Один из наиболее впечатляющих трендов современной роботизации - автоматизация цепочек снабжения. Подход позволяет перемещать товары и комплектующие в автономном режиме и предусматривает автономную инвентаризацию, сопрягающую виртуальные модели с реальным положением дел. 

Автономные процессы все чаще встречаются в заводских цехах, крупных складах и распределительных центрах, на автомобильных и железных дорогах, в шахтах и в области доставок на “последней миле”. Можно ли говорить о возможности тотальной роботизации всей цепочки снабжения - от производственного цеха до момента доставки продукта конечному потребителю? Попробуем разобраться!

 

На складе и в магазине

AMR, автономные мобильные роботы, постепенно “обживают” все новые складские комплексы, ускоряя, оптимизируя и удешевляя бизнес-процессы крупных компаний. Коллаборативные роботы и AMR повышают производительность сотрудников и поддерживают персонал складов - автоматика обретает особую актуальность в условиях нехватки рабочих рук и роста затрат, связанных с поиском и подготовкой новых сотрудников.

Крупные американские и китайские компании развивают концепцию “dark warehouses”, предусматривающую развертывание“темных” необитаемых складских комплексов, обслуживаемых исключительно роботами. Сохраняется и другой подход - ключевые участники рынка, например, Amazon, комбинируют производительность машин с людской гибкостью - число сотрудников компании превышает 500 тысяч, число складских роботов Kiva Systems - 200 тысяч.

 

Роботизированные тележки для перевозки стелажей Kiwa Systems

В 2018 году международная компания экспресс-доставки грузов DHL анонсировала роботизацию 350 северо-американских подразделений на общую сумму порядка $300 млн. В начале марта 2020 года компания объявила о развертывании более тысячи роботов производства Locus Robotics. 

Информационная эпидемия, связанная с распространением коронавируса, подхлестывает и без того стремительное развитие рынка автономных логистических систем - пандемия стимулирует электронную коммерцию, что, в свою очередь, формирует спрос на новых роботов даже в условиях мировой рецессии. А в ряде случаев это прямой ответ на ожидаемую рецессию. 

IDTechEx представили отчет, согласно которому рынок автономных мобильных робоплатформ, подъемников, погрузчиков, тележек, мобильных коллаборативных роботов, сортировочных платформ, автономных грузовиков, робокурьеров и курьерских дронов достигнет $81 млрд к 2030 году и $290 млрд к 2040 году.  Резкий рывок в сторону автоматизации ожидается в районе 2024 года - по прогнозам того же IDTechEx, в интервале с 2020 по 2030 годы в мире будет реализовано свыше 1 млн логистических роботизированных систем. Глобальные поставки мобильных коллаборативных роботов в том же периоде достигнут 200 тысяч единиц.

Внедрение AMR (автономных мобильных роботов) связано с решениями двух типов: системами управления флотилией логистических роботов и системами, оптимизирующими процессы сбора и обработки заказов. Системы первого типа задействуют роботов с высокой грузоподъемностью, способных доставлять продукты из пункта А в пункт Б в автономном режиме. Системы второго типа интегрируют перемещения грузов и работу людей.

Помимо AMR, современные складские комплексы задействуют летающие БЛА - в будущем дроны займутся курьерскими доставками, а пока аппараты участвуют в процессах автономной инвентаризации, опираясь на технологии машинного зрения, алгоритмы с элементами ИИ и сенсоры RFID. Внедрение таких систем снижает затраты времени на проведение инвентаризации с нескольких месяцев до пары дней, повышает точность исполнения процессов и стирает границу между виртуальными моделями и физической реальностью.

Роботы сопровождают товары и в магазинах - к середине лета 2020 года американский гигант Walmart планирует оснастить устройствами для автономной инвентаризации товаров на полках в торговом зале Bossa Nova по меньшей мере 650 торговых точек. 

О каких роботах идет речь?

Актуальная на момент написания статьи модель робота Bossa Nova 2020 представляет собой мобильный авто-сканер, способный к автономной навигации по магазину. Устройство используется для автоматического сканирования товаров на полках - робот отслеживает наличие товара и выявляет образовавшееся свободное пространство. Робот оснащен лидаром, 15 цифровыми камерами, системой компьютерного зрения 2D или 3D.

Автономный сканер Bossa Nova 2020

Поколение AMR, разработанное в 2016-2017 годах, не отличалось особым качеством: роботы не распознавали “скрытые” от глаз продукты и испытывали проблемы с идентификацией размещенных под углом или наклонившихся товаров.

Устройства Bossa Nova выявляют “пустоты” на полках супермаркетов и сопоставляют ценники с соответствующими товарными позициями - подход обеспечивает дополнительные продажи и повышает качество обслуживания посетителей. Разумеется, не спят и конкуренты - есть еще целый ряд автономных сканеров товаров на полках.  

Walmart использует автоматику для мытья полов (смотрите варианты решений в разделе Роботы и уборка), разгрузки грузовиков и подготовки заказов к отправке потребителям. 

 

Транспортная автоматизация

Автоматизация приходит и в сферу транспортной логистики. В 2016 году Uber Technologies и принадлежащая ей компания Otto задействовали автономный грузовик для доставки 45 тысяч банок пива на расстояние 193 км по трассе в США - средняя скорость фуры составила 89 км/ч, водитель перехватывал управление лишь когда автомобиль заезжал и съезжал с трассы. В 2018 году Uber прекратил разработку автономных грузовиков, однако Embark, Daimler/Mercedes, Volvo, Tesla и TuSimple  анонсировали аналогичные проекты.

Автономный грузовик с прицепом. действующий прототип, Daimler, США.  Система Highway Pilot

Вероятнее всего, автоматизация транспортных систем пойдет волнами - сперва мы увидим “сухопутные поезда”, состоящие из роботизированных грузовиков-“вагонов”, следующих за управляемым человеком “паровозом”, и проекты по внедрению автономной техники в добывающую промышленность и сельское хозяйство, после чего наиболее стабильные наработки придут на дороги общего пользования. 

В 2015 году британская горно-металлургическая корпорация Rio Tinto, крупнейший в мире владелец и оператор грузовых роботизированных транспортных средств, использовала на железном руднике в Западной Австралии флотилию из 69 роботизированных самосвалов. В 2018 году компания внедрила первую в мире автоматизированную транспортную железнодорожную систему Auto Haul, стоимость разработки и развертывания которой достигла $940 млн. В 2019 году в Колорадо, США, прошли успешные испытания тяжелого грузового беспилотного поезда: три локомотива и 30 вагонов с 4725 тоннами грузов были перемещены без участия человека по испытательной трассе, длина которой составила 77.2 км. Действующее американское регулирование никак не сдерживают развертывание роботизированных поездов - единственным фактором, вызывающим опасение разработчиков, был и остается вопрос общественной безопасности. Подробнее об автоматизации добывающей промышленности. 

Идут разработки автономных судов. Автономное судовождение уже опробовано в практических кейсах и нет сомнений в том, что уже в ближайшие десятилетия первые сухогрузы без команды и капитана начнут курсировать между континентами. Например, такие:

Концепт автономного сухогруза будущего

Подробнее о трендах в области автономного судовождения можно почитать здесь. 

 

Роботы на “последней миле”

Одним из наиболее затратных звеньев цепочек B2C остается этап “последней мили”: бизнесы внедряют наземных робокурьеров и подумывают о дронах и доставках по воздуху. Чаще всего словосочетание “наземный робокурьер” ассоциируется с компанией Starship Technologies, которая миновала пилотную фазу и запустила сервис платной доставки посылок. Впрочем и в этом сегменте конкуренция быстро нарастает, взгляните на количество и разнообразие уличных роботов-курьеров. Postmates развертывает схожие системы в Лос-Анджелесе, внедрением аналогичных технологий занимается целый ряд стартапов и крупных компаний, в частности - Ford.

Уличный робот-курьер Starship, фото: Starship Technologies

К апрелю 2019 года роботы Starship выполнили 50 тысяч доставок - к августу это число возросло до 100 тысяч Роботы несут на борту до 18 кг грузов и разгоняются до 6.5 км/ч, они могут доставлять небольшие грузы на предельное расстояние порядка 5 км. При этом Starship Technologies, например, берут за одну доставку $1.99. Подобные системы обретают особую актуальность в кампусах крупных университетов. Есть и роботы-курьеры для применения внутри зданий - вероятнее всего, ряд бизнес-центров также обзаведутся устройствами, способными забирать заказы у курьеров и автоматически развозить их по офисам в здании. Аналогичные продукты закупают отели (тот же Savioke), поликлиники, больницы и дома для престарелых.

Больничный робот-курьер TUG умеет самостоятельно пользоваться лифтом

 

Заключение и прогнозы

Кейсы автоматизации Rio Tinto, пилотные проекты стартапов и крупных компаний, подкрепленные массовым развертыванием автономных систем говорят о готовности большинства требуемых технологий и растущей заинтересованности бизнеса в роботизации. Серьезный вклад вносят и информационная составляющая мировой пандемии, и надвигающаяся экономическая рецессия.

Несмотря на обилие решений, направленных на полную или частичную роботизацию производства и логистики, от полностью автономной доставки нас по-прежнему отделяют годы разработок и интеграции. Избыточное давление регуляторов спадает, однако многие стартапы ощущают жесткую нехватку финансирования. Тяжелый и монотонный труд - дело роботов, а не людей.

IDTechEx:

• В ближайшие 6 лет годовые поставки логистических роботов удвоятся.
  В интервале с 2020 по 2030 год будет реализовано свыше 1 млн логистических роботов.
• В интервале с 2020 по 2030 год будет реализовано свыше 200 тысяч мобильных автономных робоплатформ.
• К 2040 году 36% AMR смогут самостоятельно поднимать и сортировать объекты любых форм и размеров, 38% AMR получат возможность работать с объектами заданного размера и “классических” габаритов без участия человека.
• В 2020 году продажи автономных вилочных погрузчиков достигнут 1.8 тысяч единиц - взрывной рост соответствующего сегмента ожидается не раньше 2025-2027 годов, а к 2030 году объемы продаж соответствующего оборудования достигнут порядка 100 тысяч единиц.
• Растущая нехватка водителей-дальнобойщиков в США достигнет 160 тысяч человек к 2028 году. Рост зарплат и жесткий дефицит рабочих рук неизбежно приведут к развитию полуавтономных и автономных систем.
• Доставка на “последней миле” генерирует до 50% от общих логистических затрат. В интервале с 2020 по 2024 год ежегодный прирост числа развертываемых наземных робокурьеров составит порядка 3 тысяч единиц - перелом тренда ожидается не раньше 2025 года. К 2030 году этот показатель подскочит в 10 раз - до 30 тысяч устройств в год. Драйвером роста рынка станет массовое внедрение дешевых камер и бюджетных лидаров.

По материалам: forbes.com ; sdcexec.com 

----

Новости телекома и IT удобно читать в телеграм-канале abloud62, телеграм-трансляции и анонсы пресс-релизов вы найдете в канале abloudRealTime. Также подписывайтесь на страницу facebook.com/ABloud/