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扩大自主移动机器人的规模以获得成功

2022-11-24 09:30 性质:原创 作者:南山 来源:AGV网
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作者Roberto Michel 是 《Modern》 的高级编辑,自 1996 年以来一直关注制造和供应链管理趋势,主要担任 Manufacturing Business Technology 的前任编辑和前撰稿人。大多数辅助拣选 AMR...

作者Roberto Michel 是 《Modern》 的高级编辑,自 1996 年以来一直关注制造和供应链管理趋势,主要担任 Manufacturing Business Technology 的前任编辑和前撰稿人。

大多数辅助拣选 AMR 需要与 WMS (仓库管理系统)或其他管理系统集成以接收订单数据,尽管 AMR 供应商的软件用于管理车队并提供一些指标。

为了解决劳动力的可用性问题,自主移动机器人(AMR)的部署已经越来越深入人心。车队通常在试点中从小规模开始,并随着时间的推移增加机器人,但如何才能达到更好的系统?成功因素包括适当的解决方案范围、RaaS选项、集成平台,并可能涉及协调多个AMR车队的软件。

更多的自动化并不一定意味着更好的自动化。这就是为什么AMR的部署,在车队中拥有数量可观的机器人,并不一定比只有少数几个的机器人更有效。

虽然AMR的部署通常是从小到大,但AMR的成功不仅仅需要增加车队。你需要考虑如何快速和容易地将更多的机器人和人员加入到机器人工作流程中,以满足需求的高峰,软件能力,以及与其他系统和人类劳动整合的能力。

AMR有各种外形尺寸和有效载荷能力。一些较大的AMR被设计用来运输较重的货物,辅助采摘的AMR与人类采摘者协同工作,而货物到人(GTP)解决方案将货物带到采摘者的工作站上。使用AMR还不是主流,但随着仓库经营者努力寻找足够的小时工,AMR正在流行起来,因为许多业务根本无法保证足够的人力。

供应链执行软件供应商Körber Supply Chain(柯尔柏)的机器人和语音副总裁John Santagate说:"面临的挑战是,没有足够的人填补这些角色,或者他们不想要这些角色,而劳动力成本却在增加。因此,企业正在研究如何减少不断增加的成本,以及无法拥有足够劳动力的相关风险,所以他们正在研究移动机器人。"

AMR解决方案通常被设计成与人一起工作,减少传统方法下的非增值行走或 "旅行",特别是在没有使用软件来优化拣选路径时。

通过试点或多次实施 AMR,对系统进行小幅调整可以获得更高的效率。

例如,使用辅助拣选 AMR,人工拣选人员停留在一个紧凑的区域,一系列机器人摆动过来,引导工人以最少的行程完成拣选。在评估成功的要素时,这将人体工程学和相关的满意度因素纳入其中。

AMR 供应商Locus Robotics产品营销高级总监凯特琳·彼得森 (Kaitlin Peterson) 表示:“我们已经看到客户在生产力和吞吐量方面取得了令人难以置信的成果,而且还带来了一些软性好处,例如提高了员工的幸福感和保留率”.“他们走得更少,减少了一半以上,这减少了疲劳,并且通过我们的解决方案消除了推沉重的采摘车,这会带来拉伤或受伤的风险。”

范围的扩展和收缩

AMR 车队没有理想的规模。例如,许多 Locus 客户的车队中有大约 50 个机器人,但有些只需要十几个就可以正常工作。另一方面,Peterson 指出,一位客户在一个四层夹层采摘的站点运行 500 个机器人。

Santagate 说:”要确定一个操作需要多少 AMR,归结为对一个操作的订单组合、现有流程和布局、服务水平和其他特征的适当评估。

Santagate 说:“我们查看他们的需求量、他们的历史需求,我们查看 SKU 和维度,以及他们仓库的布局和配置,例如系统的入口和卸货点在哪里。所有这些细微差别都会影响所需的机器人容量水平,以及哪些方法将支持峰值容量。您还应该考虑如何重塑您的流程,以更好地利用支持机器人的拣选环境。”

AMR 带来的吞吐量提升令人印象深刻。Integrated Supply Network 是美国一家汽车工具和设备分销商,它使用与 Locus Robotics 解决方案集成的 Körber WMS,与之前的方法相比,使用 AMR 的拣选效率提高了 266%。

Santagate 表示,大多数 AMR 实施都是以周而不是月为单位进行衡量的,而来自 AMR 供应商的机器人即服务 (RaaS) 安排提供了一种方法来扩展处理峰值所需的硬件,而无需前期资本支出。Santagate 说:”AMR 的另一个好处是机器人上的用户界面功能(如触摸屏平板电脑)可以加快入职速度。你不再需要一周的时间来训练某人进行拣选——你可以在大约一个小时内训练一个人,这是机器人拣选优势的关键因素。”

第三方物流供应商 (3PL)Kenco Group的创新副总裁Kristi Montgomery同意,适当的解决方案范围界定是任何自动化项目(包括 AMR)的关键第一步。在其某些配送中心,Kenco 使用 Locus Robotics 的 AMR 来加速每次拣选,Montgomery 表示这已将这些配送中心的每小时拣选线从大约 30 至 40 线增加到每小时 120 至 150 线。蒙哥马利说:“在实施之前,我们非常慎重地建立了成功指标。

系统成功的人为因素

工作站人体工程学是货到人系统成功的关键考虑因素。

有效地配置和部署先进的仓库自动化和机器人技术需要考虑多个因素,首先是根据订单组合和物品尺寸等因素确定适当的解决方案范围,与WMS软件的集成,以及调整系统以满足高峰需求的策略。

考虑到所有这些因素,很容易忽视人类工人将如何与系统交互和支持系统,全球仓库自动化解决方案提供商 Vanderlande USA (范德兰德)的运营副总裁 Colin Thompson 指出:“很容易忘记这些系统成功的人为因素,但正是人在配置软件、操作货到人 (GTP) 工作站、维护解决方案,因此每一步都无需智能人工输入,自动化本身并没有真正做任何事情。”

Thompson 说:“例如,运营和维护经理需要就管理系统优先级的指标达成共识,并帮助建立要观察的指标。维护人员需要学习如何运行简单的故障排除程序。GTP 解决方案,例如将货物运送给工人的穿梭车,需要密切关注工人的人体工程学。

他说:“获得 [GTP] 工作站时首先要考虑的事情之一就是关注人体工程学。作为供应商,我们花时间分析运动,将运动传感器放在人身上以收集有关压力点位置的数据,并且该研究可以追溯到工作站的设计。即使是像抗疲劳垫这样的小东西,也会产生不同的效果,让高度调整变得容易很重要。”

Thompson 出,GTP 解决方案的另一个关键人为因素是设计鼓励积极竞争或“游戏化”而不是惩罚的激励措施,因为 GTP 自动化会生成有关拣选性能的详细数据,例如每小时拣选的线路数。他说:“指标需要以正确的方式使用。你的高绩效者想要被衡量。他们想看看自己对其他人的表现如何。”

Montgomery 补充说:”分阶段应对 AMR 可能是一个好主意,因为这是一种学习经历。即使在试点实施中,您通常也不会了解生产车间可能发生的所有事情,因此最好分阶段进行——引进机器人,看看它们是如何工作的,查看人们对它们的反应,查看他们与 WMS 的集成情况,以及流程可能发生的变化。因为不可避免地,当您添加自动化时,无论是移动机器人还是大型自动化项目,您的流程可能需要稍微改变一下。然后,一旦您明确定义并使用了这些流程,也许是时候引入您可能希望与 [AMR] 集成的其他解决方案或系统了。”

Top Notch Distributors 是美国建筑门五金的批发分销商,已在多个站点推出了 6 River Systems (六河系统)的辅助拾取 AMR 解决方案,从每次部署中学习。Top Notch 的运营总监Patrick Houlihan表示,这些移动机器人被6 River昵称为“Chucks”,首先部署在 Top Notch 位于内华达州卡森城的工厂,这使得TopNotch 能够在低风险环境中验证该技术。缺口。

移动机器人解决方案通常提供仪表板,使管理人员能够查看车队使用模式。

Houlihan 说:“接下来,我们将 Chucks 应用到我们位于密苏里州圣查尔斯的更大工厂,在那里我们看到员工的健康和安全得到改善,每个订单的运营成本降低,整个网络的工作流程标准化,随着卡森城和圣查尔斯的效率和生产力的提高,我们在马萨诸塞州曼斯菲尔德的工厂实施了卡盘。与以前的方法相比,我们将员工培训时间减少了 75%,每天的步数减少了 50%,生产率提高了一倍以上,从而提高了员工满意度。”

6 River 和 Top Notch 共同努力,确定他们可以通过间隔订单批次来提高吞吐量。6 River Systems 的产品管理总监 Matt Fitzgerald 说:”Top Notch 有时会在早上第一件事就是完成库存补货任务,从而开始延迟将订单引入 AMR,这导致了班次后期的更高生产率。花在补货上的时间提高了订单拣选流程的效率,使团队能够提前两个小时完成拣选工作,尽管开始时间较晚。”

一体化

许多最终用户组织将 AMR 集成到其他系统中以提高效率。大多数辅助拾取 AMR 解决方案需要集成到 WMS 以获取订单数据,而一些实施站点将 AMR 集成到自动传送带或包装线或语音系统等系统,特别是对于更大格式 AMR 的拣选案例。

据 Fitzgerald 称,6 River 的合作伙伴计划支持与自动装箱机、自动装袋机和垂直升降模块等系统的集成。

在某些情况下,AMR 解决方案可能与制造执行系统 (MES) 或企业资源规划 (ERP) 解决方案集成。简化多个机器人解决方案与 WMS 集成的需求催生了新的供应商,包括 SVT Robotics,Kenco 使用其软件简化机器人与其 WMS 的集成。

Zebra Technologies(斑马科技)的 Fetch AMR与固定位置扫描相集成,并将软件集成到 MES 类型的系统中,这使得总部位于美国的服装制造商Bespoke Manufacturing Co. (B+MC)能够自动捕获有关移动的详细数据BMC 总裁兼首席执行官 J. Kirby Best 表示,在制品 (WIP) 材料的同时自动化材料与 AMR 一起移动。

位于美国凤凰城的 BMC 与 Zebra 合作伙伴S&H Systems合作设计了 AMR 解决方案,该解决方案于 2022 年夏季上线。该解决方案旨在实现 WIP 可见性以做出更好的制造决策。据 Best 称,目前有 378 个扫描点正在使用一些手持扫描设备,但大约 95% 的扫描点采用固定位置设备,同样来自 Zebra。

根据 Best 的说法,以前的系统使用传送带,但 AMR 是新凤凰城站点的一个有吸引力的替代方案,因为它们可以节省占地面积。Best 补充说,与手持设备相比,固定位置扫描非常准确,并且还可以通过在 15 个 AMR 中的一个 AMR 上移动几乎所有数据收集自动化来节省生产人员的时间。

Best 说:“我们要么选择传送带系统,要么选择 AMR(用于自动运输)。我们上次使用了传送带系统,当我们了解到我们可以使用 AMR 腾出地面空间时,我们选择了移动机器人。”

对于 Best,该解决方案利用了 AMR 的灵活性,但总体而言,其目的是创建一个制造可见性解决方案,以捕获有关工作地点的详细实时数据,以优化路由材料,并在某些情况下重新分配生产工人使用 AMR 解决方案集成的生产管理软件从一家名为 iCreateone 的公司发送到不同的站点,该公司还开发了 BMC 使用的前端商务平台和设计协作软件。

Best 补充说,在战略层面,整体解决方案通过支持快速、定制的服装制造,利用凤凰城地区强大的熟练裁缝基地,使 BMC 的凤凰城业务在成本和时间上与海外服装制造商相比具有竞争力。

Best 说:“从长远来看,整个系统真正在做的是让我们能够以我们认为更快交付的更好产品来挑战离岸制造。虽然数据采集效率有所提高,但我并没有真正想到节省劳动力的想法。首先,我们感兴趣的是我们可以用收集到的信息做什么,以平衡我们的运营。”

多代理编排

AMR还处于相对早期的阶段,但随着越来越多的公司开始利用 AMR,预计更多公司将拥有来自多个供应商的车队——可能是一些大型 AMR 来移动托盘或用于箱子拣选,辅助拣选 AMR 来完成另一个部分订单组合的一部分,或者可能是针对订单组合另一部分的以 GTP 为中心的机队。

这种异构车队趋势催生了可以管理来自多个供应商的车队的软件。“我们软件的核心是能够与可用的不同资源或‘代理’合作,其中包括人员。” GreyOrange(灰橙) 的首席执行官Samay Kohli说,GreyOrange是一家 AMR 解决方案提供商,将其“GreyMatter”软件视为解决问题的工具。这种需求,它被称为多代理编排。

“我们使用所谓的驱动程序支持多代理编排。”Kohli 解释道:“对于不同类别的代理,我们有不同的驱动程序,例如,包括具有不同有效载荷的机器人系统,或传统的自动化硬件,或具有不同工作角色或头衔的人。您需要能够协调大量代理的软件,并且它对客户或集成商来说灵活且易于使用。”

Kohli 说,除了司机之外,该软件还应用人工智能 (AI) 和机器学习作为数据科学基础,并将代理分配延迟到最后一分钟,以考虑资源可用性并根据当前条件优化分配。

BMC 是一家服装制造商,它使用 Zebra Technologies 的 Fetch AMR 在缝纫站和其他半成品步骤之间实现手提袋传输自动化。

Kohli 说:“从根本上说,你不能有一个僵化的系统,因为机器人可能正在充电或以其他方式不可用,有时某个地区的交通更繁忙,SKU 组合发生变化,当然订单池也会发生变化。系统将确定可以分配给资源的工作和库存的最佳组合,了解每个资源的当前状态。”

其他人也认识到需要协调不同的系统。Santagate 表示,柯尔柏正在开发一种称为统一控制系统的解决方案,该系统将集成和控制不同的工作模型——固定自动化、语音系统和 AMR 系统。他同意,诀窍是拥有一个易于使用的标准平台。

他说:“我们通过增强软件架构来实现这一目标,该架构可以管理异构或多机器人环境,并将其保持在标准化平台上。”

6 River Systems总部位于美国马萨诸塞州沃尔瑟姆,为订单式生产内部物流之物料搬运机器人。该产品了解仓库布局和产品位置,帮助工人以更高效地拣选和分类商品以进行电子商务交付。该公司已在美国,加拿大和欧洲的20多个工厂使用。

6 River Systems提供全新的内部物流新方式,这得益于电子商务的飞速发展,从而改变世界。客户需要更好的服务,但运营商不得不使用昨天的工具来解决当今的问题。6 River Systems知道,实现对客户满意度至关重要。从协作移动机器人Chuck开始,6 River Systems正在构建实现解决方案,为未来的获奖仓库提供动力。

2011年,Rylan Hamilton和Jerome Dubois在Kiva Systems相识。快进到2015年,Rylan在Amazon Robotics上运行解决方案,而Jerome在Amazon的卖方服务组织内运行战略计划。在这段时间里,克里斯·卡西奥波(Chris Cacioppo)正在构建交互式硬件和软件解决方案。

该团队知道移动机器人技术可以带来的好处,但也意识到现有产品的局限性。随着电子商务增长的加速,技术的进步以及客户要求更好的服务,该团队看到了“完美风暴”的条件。因此,他们决定加入。

瑞兰(Rylan),杰罗姆(Jerome)和克里斯(Chris)想要一个以波士顿为参考并以水为主题的公司名称,因为配送中心都与库存流有关。由于查尔斯河有6个支流,而我们公司改进了订单履行的6个方面,因此更名为6河系统!

电子商务改变了世界。客户需要更好的服务,但运营商不得不使用昨天的工具来解决当今的问题。6 River Systems知道,实现对客户满意度至关重要。从协作移动机器人Chuck开始,6 River Systems正在构建实现解决方案,为未来的获奖仓库提供动力。

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