机器人VS输送线:物流自动化设备选型全解析 本文刊载于《工作场所物料搬运与安全》杂志 在美国的物流和制造设施中,自主移动机器人(AMR)正变得越来越普遍。全球技术情报公司ABI Research估计,AMR的出货量将从2023年的54.7万台增长到2030年的279万台,年复合增长率(CAGR)接近25%。 随着AMR使用率的持续增长,许多运营者开始思考:它们是否能真正替代传统的输送线系统?简单答案是"视情况而定"。以下是评估这两种方案时需要考虑的最重要因素。 成本模型 影响这两种解决方案成本的因素很多。如果只需要少量机器人就能完成任务,AMR系统的前期资本支出可能比组建大型机器人车队更具吸引力。另一方面,物品需要运输的距离越远、速度要求越快,输送线系统通常需要更大的资本投入。根据所需系统的规模和复杂程度,无论是AMR还是输送线,在直接采购的情况下,投资回报周期通常为1-5年。 AdobeStock_319516766_1_ (1).avif 部分机器人制造商提供"机器人即服务"(RaaS)模式作为替代方案,按照每台AMR收取月费,费用包含机器人本身及一定程度的支持和维护。这种模式的优势在于降低初始成本,同时让终端用户将系统支出列为运营费用而非资本支出。 系统价格标签并非唯一的成本考量因素。机器人可能带来更低的能源成本,并免除气动设备相关的维护麻烦。还需要考虑劳动效率——如果工人需要花费大量时间在输送线间往返或推动货架,改用AMR处理运输任务很可能提升生产效率,让人力专注于拣货、装配、检测等更复杂的工作。 灵活性与可扩展性 在多功能性方面,AMR具有明显优势。它们可以快速调整工作流程,每次将物品运往不同目的地,自主相互通信协作,并能绕开意外障碍物重新规划路线。许多AMR集群能够通过学习场地特性、运用机器学习优化决策、利用边缘计算能力或通过分析发现改进空间来提升效率。 AMR系统也更容易根据需求扩展或缩减规模,特别是在RaaS协议下。由于本质上是"即插即用"的设计,AMR可以在第四季度假期等旺季快速加入系统协助负载管理。它们还能帮助建立临时的微型履约中心(MFC),在无需安装永久性基础设施的情况下实现高效自动化。 这种灵活性使AMR特别适合交叉转运、设备看护等变化性任务。它们也能出色适应改造型场地,无论是扩建现有设施还是改造非自动化设计的场所。机器人足够紧凑灵活,可在狭窄空间和通道中工作,转弯也不成问题。部分机型甚至能自动开启电动门或使用电梯跨楼层运输。 相比之下,输送线是最固定的基础设施之一。大多数只能单向运输物品(德昌电机的TrueDrive™ MDR是显著例外),其起点和目的地在设计阶段就已固定。它们常常成为人员和车辆通行的障碍,重新布线、扩展或更换的成本很高。随着运营需求变化,这些不会"自我进化"的系统有时反而会成为障碍。 吞吐能力 如果说灵活性是AMR的超能力,那么专用输送线在吞吐量方面则难逢敌手。高速鞋式分拣机、斜轮分拣系统甚至基础款电动滚筒(MDR)输送线都是能日复一日每小时处理数千件包裹的主力系统。当需要快速处理大量物品时,它们虽然灵活性较低,但效率可能更高。 系统复杂性与安全性 虽然AMR正变得越来越智能和安全,进化到其他因素在客户决策中占比更大的阶段,但它们仍然比输送线更复杂,对美国许多场地来说相对新颖,且需要复杂培训。 AdobeStock_455449843_1_ (1).avif 输送线出现故障时,经验丰富的员工很可能拿起工具就能立即修理。而如果机器人的传感器组出现故障,通常需要联系制造商。即使不常需要维护,机器人与人协作仍需专门培训。根据系统不同,两者都可能存在禁止进入或通行的区域。机器人需要摄像头等传感器确保人机安全共处,人员则需要了解机器人的感知方式、急停开关位置,以及在断电或故障时如何手动移动机器人。 基础设施方面也可能更复杂。AMR需要充电站和定期充电时间(尽管现在许多能自动完成)。搬运托盘的AMR通常需要定制接驳台,部分集群还需依赖二维码、磁条、专用Wi-Fi等导航辅助。相较之下,学习操作输送线可能简单到只需记住:"物品放这里,别放那里,站在O型圈另一侧,运行时别把手伸进机器。 空间占用 如果在偏远地区运营大型配送中心,输送线方案基本只受预算限制。但若在都市中心运营MFC就完全不同——每一平方英尺都价值不菲且来之不易。 在狭小空间里,AMR通常更实用,既易于部署成本也更低。它们还能帮助在旺季搭建临时性分销站点。 系统集成 输送线通常更容易与现有系统或其他厂商设备整合。部分原因是其结构比机器人简单,但主要还是因为发展历史更悠久。 每个机器人厂商都有专属软件系统,它们很少优先考虑与竞品的交互兼容。虽然部分大公司已开发出将集群连接至现有仓库管理系统(WMS)等管理软件的方法,但多数中型和初创机器人企业仍需依赖第三方服务或合作来实现此类功能。 物品重量 输送线可轻松处理20-30磅的物品,重型输送线在极限情况下或许能应对80磅。虽然也有能搬运整托盘的输送线,但价格昂贵且占用大量空间。如果需要经常搬运重物,机器人方案可能更合适。 AdobeStock_971282826_1_ (1).avif 即使是小型AMR也常能承载100磅以上的负载,专为托盘设计的型号更是能达到4000磅以上(约相当于一辆小型SUV或40袋水泥的重量)。机器人叉车也是AMR行业中快速增长的品类。 企业文化 最后,值得思考的是:您的组织对移动机器人这类相对新技术的接受度如何?有些团队渴望站在技术前沿,而"老派"员工可能需要更多说服才能适应机器人带来的改变。 并非二选一的命题 正如我们所见,机器人和输送线各有优势。它们完全可以协同工作——例如AMR通过在输送线与高密度存储系统间转运货物来增加灵活性(顶部装有MDR的AMR就是专为此设计),或在不同位置的输送线之间"架桥"运输。移动机械臂和新兴的人形机器人技术,未来也能以近似人类的方式与输送线交互。 最终,理想方案或许不是"输送线或机器人",而是结合两者优势,让每个系统在最擅长的领域发挥作用。 请点击此处访问英文页面。



