发力软件系统物流机器人企业集体“出圈”

 时间:2024-04-26 19:03:35      开云作者: 开云科技

  随着物流机器人应用场景范围、数量和场景不断拓展,软件系统的价值和重要性日益凸显。当前,国内主流的物流机器人企业纷纷加大软件系统方面的投入,在实现用户应用需求的同时,也成为提升自身核心竞争力的重要手段。

  近年来,国内物流机器人行业保持较快增速,并表现出参与企业众多、技术发展快速、应用场景不断丰富等特点。与此同时,物流机器人产品也开始步入规模化应用阶段,同种类型的产品在硬件方面的差异不断缩小,软件系统正在成为物流机器人企业差异化竞争的关键。

  软件系统是物流机器人的重要组成部分,其作用是将所有的物流机器人纳入统一调度和管理,是机器人协同作业的“大脑”。软件系统的优劣,不仅决定了机器人的性能、功能和适应能力,更对整个自动化物流系统的高效运作起着举足轻重的作用。

  机器人管理系统专家——南通羲和软件科技有限公司(简称“羲和软件”)总经理肖晓清指出,对于物流机器人产品而言,软件系统决定了其智能化程度和工作效率,同时也是物流机器人与实际场景业务相结合的桥梁;软件系统能提升物流机器人的自主性和操作灵活性,更好地适应复杂的物流环境和需求。

  他表示,多个物流机器人的分工和协作需要软件系统协调,可以说软件系统扮演着“指挥官”的角色;软件系统是行业专有技术和解决方案最佳实践的承载体,能够在一定程度上帮助优化作业效率,减少物流机器人的用量,提高空间使用率,打破信息孤岛,实现企业降本增效。因此,物流机器人软件系统的地位和价值是不言而喻的。

  对于物流机器人软件系统的构成特点,杭州海康机器人股份有限公司(简称“海康机器人”)软件系统产品总监朱可平指出,目前物流机器人企业通常将软件系统分为两大类,一类是机器人的控制管理系统,主要负责与机器人各种硬件(包括各种电机驱动器、激光传感器、视觉传感器、电源控制器等机器人部件)进行通信控制,并通过种种传感器数据来进行定位导航、移动控制、执行机构控制、电源管理、环境识别等,以此来实现物流机器人本体的智能控制;另一类是本体调度控制管理系统,它与机器人控制管理系统进行通信,结合运行地图,实现多机器人的任务指派,调度协同和交通管制。

  他强调,调度系统是物流机器人系统的“神经中枢”,可以承上启下,打通各种业务系统与物流机器人的通信,解决生产的全部过程中生产物料周转不畅、物流信息同步差等导致的生产配送过程不可控、效率低等问题。

  记者在采访中发现,目前国内主流的物流机器人企业无一例外都将软件系统放在很重要的位置。对此,肖晓清表示,应用市场的推动是催生这一变化的重要的因素。在机器人领域,物流机器人是近年来兴起的一项热门应用,其最初的市场切入点是“用机器替代人”,来提升物流作业效率和准确性,减少使用人工,产品的功能和应用场景相对单一,应用企业也是试探性的局部尝试。

  在他看来,随着慢慢的变多的客户应用这种部署,客户开始对物流机器人系统知道,并主动寻求更多、更丰富的解决方案,这无疑对物流机器人的软件系统提出了更高要求。

  对于物流机器人软件系统的技术和功能升级,北京旷视机器人技术有限公司(简称“旷视科技”)的旷视河图系统负责人认为可大致分为几个阶段:

  1.初期阶段:在物流机器人行业起步阶段,大多分布在在硬件设计和机器人导航等基础技术。软件系统可能大多分布在在机器人的基本控制、避障和路径规划等方面。

  2.智能化阶段:随着AI和机器学习技术的发展,物流机器人公司开始将更多的智能特性引入其软件系统中。这可能包括感知技术的改进,使机器人能够更好地理解周围环境,并做出更精准的决策。

  3.多机器人协同:随着物流规模扩大和任务复杂性增加,多机器人协同工作变得更加重要。软件系统开始强化任务调度和协调功能,确保多个机器人能够高效地协同完成各种任务,提升物流效率。

  4.数据驱动阶段:随机器人在实际物流环境中的应用,它们能积累大量的数据。物流机器人企业可能开始利用这一些数据来优化其软件系统,通过分析数据来改进路径规划、任务分配和运营效率。

  5.自主学习和适应性:跟着时间的推移,物流机器人企业可能会探索更高级的技术,如自主学习和适应性控制,使其能够在一直在变化的环境中学习和适应,从而更好地完成任务。

  值得关注的是,在各家物流机器人厂商对软件系统展开积极探索的过程中,物流机器人行业的市场格局也慢慢的出现细分化的趋势。不同的物流机器人厂商纷纷尝试基于自身既有资源,挖掘软件系统的“潜力”,进而升级竞争优势。

  据肖晓清介绍,目前羲和软件主推的两款软件系统产品有:智能机器人调度系统iRMS,具备全场景多种物流机器人混合调度能力,该系统完全开放,通过标准化产品为客户赋能;智能机器人仿真模拟系统iSimulator,1:1真实应用场景复现,助力精准决策。

  海康机器人同样也十分重视软件系统的投入与创新,并推出多个软件平台产品。其中,RCS-2000可支持多种车型统一调度,实现多机器人任务最优分配,路径规划及道路交互与通行管制,让机器人协同工作既不相互影响,使效能最大化;又能支持基于场景抽象业务块,通过业务块之间的逻辑连接,灵活编排业务场景。目前,该产品已经成功在光伏、汽车、3C、电商物流等行业积累了众多应用案例。

  基于同样的调度算法,2022年海康机器人又针对中小型AMR项目(20台车以内)推出全新RCS-Lite轻量级机器人调度系统。系统保留了RCS原有的与上层系统及外设对接功能,同时将功能参数配置简单化,降低硬件设备要求,大幅度降低了系统应用门槛,实现系统快速部署及问题迅速排查。

  除了核心的调度系统软件,海康机器人还推出了一系列工具类软件,如:MapStudio(地图编辑站)一站式地图构建编辑工具,支持拓扑图,SLAM/V-SLAM/3DSLAM等建图模式;IAS(智能分析软件):类似于汽车电子中的 UDS(统一诊断服务),可以一站式分析判断移动器人或者某个控制器的故障以及故障原因,从而为售后服务提供较为可靠依据。还有今年新推出的RoboMirror(机器人仿线D仿真软件,可构建各种车型和运行环境,实现各种新车型的快速开发和调试。

  通过上述企业的探索,我们显而易见,随着物流机器人应用场景范围、应用数量、应用场景持续不断的增加,软件系统的价值和重要性在不断凸显。对此,物流机器人厂商对软件系统的关注点已不再局限在核心的调度系统,而是向交付前、交付中、交付后的整个生命周期延伸。

  不仅如此,随着物流机器人系统成为整个智能仓储物流系统的组成部分,针对横向应用的软件系统也同样开始受到关注。

  以旷视科技为例,其自主研发的河图系统旨在实现多种类型的机器人与物流、制造业务系统的快速集成,覆盖从设计规划、模拟仿真、部署实施到运营监控的全流程操作系统,具备生态连接、协同智能和数字孪生三大核心特点。据悉,河图系统涵盖了多个层面的主流软件系统,这中间还包括:仓库管理系统(WMS)、仓库执行系统(WES)、任务执行系统(TES)和机器人本体软件,不仅为多种机器人类型提供支持,还贯穿了整个物流和制造业务生命周期,助力用户实现智能化、高效化的运营管理。同时,该系统还提供了一系列配套工具,如地图工具、仿真系统、运维平台、数据平台和智能监控等,以保证全部方位的功能支持和优化。

  对于现阶段物流机器人软件系统发展面临的痛点,杭州壹悟科技有限公司(简称“壹悟科技”)的相关负责人认为,从技术角度来看,不同业务场景之间的跨域学习存在一定难度;而且算法优化则需要充足的数据支持。此外,当前数据分布零散,未能形成合力;机器人设备种类非常之多且数量庞大,导致调度的复杂度高。在业务方面,物流业务流程的复杂性导致定制化程度较高,增加了系统开发和调试的难度。同时,规划过程也要求拥有丰富的行业经验,因为项目调试周期长,并且后期的优化和运维要专业人员的支持。这对于软件的可配置程度、易用性等提出较高要求。

  基于对物流场景的深刻理解,壹悟科技结合自己的技术所长开发了智能机器人调度系统(RCS)、智能物流调度系统(WCS)和智能物流仿真系统(Simulator)三大核心产品,构建完善的智能物流系统架构。基于这些模块化的产品,针对不同的场景与业务特点进行灵活组合,从而快速地适配需求,为客户打造最适合的新一代柔性物流自动化解决方案。

  朱可平也表示,随着物流机器人种类、数量、应用场景的多样化,客户要借助软件系统实现多种类型物流机器人产品和多种应用场景衔接的更加流畅和智能化。但无论技术怎么发展或者迭代,物流机器人调度系统的核心都是确保总系统运行的稳定性和高效性。

  针对物流机器人信息系统无标准可依的现状,基于为智能工厂生产的全部过程精细化管理制造、研发、物流等全流程协同提供标准化的基础框架指导,海康机器人牵头起草了GB/T41402-2022《物流机器人 信息系统通用技术规范》,并于2022年正式对外发布。此项标准规定了物流机器人信息系统的一般要求、功能要求、性能指标、通信要求、安全性要求、可靠性要求、测试与运维要求,适用于工厂物流、货物搬运等在室内环境中使用的物流机器人信息系统的设计、建设和测试。据悉,海康机器人今年还计划发布新的技术规范,进一步为机器人的快速高效集成助力。

  对于未来物流机器人软件系统的发展的新趋势,肖晓清指出,随着客户对物流机器人应用需求的逐渐明确,其对物流机器人产品软硬件功能模块都提出更高要求,需要软件系统具备更强的适用性和集成能力。对此,羲和软件将从实现客户的最大利益出发,基于应用场景需求提升软件系统的智能化水平和自决策能力,进一步实现物流机器人产品的易用性、安全性、稳定性。

  旷视河图系统负责人认为,未来物流机器人软件系统将越来越注重智能化、场景创新、数据驱动、协同和集成,以支持更高效、精准和可持续的物流运营。这些趋势将推动物流机器人技术不停地改进革新和发展。

  可以预见,未来物流机器人行业竞争的核心,将在很大程度上体现为软件系统之间的竞争。而优秀的系统功能、更符合计算机显示终端需求的商业模式,将是企业制胜的关键。