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智能機器人在物流領(lǐng)域中的運用前景的分析
【摘要】勞動強度大、重復(fù)性較強、危險強的復(fù)雜勞動可以由機械人來出色完成，但是，我國對專門從事物流工作的智能機器人研究，才起步，沒有專門的研究機構(gòu)。本文對智能機器人在解決勞動力不足、提高生產(chǎn)率、改進產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本等方面有著很顯著的作用，但對智能機械人的管控十分重要，并對前景進行分析。
【關(guān)鍵詞】機器人 物流領(lǐng)域 前景分析
一、智能機器人在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀
（一）國外發(fā)展現(xiàn)狀
在國外，按照機器人產(chǎn)生和發(fā)展過程，專家把機器人分為三代：分別是示教再現(xiàn)型機器人和智能機器人。第一和第二代智能機器人在各個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，而第三代智能機器人還在處于研發(fā)的階段，仍然有問題是亟待解決的，但是，智能的機器人的研究在各個國家都普遍受重視，有不少的國家把智能機器人的研究當(dāng)做未來的戰(zhàn)略的重點。在很多工業(yè)發(fā)達的國家，工業(yè)機器人都已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車和汽車零部件制造業(yè)。圖1是各國機械人安裝情況，機械加工行業(yè)、電子電器行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、物流業(yè)等等，行走和越野智能程度最高的美國，機械加工智能程度最高是德國、電子加工精密智能程度最高的是日本，可見我國的智能機器人與國外差距。
我們可以通過下圖來分析：
（二）國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
機器人自主產(chǎn)權(quán)是我們追逐的目標，-我們國家的工業(yè)機器人研究開始在20世紀70年代，當(dāng)時經(jīng)濟體制等等因素都制約了機器人工業(yè)發(fā)展，因此發(fā)展比較緩慢，研究和應(yīng)用水平也相對較低。2008年我國的工業(yè)機器人年銷售收入達到了44.43億多元，是2003年銷售收入的4.96倍，年平均增長了37.75%。近年來機器人作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，不論是在生產(chǎn)加工系統(tǒng)還是在物流系統(tǒng)中都已經(jīng)得到了長足的發(fā)展。據(jù)IFR預(yù)計，我們國家的工業(yè)機器人安裝量在2014年超越世界上的任何國家。但是總體上我們國家的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)智能程度還是很薄弱的，技術(shù)研發(fā)遠遠落后于美日兩國，我們國家在智能機器人方面的研究處于剛剛起步階段。具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機器人太少，機器人傳感技術(shù)和機器人專用控制系統(tǒng)方面的研究還是比較薄弱，在感應(yīng)及反應(yīng)方面的專利太少，沒有自主產(chǎn)權(quán)，在機器人應(yīng)用方面仍然很落后。我國機器人市場約有88%的份額被國外機器人企業(yè)占據(jù)。
二、智能機器人技術(shù)在物流業(yè)中的應(yīng)用
（一）機器人在包裝碼垛作業(yè)中的應(yīng)用
智能機機器人，能感應(yīng)識別工作環(huán)境和識別危險環(huán)境，企業(yè)為了提高自動化的程度以及保證產(chǎn)品的質(zhì)量，通常會需要告訴物流線來貫穿整個生產(chǎn)和包裝的過程。機器人技術(shù)在整個包裝領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，特別是在食品、煙草和醫(yī)藥等行業(yè)的大多數(shù)生產(chǎn)線已經(jīng)實現(xiàn)了高度自動化。機器人的作業(yè)精度高、柔性好、效率高，克服了傳統(tǒng)的機械式包裝占地面積太大、程序更改復(fù)雜、耗電量大等缺點，同時也避免了采用人工包裝造成的勞動量大、工時多、無法保證包裝質(zhì)量等問題。以碼垛作業(yè)為例，在目前看來，歐洲、美國和日本的包裝碼垛機器人在碼垛市場的占有率已經(jīng)超過了90%，絕大多數(shù)包裝碼垛作業(yè)都由機器人來完成。碼垛機器人能夠適應(yīng)于紙箱、袋裝、灌裝、箱體、瓶裝等各種形狀的包裝成品碼垛作業(yè)。包裝碼垛機器人在我國物流行業(yè)中也已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，比較典型的案列有蒙牛乳業(yè)、可口可樂、珠江啤酒等。這樣一來，借助機器人技術(shù)實現(xiàn)包裝碼垛作業(yè)的自動化，能節(jié)約成本，提高物流效率和企業(yè)利潤，但是與發(fā)達國家相比，國內(nèi)包裝碼垛機器人在研發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用方面都有很大差距。
（二）智能機器人在裝卸搬運中的運用
在物流系統(tǒng)中，裝卸搬運時最基本的功能要素之一，存在于貨物運輸、儲存、包裝和流通加工以及配送等過程，貫穿了整個物流作業(yè)的始末。搬運機器人可以安裝不同的末端執(zhí)行器來完成各種不同形態(tài)和狀態(tài)的工件搬運，大大減輕人類繁重的體力勞動，當(dāng)前，搬運機器人已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到工廠內(nèi)部工序之間的搬運、制造系統(tǒng)和物流系統(tǒng)連續(xù)的運轉(zhuǎn)以及國際化大型港口的集裝箱自動搬運。搬運機器人不僅可以充分利用工作環(huán)境的空間，而且提高了物料的搬運能力，大大節(jié)約了裝卸搬運過程中的作業(yè)時間以及提高了裝卸效率，目前搬運機器人的最大負載可以達到500公斤。搬運機器人在價格方面和其他機器人比會便宜很多，而且技術(shù)較為成熟，被很多物流企業(yè)所接收。例如國外的英國泰晤士港、日本的川崎港以及荷蘭的鹿特丹港都規(guī)劃建設(shè)了自動化運轉(zhuǎn)的集裝箱碼頭。隨著經(jīng)濟實力增強和物流規(guī)劃擴大，國內(nèi)對搬運機器人的需求也日益擴大了。
（三）智能機器人在其他物流方面的運用
目前，整個物流業(yè)都亟待研發(fā)出新型的機器人，并且各國都致力于研究新型機器人。以上機器人的智能方面應(yīng)用可以，拓展到單證制作和客戶關(guān)系管理上。在冷鏈物流和醫(yī)藥物流以及倉儲作業(yè)中已經(jīng)有了一些成就，譬如德國的ROWA公司研發(fā)的“機械手式自動化藥房”就是典型的代表，這種自動化藥房由一個機械手進行藥盒的搬運，實現(xiàn)了藥品的進庫和出庫，并且能夠?qū)崿F(xiàn)藥盒的密集存儲和數(shù)量管理。一家名為kivasystem的公司仿照著電腦內(nèi)存隨機存取的原理，開發(fā)了一種能夠加快處理網(wǎng)上訂單的機器人應(yīng)用系統(tǒng)，商品的倉庫就像被安排成了內(nèi)存芯片一樣，由縱橫交錯的獨立式貨架組成網(wǎng)格，使得機器人可以在任意時間接觸到倉庫中的任何物品，一個客戶下完了訂單后機器人能夠在一分鐘內(nèi)將訂單上的貨物交給工人來包裝。
在冷鏈物流、醫(yī)藥物流以及倉儲作業(yè)中已經(jīng)出現(xiàn)了機器人應(yīng)用案例，但是當(dāng)前的機器人技術(shù)在該方面的應(yīng)用不成熟，所以并未形成規(guī)模。
三、智能機器人控制及在物流業(yè)應(yīng)用前景
智能機器人的控制十分必要，如果不在程序中植入智能機器人的兩條原則，人類將面臨毀滅性的災(zāi)難，這兩條原則是：第一機器人不能自主傷害人類;第二機器人之間不能相互升級設(shè)備。智能機器人技術(shù)作為最典型的一類數(shù)字化裝備，它的應(yīng)用率很高，而且技術(shù)附加值很高，范圍也相當(dāng)廣泛，作為先進的制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會的的新興產(chǎn)業(yè)，對于未來的生產(chǎn)和社會發(fā)展起著越來越重要的作用，智能機器人將會逐漸成為倉儲管理工作的主要承擔(dān)者。有專家的預(yù)測，機器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車和計算機產(chǎn)業(yè)后出現(xiàn)的一種新型大型高新技術(shù)。智能飛行機器人將配送貨物，其配送高度控制200米以下的空間，在物流效率和質(zhì)量保障環(huán)節(jié)，機器人無疑能夠很有效的進行運作，而且對于保障人身安全、改善勞動環(huán)境、減輕勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料消耗以及降低生產(chǎn)成本都會具有十分重要的意義。在當(dāng)今物流技術(shù)日新月異的時代，智能機器人的應(yīng)用必然會作為物流企業(yè)的重點，它不僅能夠使得企業(yè)經(jīng)營規(guī)模擴大，更重要的是搶了一步走在現(xiàn)代技術(shù)的先列。目前很多大型企業(yè)如沃爾瑪、豐田、蒙牛等都將機器人技術(shù)應(yīng)用在了包裝和裝卸的過程中，隨著技術(shù)的不斷進步和物流市場的不斷發(fā)展，在運輸和配送、流通加工、倉儲和信息處理等等的物流作業(yè)中機器人也將必然得到廣泛應(yīng)用。由此可以看到，隨著技術(shù)進步和市場的不斷發(fā)展，機器人技術(shù)在物流業(yè)中的應(yīng)用范圍和規(guī)模都將不斷的加劇，機器人技術(shù)的發(fā)展將會隨著競爭和需求而不斷進步。
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