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未来机器人:在无人叉车赛道砥砺前行
2021-10-13 中国工程机械商贸网

未来机器人采用视觉技术实现工业车辆(无人叉车牵引车等)的无人驾驶,将单车作业峰值效率、操作精度和复杂场景适应能力作为目标,针对刚需场景的痛点问题,开发了具有高效率、高精度和广泛场景适应性等优势的八大系列无人叉车产品,提供满足客户需求的内部物流无人化解决方案,获得了市场广泛认可,成为无人叉车赛道领军企业。

目前,中国无疑是全球物流机器人(AGV/AMR)企业最活跃、技术迭代最快的市场。特别是新冠疫情爆发以来,在生产条件受到限制、劳动力减少、用工成本上升等因素的影响下,国内企业对物流机器人的需求更加迫切。如果说前些年电商行业高速发展促进了类Kiva机器人市场规模的急剧扩大,那么随着制造业加快数字化、智能化转型升级的步伐,无人叉车的应用将越来越广泛,行业发展也进入快车道。

专注于无人叉车开发与应用的未来机器人(深圳)有限公司(简称“未来机器人”),是国内最早将视觉导航技术应用于无人叉车的企业,以单车作业峰值效率、操作精度和复杂场景适应能力作为目标,开发出八大系列产品,实现了无人叉车在全流程刚需场景突破,包括月台装卸车、高位货架存取等高难度应用场景,凭借独特的技术路线与优秀的解决方案,赢得了众多行业的头部企业认可,已成为无人叉车赛道领军企业。

未来机器人(深圳)有限公司联合创始人、CEO李陆洋博士

未来机器人无人叉车产品

在未来机器人联合创始人、CEO李陆洋博士看来,公司的快速发展不仅在于拥有强大的专业团队,掌握领先的核心技术,产品与服务得到客户的高度认同,而且受益于良好的市场环境及资本力量的助推。无论从企业内部还是外部不同维度来看,未来机器人都可以称为无人叉车头部企业,主要体现在以下五个方面:

1、客户高度认可

从外部维度来看,首先最重要的指标就是客户数量及头部效应。

截至目前,未来机器人的无人叉车在海内外落地项目已超过150个,其中包括多个世界500强企业标杆案例,客户多为行业排名前三的头部企业,如中石化、中烟、雀巢、安利、格力、延锋、长荣、中外运等。据悉,2019至2021年,未来机器人业绩增长近10倍。2021年,总合同金额相比于2020年增长300%,单笔合同平均金额相比2020年增长150%。同时,未来机器人在2021年初组建了强大的海外营销团队,在中国香港,以及韩国、日本、东南亚等海外市场通过与战略合作伙伴的强强联合,实现从0到1的突破,海外市场合同占比超过30%。不断增长的订单和市场,正是公司商业拓展速度快、项目实施稳定性高、客户互信关系强的综合结果。

值得一提的是,很多头部企业一旦选择了未来机器人的产品,往往会多次重复采购。“我们非常看重老客户的重复采购比例和金额,以此来验证从1到N规模化复制的进展。目前,复购次数最多的头部客户从2018年初至今,已重复下单10次,每年订单总金额都在翻倍。公司2020年复购合同金额为2019年的500%。”李陆洋对此颇为自豪。

2、资本青睐

在最近不足一年的时间里,未来机器人完成了数亿元C轮融资,投资方来自字节跳动、顺为资本、联通中金、IDG资本、联想创投和钟鼎资本等头部投资机构,成为目前该领域累计融资规模最大的创业公司。未来机器人原创的工业车辆无人驾驶平台,通过技术赋能各个行业,对无人叉车行业进入快速增长期具有引领效应。

3、高水平的专业团队

从内部维度看,对企业发展最关键的因素在于拥有强大的核心团队。

早在2011年,国际著名的机器人专家、香港中文大学机器人研究所所长、IEEE Fellow刘云辉教授,带领4名香港中文大学机器人与自动化领域的博士李陆洋、方牧、鲁豫杰、郑帆,开始了三维视觉定位、动态伺服控制与移动机器人平台相结合的课题研究,最终决定将已经开发成熟的无人驾驶技术应用于叉车,联合创办了未来机器人。

目前,未来机器人作为国家高新技术企业,已拥有一支实力雄厚的团队,成员逾200人,其中研发人员超过70%。公司核心团队汇集了东京大学、香港中文大学、浙江大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学等国内外名校的20多位博士、硕士,以及曾供职于日本通商产业部工业技术院、高通、华为、大疆、艾默生等世界顶尖科技公司的研发、项目管理、供应链、市场、销售、财务、人力资源管理团队,有力保证了核心技术与产品的持续创新研发以及项目成功落地。

4、领先的核心技术优势

未来机器人是2016年后国内第一家采用视觉技术并基于乘用车无人驾驶框架实现工业车辆无人驾驶的代表企业,通过将视觉定位、环境感知、深度学习、运动规划、伺服控制等核心技术应用于无人叉车,致力于打造全球领先的工业车辆无人驾驶通用技术平台。

以视觉为核心传感器的无人叉车

李陆洋告诉记者:“未来机器人的无人驾驶技术框架由三个核心技术构成:第一是定位,创建环境地图,让机器人知道自己的位置;第二是感知,包括对环境的感知和货物的感知;第三是实时运动规划和视觉伺服控制,在定位和感知的基础上,让机器人以最高效率准确地完成既定动作,这也是最为关键的技术。这三个核心技术形成了一套自然环境下高精度低速车辆无人驾驶模块,最终我们将它商业化应用到工厂物流(制造业)和仓储物流这两大领域。未来机器人经过多年的研究已经建立了很深的技术护城河。”

用乘用车无人驾驶框架去做无人叉车,让叉车智能化程度与作业效率都有了极大提升,因此,未来机器人能够满足客户更多复杂刚需场景的要求。“基于领先的产品和技术路线,我们率先突破深水区场景应用瓶颈,提出了‘柔性’物流无人化方案,并完成了多个‘首次’项目落地,包括:月台货车无人装卸,9.4m高位货架存取,7层移动式料笼堆叠,2.0m窄通道存取,无人叉车和牵引车结合的室内外长距离接力搬运等,由此公司打开了一个个新市场,并在每一个新市场中实现规模化复制。”据李陆洋介绍,未来机器人围绕无人叉车还做了多个行业技术“首创”产品,如基于深度学习可实现货物追踪和安全预警的“明眸”环境监测系统、基于5G工业物联网的车载环境感知模块、基于高精度视觉伺服控制的精准堆叠模块等。

5、专业的交付能力

成立至今,未来机器人成功交付了超过150个客户项目,逾300台平衡重式、前移式、托盘式无人叉车及无人牵引车,覆盖汽车零配件、轮胎、石油化工、烟草、食品、制药、3C电子制造、电商物流、第三方物流、纺织、印刷、造纸等众多行业,其中超过70%为深水区、刚需场景项目。

例如:石油化工和烟草行业的外月台货车装卸、轮胎和汽车零配件行业的6-7层料笼堆叠、金属加工行业生产制造园区内的无人叉车与无人牵引车的室内外接驳、食品加工行业的高位货架货物存取……

可以说,正是依靠核心团队深入研发,不断推出先进产品,满足客户的刚需场景要求,客户进行多次重复购买,让未来机器人获得了持续、快速发展,成为无人叉车市场当之无愧的佼佼者。

对话——聚焦发展路径

总体来看,物流机器人企业有两种不同的发展路径,其一是基于核心技术做强物流机器人单机产品,透彻研究并服务于物流刚需场景,通过客户多次重复采购扩大业务规模;其二,基于多种物流机器人软硬件产品为客户提供整体物流解决方案,通常选择几个行业深耕。显然,未来机器人选择的是抓住刚需场景、打造领先产品的发展路径。

李陆洋在机器人领域有超过10年的研发和团队管理经验,围绕无人叉车如何提高市场渗透率、如何实现规模化复用、如何以标准化产品满足非标需求等话题,记者与他进行了对话。

一、 无人叉车市场渗透率如何提升

记者:叉车是最常用的物流设备,数据显示,2020年中国市场新增各类型叉车约60万台(CITA,2021),叉车保有量超过300万台。而2020年国内无人叉车销量约3500台(高工产业研究院,2021),同比增长50%,但与叉车增量市场相比,无人叉车占比仍不足1%。您认为行业企业应该如何去提升叉车市场无人化渗透率?

李陆洋:我认为,目前无人叉车市场占比提不上去,不是因为无人叉车价格高,而是产品还无法充分满足客户的使用要求。

无人叉车能否被企业所接受,最主要的就是应用效果,看机器是否可以完成人的工作。比如,无人叉车装卸车,或者把货物送到货架上,机器的效率是否跟人可比拟?这个结果决定了“机器换人”是否可行。

无人叉车装卸卡车,据我们研究,无人叉车有四大刚需场景:

(1)外月台装卸货车;

(2)室内存取;

(3)室外转运;

(4)室内转运;

(1)、(2)场景的刚需程度远超(3)、(4)。因为,绝大多数客户在应用无人叉车时,不会将不同作业环节拆分出来,即无人叉车不能只做平面搬运,而不做装车和上下高位货架作业。物流作业流程一定是连续的,才符合现实需要,才真正可用。从这个角度看,如果无人叉车只能进行平面搬运这种简单作业,那么愿意单独把这个作业场景分出来实现无人化的客户和场景就少之又少了,这在很大程度上制约了无人叉车对人工叉车的渗透。所以,无人叉车公司必须从技术层面努力提升,以满足客户对刚需场景应用的基本要求。

记者:我记得未来机器人“基于无人叉车的外月台装卸车解决方案在2020年亚洲物流展会上首次亮相,成为现场最吸睛演示之一。请您介绍下这项技术的难点与价值有哪些?

李陆洋:未来机器人是第一家实现无人叉车外月台装卸场景的公司。我们为中石化提供了国内首例外月台无人叉车全天候装车的项目,采用平衡重式无人夹抱车,装车作业峰值效率达到63托/小时。这个项目帮助客户实现了石油化工产品(化纤、树脂颗粒)从产线、检验仓、成品仓到外月台装卸全流程无人化。该项目技术亮点是:无人叉车采用外置压力传感器,双层夹抱物料,灵活应对“品字型”高密度堆垛要求;利用单车强大的感知和控制能力+5G边缘计算,自主学习和识别货车类型,生成装车方案;科学化、轻量化管理,运维简单,实现客户现场全面省人。

未来机器人会继续深耕外月台货车装卸场景,基于无人驾驶框架不断提升单车定位、感知、控制能力,以标准化方案,在复杂多变环境下实现与人工叉车峰值工作效率可比拟的目标。

记者:如何应对不同客户的复杂应用环境?未来机器人有怎样的实现路径?

李陆洋:让无人叉车在复杂多变环境下的峰值工作效率与人工可比拟,是未来机器人一直努力追求的目标。我们的选择是,用单车超强的感知能力,以及对复杂环境超强的自适应能力,去满足不同环境、不同车型、不同货物类型的作业要求。即用标准的无人叉车,去解决客户不标准的应用场景下的复杂作业问题。这是无人叉车取代人工叉车的唯一出路。

毫无疑问,无人叉车是技术最复杂、难度最大的物流机器人,目前无人叉车要想真正达到“拟人化”作业,必须采用无人驾驶技术架构。在车辆驾驶中,机器跟人工的最大差异在于末端操作的效率和精度,采用视觉感知技术相当于让车有了眼睛,使人、人工叉车与无人叉车的调度变得简单,实现了信息流和物流的实时匹配。总体来说,视觉定位和感知为车辆提供了信息输入,而视觉伺服控制是整个操作系统的输出,这也是未来机器人最核心的技术。目前我们已经攻克了车辆末端的高精度操作难题,无人叉车能正确完成精准叉取、堆叠、上下货架以及错位货物的调整等作业。伴随公司技术框架逐步升级,无人叉车产品将迭代更新,柔性也将大幅提高。

二、无人叉车项目如何规模化复制

记者:无人叉车项目具有什么特点?是否具有规模化复制的能力?

李陆洋:在绝大多数的工厂物流和仓储物流场景中,无人叉车的应用比较离散。比如,我们接触到的某大型电商物流企业有人工叉车约5000台,但可能分布在200个仓。不过,无人叉车项目是具有规模化可复制性的,因为这200个仓库具有同样的场景和需求。

我们认为,无人叉车产品的规模化可复制能力有三个衡量指标:(1)行业通用场景,即该场景不受行业限制;(2)该场景应用头部客户的重复采购次数和订单规模;(3)头部客户辐射能力,即由该客户衍生出的其他客户订单规模。以上,也是判断一家无人叉车公司在该细分赛道上是否足够成功和优秀,能否走得长远的重要标准。

三、如何以标准化产品满足非标需求

记者:市场上的无人叉车一般分为标准化产品和非标产品。随着市场需求不断上升,无人叉车正逐渐往标准化方向发展。那么,标准化产品如何满足不同客户的非标需求?

李陆洋:如果无人叉车项目中非标产品比较多,企业在交付和扩大业务规模上一定会受阻。企业要尽量以标准的产品和技术去满足80%客户的80%的核心需求。

实现路径:首先是核心传感器、软件架构和算法足够强大,让无人叉车定位、感知、控制能力大幅提升,像人一样,不增加辅助的情况下,在复杂多变环境中高效运转;其次,软硬件结构的标准化,实现控制器对不同品牌、底盘类型(托盘车、前移车、平衡重车、牵引车等)、属具类型(侧移器、调距叉、多托盘搬运器、旋转器、纸卷夹、卷管器)的人工叉车的即插即用;最后,是现场部署的标准化,标准化流程和易用性工具的不断完善。

采访手记——追求远大目标

物流机器人从电商物流领域开始进入较大规模市场应用,近年来正在随着制造业数字化与智能化转型升级,越来越多地进入工厂和车间、融入生产工艺中。无人叉车即将迎来需求快速增长阶段,市场前景广阔。能否提供安全、准确、场景适应性强的智能产品,帮助客户提高物流效率,减少人工作业,对无人叉车公司的发展起着决定性作用。

未来机器人经过5年历练,在技术、产品、市场、资本实力等方面都取得了重大进展,业务规模迅速扩大,成为无人叉车全球头部企业。李陆洋表示,未来机器人希望携手更多的合作伙伴,构建中国智能物流升级发展新生态,在智慧物流新时代走得更远。

从全球物流产业发展趋势来看,随着物联网、人工智能等技术加快落地应用,物流技术进入从自动化到智能化的变革中,新兴力量正在快速崛起。中国作为全球最大的消费市场与最大的制造业大国,物流技术装备市场空间巨大,身处其中的中国企业应该把握历史机遇,在这轮产业变革中站在市场前端,探索前沿技术,实现创新突破,跻身世界前列。这是当下包括未来机器人在内的很多中国企业确立的目标与前进的方向。未来并不遥远,让我们拭目以待!

(本文来自网易新闻-物流技术与应用)

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