загрузку контейнеров с верхних и нижних полок. На площади 45 кв.м может разместиться более 250 заказов.

Развитая сеть роботизированных пунктов выдачи заказов позволит сократить издержки на доставку товаров, консолидировать логистику и обеспечить новый уровень комфорта клиентов. Фактически клиенты могут забирать любые товары приобретенные онлайн недалеко от дома в удобное время 24/7.

Зрелость технологии: R&D

Пример компаний: Retail robotics, Bell and Howell, Technolect

Роботы последней мили доставки. Доставка заказов из дарксторов и ресторанов до двери выполняется автономными мобильными роботами. Небольшие машины оснащаются лидарами, 2D и 3D камерами, ультразвуковыми датчиками и GPS, что позволяет ориентироваться в быстро меняющейся городской среде. Скорость перемещения составляет 5-6 км/ч, при обнаружении препятствий робот останавливается или объезжает их.

Сегодня уже ведется пилотная эксплуатация таких роботов во многих городах планеты. Одним из недостатков сервиса является то, что робот может доставлять заказы только до дома. С точки зрения качества сервиса это не всегда удобно. Для одноэтажной застройки это приемлемо, но в условиях многоэтажного города клиенты должны выходить на улицу, чтобы забрать заказ. Вероятно, следующим шагом должна быть реализована интеграция робота с инфраструктурой жилого комплекса - открытие калитки для заезда на территорию комплекса, открытие двери подъезда, вызов лифта и подъем на нужный этаж. Для этого должна быть создана робот-френдли городская среда с возможностью проезда робота от даркстора до двери клиента.

Зрелость технологии: Пилотная эксплуатация

Пример компаний: Starship, Serve robotics, Yandex Rover

Система доставки заказов в квартиру. Вновь строящиеся жилые комплексы оснащаются автоматизированной системой доставки заказов прямо в квартиру - Home Delivery System. Внутри жилого комплекса дарксторы, пункты выдачи заказов, магазины, рестораны и кафе связаны роботизированной транспортной линией. Таким образом все коммерческие предприятия, расположенные на первом этаже могут через специализированный терминал отправлять заказы жильцам дома.

Подъем контейнера с заказом осуществляется с помощью малогабаритного лифта. Контейнер загружается на лифт, а затем лифт поднимается на требуемый этаж и выгружает контейнер в специализированный терминал, расположенный в квартире клиента. Терминал может аккуратно встраиваться в интерьер и не выделяться в дизайне помещения.

Данная система позволяет выполнять доставку домой клиенту даже когда его нет дома. С помощью этой системы можно доставлять продукты из магазина на первом этаже, заказанные онлайн товары, а также готовую еду из кафе или ресторана к заданному времени.

Зрелость технологии: Формирование концепции

Пример компаний: https://dahirinsaat.com

Из приведенного обзора видно, что задачи автоматизации складов средних и крупных размеров на сегодняшний день практически решены. Множество компаний внедряют или пилотируют свои технологические продукты. Вероятно, следующим этапом будут создаваться автоматизированные решения для небольших дарксторов, пунктов выдачи заказов и доставки товаров прямо домой клиенту. Это пространство для творчества новых стартапов!