移動(dòng)機(jī)器人和自動(dòng)駕駛汽車：冠狀病毒將物流自動(dòng)化推上議程

上周，亞馬遜宣布計(jì)劃增加10萬名員工，以滿足因冠狀病毒引起的停工和社交距離增加而導(dǎo)致的在線購物需求的增長。工會(huì)在2020年3月19日表示，工人要求亞馬遜認(rèn)真對待生命。前一天晚上在一名員工對該病毒呈陽性反應(yīng)后，紐約皇后區(qū)一家工廠關(guān)閉，進(jìn)行深層清潔。有報(bào)道稱，意大利和西班牙的一些亞馬遜倉庫工人的測試呈陽性。在法國，數(shù)百名亞馬遜工人抗議要求采取更好的措施來保護(hù)自己的安全。在意大利，有人呼吁進(jìn)行罷工。這種發(fā)展和類似的發(fā)展再次使人們更加關(guān)注自動(dòng)化，有時(shí)甚至是當(dāng)務(wù)之急，以提高物流和交付鏈的自動(dòng)化程度。

IDTechEx多年來一直在研究該領(lǐng)域的技術(shù)和商業(yè)趨勢。他們的報(bào)告“ 2020-2040年的物流，倉儲(chǔ)和交付中的移動(dòng)機(jī)器人，無人駕駛車輛和無人機(jī) ”側(cè)重于物流和交付鏈中每個(gè)步驟的移動(dòng)自動(dòng)化，從倉庫或工廠到貨物交付到最終客戶目的地。這種情況以及報(bào)告的范圍包括以下內(nèi)容：

1.      自動(dòng)化的手推車和車輛

2.      自主移動(dòng)工業(yè)車輛（叉車，牽引車等）

3.      貨物到人自動(dòng)推車/機(jī)器人

4.      協(xié)作自主移動(dòng)機(jī)器人

5.      移動(dòng)式揀選機(jī)器人（規(guī)則和不規(guī)則形狀的物品）

6.      自動(dòng)駕駛卡車（4級和5級）

7.      送貨車和吊艙（4級和5級）

8.      最后一英里的人行道送貨機(jī)器人

9.      送貨無人機(jī)

這家新興的技術(shù)研究公司發(fā)現(xiàn)，這個(gè)市場（總計(jì)）在2030年和2040年將分別達(dá)到810億美元和2900億美元。這是價(jià)值的巨大轉(zhuǎn)移，從工資支出到資本投資和各種自動(dòng)機(jī)器人的服務(wù)訂購的結(jié)合。當(dāng)然，這個(gè)標(biāo)題非常大，無法體現(xiàn)每種技術(shù)和用例的關(guān)鍵個(gè)性趨勢。在本文的其余部分中，IDTechEx分析師試圖強(qiáng)調(diào)主要趨勢。

貨物到人自動(dòng)推車/機(jī)器人

已經(jīng)部署了大批機(jī)器人，以幫助許多履行中心實(shí)現(xiàn)貨物到人的自動(dòng)化步驟。這些機(jī)器人在僅機(jī)器人區(qū)域內(nèi)移動(dòng)機(jī)架，將它們帶到有人值守的揀選站。

這是一個(gè)快速增長的市場空間。2012年，亞馬遜以7.75億美元的價(jià)格收購Kiva Systems時(shí)，形勢一片白熱化，市場空白。如今，已經(jīng)出現(xiàn)了資金充裕的替代方案，例如GeekPlus（389 $ M），GreyOrange（170 $ M）和HIK Vision（60億美元的收入），實(shí)現(xiàn)了令人鼓舞且不斷增長的部署數(shù)字。初創(chuàng)企業(yè)的數(shù)量也有所增加，尤其是在2015-2017年期間。

IDTechEx預(yù)測，年銷量將在六年內(nèi)翻一番。盡管已經(jīng)進(jìn)行了大規(guī)模部署，但他們評估了2024年左右到達(dá)的實(shí)際全球拐點(diǎn)，超過這一點(diǎn)部署速度將大大加快。實(shí)際上，這家研究公司預(yù)測，到2020年至2030年，此類機(jī)器人的累計(jì)銷售量將超過100萬。因此，這是一個(gè)令人興奮的時(shí)刻。

協(xié)作自主移動(dòng)機(jī)器人

另一個(gè)主要趨勢是使用自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人和車輛。自主移動(dòng)機(jī)器人正在興起，它們可以在定義的室內(nèi)環(huán)境中提供與基礎(chǔ)架構(gòu)無關(guān)的導(dǎo)航。這些機(jī)器人提高了生產(chǎn)率，并實(shí)現(xiàn)了多種人機(jī)交互方式。他們還可以將自動(dòng)化帶入并非專門為支持機(jī)器人到人的貨物而設(shè)計(jì)和建造的倉庫和配送中心。

該技術(shù)通過更好的SLAM算法實(shí)現(xiàn)。該算法基于包括立體攝像機(jī)和2D激光雷達(dá)在內(nèi)的不同傳感器而得到了充分發(fā)展，可以在許多結(jié)構(gòu)化室內(nèi)環(huán)境中以高度的控制和可預(yù)測性處理安全的自主導(dǎo)航。

但是，技術(shù)選擇仍然很多，選擇具有長期的戰(zhàn)略意義。商業(yè)模式也多種多樣且不斷發(fā)展。有些人將其技術(shù)作為RaaS（機(jī)器人即服務(wù)）提供。

最近也有一些值得注意的收購。亞馬遜收購了一家專注于基于相機(jī)的導(dǎo)航的公司，該公司將能夠進(jìn)行物體檢測和分類，從而實(shí)現(xiàn)更加智能的導(dǎo)航。Shopify收購了一家擁有完整解決方案的公司，其中包括整個(gè)軟件堆棧?？傮w而言，IDTechEx報(bào)告“ 2020-2040年的物流，倉儲(chǔ)和交付中的移動(dòng)機(jī)器人，無人駕駛車輛和無人機(jī) ”預(yù)測，到2020- 2030年期間可以售出超過20萬個(gè)機(jī)器人（此數(shù)字包括可以進(jìn)行揀選的機(jī)器人規(guī)則或不規(guī)則形狀的物品）。

報(bào)告提供了對所有關(guān)鍵參與者，技術(shù)和市場的全面分析。它包括本文開頭概述的所有技術(shù)的技術(shù)路線圖和二十年市場預(yù)測（單位數(shù)和收入）（13條預(yù)測線）。它提供了20年的模型，因?yàn)镮DTechEx的技術(shù)路線圖表明，這些變化將長期發(fā)生。該報(bào)告在詳細(xì)的預(yù)測中清楚地說明了市場增長的不同階段。

其產(chǎn)品的公司的不完整列表：  亞馬遜，Geek Plus，GreyOrange，F(xiàn)lashhold（Quicktron），HIK Vision，Scallog，Eiratech，  Hitachi，  SeeGrid，Baylo，Vena Technologies，  Kollmorgen，HIK Vision，AutoGuide（Teredyne） ，RoboCV，Knapp，歐姆龍熟練的移動(dòng)機(jī)器人，   Mobile Industrial Robots（Teredyne），Locus Robotics，Canvas Technologies（Amazon），6 River（Shopify），Otto Motors，  Fetch Robotics。

移動(dòng)采摘機(jī)器人

揀選或抓取技術(shù)是倉庫自動(dòng)化的重要組成部分。如今，許多公司和研究小組正在部署深度學(xué)習(xí)，以使機(jī)器人能夠快速且成功率很高的情況下選擇新穎且形狀不規(guī)則的物品。

數(shù)量有限的公司已在移動(dòng)平臺(tái)上集成了揀貨部門。如今，這些設(shè)備主要在已知的環(huán)境中拾取盒形物品。然而，進(jìn)步會(huì)將這些技術(shù)帶入更多樣的項(xiàng)目。它還將使機(jī)械臂與移動(dòng)平臺(tái)更好地集成。

在短期內(nèi)，需要更多的學(xué)習(xí)。但是，算法方面的最新進(jìn)展表明，盡管算法不僅需要實(shí)現(xiàn)高速率，而且還需要實(shí)現(xiàn)高速以降低這些工具的ROI，但進(jìn)展很快。但從長期來看，IDTechEx預(yù)測，到2040年有36％和38％的倉庫內(nèi)AMR將能夠分別揀選規(guī)則和不規(guī)則形狀的物品。這指向了一項(xiàng)重大的長期技術(shù)轉(zhuǎn)型，要求自動(dòng)化不僅僅是移動(dòng)自主性。IDTechEx分析師認(rèn)為這是一個(gè)重大的技術(shù)開發(fā)機(jī)會(huì)。

自主式叉車和其他工業(yè)車輛

自主式叉車和牽引車正在市場上嶄露頭角。導(dǎo)航技術(shù)有了長足的進(jìn)步。自然，自動(dòng)叉車的成本較高，但許多供應(yīng)商聲稱的投資回報(bào)率在12-18個(gè)月內(nèi)。成本包括自主傳感器套件，牽引力控制和驅(qū)動(dòng)器以及軟件的安裝和維護(hù)以及成本，這些成本可以在不斷壯大的部署車隊(duì)中攤銷?？傮w而言，在一些高工資地區(qū)，按年度運(yùn)營成本計(jì)價(jià)的價(jià)格幾乎接近。

到2020年，這里的單位銷量可以達(dá)到1800臺(tái)，雖然數(shù)量可觀，但相對于潛在市場而言仍然很小。但是，在過去的1.5年中，該市場也進(jìn)入了其增長階段的早期階段。IDTechEx進(jìn)行的分析和采訪表明，拐點(diǎn)很可能會(huì)在2025年至2027年左右達(dá)到。此后，他們預(yù)計(jì)銷售將增長，到2030年超過10萬輛。請注意，IDTechEx通常會(huì)制定20年的自動(dòng)駕駛預(yù)測，因?yàn)樵摷夹g(shù)不可避免地需要花費(fèi)時(shí)間才能推出。

長途卡車交付

長途卡車是自動(dòng)駕駛的主要目標(biāo)。這是因?yàn)樽詣?dòng)駕駛可以解決許多行業(yè)難題，并且因?yàn)榕c乘用車不同，存在明顯的商業(yè)案例。第一個(gè)痛點(diǎn)是駕駛員短缺，到2028年美國可能會(huì)增加到16萬駕駛員。第二個(gè)痛苦點(diǎn)是運(yùn)營成本，這是因?yàn)楣べY高，并且由于需求超過供給，工資可能會(huì)上漲。安全要求限制了駕駛員可以在路上花費(fèi)的不間斷小時(shí)數(shù)，從而限制了資產(chǎn)的生產(chǎn)率。最后，漫長的高速公路非常適合自動(dòng)駕駛，這與密集的城市駕駛中的混亂狀況不同。

IDTechEx仔細(xì)分析了自動(dòng)卡車背后的公司和技術(shù)。他們的報(bào)告“ 2020-2040年后勤，倉儲(chǔ)和交付中的移動(dòng)機(jī)器人，無人駕駛汽車和無人機(jī)”提供深入的技術(shù)分析和詳盡的市場預(yù)測。到2020年底，部署的卡車可能會(huì)超過1300輛，這似乎是合理的。這仍然是一個(gè)很小的數(shù)字，但顯示了行進(jìn)的方向。該報(bào)告發(fā)現(xiàn)，到2025年，四級自動(dòng)駕駛卡車的部署將緩慢增長，此后增長勢頭將迅速上升。IDTechEx的估計(jì)表明，到2030年，該市場每年將達(dá)到55萬個(gè)4級單元。他們的路線圖表明，再過十年，第五級水平到2030年以后才有增長。

該產(chǎn)品的公司清單不完全：Zhen Robotics，美團(tuán)點(diǎn)評，ZMP，  阿里巴巴，大陸集團(tuán)，Segway，Refraction，TwinWheel，  Robby  Technology，亞馬遜，Dispatch（被亞馬遜收購），Starship Technologies，KiwiBot，JD ，TeleRetail，  Toyota，Neolix，Nuro，  Ford，Gatik，TuSimple，embar，Starsky（關(guān)門），Ike，Einride，Kodiak，PlusAI，F(xiàn)abu，  Daimler，  Waymo，  Hyundai， 百度，DroneFutureAviation。

最后一刻的送貨車和人行道機(jī)器人

這是一個(gè)有趣的技術(shù)前沿。最后一英里的運(yùn)送費(fèi)用通常占總費(fèi)用的50％。因此，有強(qiáng)烈的商業(yè)動(dòng)機(jī)將這一步驟自動(dòng)化以提高生產(chǎn)率。有兩種方法：公路最后一英里的送貨車或吊艙和人行道機(jī)器人。

公路貨車和吊艙與其他公路自動(dòng)駕駛汽車共同面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn)。但是，區(qū)別在于它們可以在有限的良好映射和已知環(huán)境中運(yùn)行，并且有可能以低速行駛。他們沒有乘客，從而簡化了一些安全挑戰(zhàn)。

IDTechEx的  報(bào)告  確定并概述了活躍于該領(lǐng)域的主要公司。他們分析技術(shù)進(jìn)步，挑戰(zhàn)和創(chuàng)新機(jī)會(huì)。該報(bào)告根據(jù)自主性級別劃分了短期，中期和長期市場預(yù)測。該公司發(fā)現(xiàn)，到2026年之前，將少量部署包裹式（或類似的）送貨車和吊艙。的確，到2026年，每年的部署量將保持在每年3000輛以下。四級貨車/吊艙的市場增長將會(huì)加速，特別是從2027年開始。從2032年開始，甚至到那時(shí)，只有少量的5級機(jī)動(dòng)性才能達(dá)到。

人行道機(jī)器人有其自身獨(dú)特的設(shè)計(jì)和技術(shù)挑戰(zhàn)。支持其業(yè)務(wù)案例也有所不同。它們的關(guān)鍵是將人行道機(jī)器人的自治級別擴(kuò)展到可以部署具有很少數(shù)量的遠(yuǎn)程人類遠(yuǎn)程操作員的大型車隊(duì)的地步。

盡管取得了進(jìn)展，但在短期內(nèi)部署仍會(huì)很小。IDTechEx預(yù)測，到2024年，每年的部署量將保持在每年3k左右或以下，但是他們的模型預(yù)計(jì)在2025年前都不會(huì)增長快速。到2030年，因?yàn)樵摷夹g(shù)已經(jīng)達(dá)到足夠的成熟程度，可以證明其業(yè)務(wù)案例并能夠應(yīng)對許多優(yōu)勢指向其自主導(dǎo)航。市場有潛力迅速增長到每年3萬臺(tái)。當(dāng)然，成本會(huì)很低，尤其是因?yàn)閿z像頭和激光雷達(dá)的成本（如果部署了激光雷達(dá)）將大大降低，機(jī)隊(duì)到運(yùn)營商比率上升。正如報(bào)告中所預(yù)測的，這筆錢將用于服務(wù)，這些服務(wù)將根據(jù)累計(jì)的機(jī)隊(duì)規(guī)模和利用率進(jìn)行擴(kuò)展。

該報(bào)告提供了對所有關(guān)鍵參與者，技術(shù)和市場的全面分析。它提供了以上概述的所有技術(shù)的技術(shù)路線圖和二十年市場預(yù)測（單位數(shù)和收入）（13條預(yù)測線）。它建立了一個(gè)二十年的模型，因?yàn)镮DTechEx的技術(shù)路線圖表明這些變化將長期發(fā)生。在詳細(xì)的預(yù)測中，這家研究公司清楚地解釋了市場增長的不同階段，并概述了該模型的主要假設(shè)/條件以及數(shù)據(jù)點(diǎn)