淺談工業(yè)機(jī)器人在物流行業(yè)的應(yīng)用論文
由于工業(yè)機(jī)器人具有低后期成本，高效率，好管理的特點，相比傳統(tǒng)物流方式，其具有先天的應(yīng)用優(yōu)勢，但目前工業(yè)機(jī)器人尚未在物流業(yè)中普及，許多關(guān)鍵技術(shù)還有待進(jìn)一步完善。本文通過對工業(yè)機(jī)器人和我國物流行業(yè)現(xiàn)狀的分析，闡述了工業(yè)機(jī)器人在物流業(yè)應(yīng)用的可行性及當(dāng)前存在的問題，并提出相應(yīng)的意見建議。
1.引言
近年來，許多國家為加強(qiáng)本國制造業(yè)的競爭力紛紛制定了促進(jìn)國家工業(yè)發(fā)展的復(fù)興計劃[1]：如美國的再工業(yè)化和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略、德國的工業(yè)4.0戰(zhàn)略、日本的機(jī)器人新戰(zhàn)略以及中國智能制造2025戰(zhàn)略等，在這些戰(zhàn)略中，工業(yè)機(jī)器人不約而同地都是未來發(fā)展的重點領(lǐng)域。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷前進(jìn)，高速增長的物流需求對物流行業(yè)的服務(wù)效率提出了更高要求，而工業(yè)機(jī)器人作為一種高度自動化裝備勢必在迅猛發(fā)展的物流業(yè)中占有一席之地。
2.工業(yè)機(jī)器人概述
工業(yè)機(jī)器人是一種自動化裝備，能夠自主執(zhí)行設(shè)定的動作，依靠自身動力和控制能力完成各項任務(wù)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的智能化水平不斷提高，應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)展。
2.1工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀。在第三次科技革命后的今天，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展有以下兩個特點：
（1）工業(yè)機(jī)器人與信息技術(shù)深度融合信息技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用使工業(yè)機(jī)器人具有了信息交換能力，能夠融入網(wǎng)絡(luò)，組成各種復(fù)雜的系統(tǒng)，同時各種智能算法正逐步應(yīng)用于機(jī)器人系統(tǒng)，使其具有自主學(xué)習(xí)能力，多臺機(jī)器人協(xié)同技術(shù)進(jìn)一步提高了其部署能力與適應(yīng)能力。
（2）工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品易用性與穩(wěn)定性提升工業(yè)機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)、自組裝、自修復(fù)技術(shù)的快速發(fā)展使得工業(yè)機(jī)器人的易用性與穩(wěn)定性不斷提升；另一方面，人機(jī)關(guān)系也發(fā)生了顯著變化，例如，機(jī)器人能夠通過傳感系統(tǒng)感知周圍環(huán)境并接受各種語言、身體等指令，減少了工人復(fù)雜的操作，提高了生產(chǎn)效率。
2.2工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會的數(shù)據(jù)，全球工業(yè)機(jī)器人總市值近年來增長迅猛，2010年總市值不足60億美元，而2016年就超過了130億美元，增幅超過100%[2]；另一方面工業(yè)機(jī)器人的全球存量的增幅也接近50%，預(yù)計到2020年，全球工業(yè)機(jī)器人存量將超過300萬臺。工業(yè)機(jī)器人的主要產(chǎn)銷國集中在中國、日本、韓國和德國，2016年，中國成為世界第一大機(jī)器人市場，工業(yè)機(jī)器人銷量同比增長超過30%，占全球銷量近三分之一，其余三國的機(jī)器人保有量和年度新增量都位居全球前列。預(yù)計到2020年我國機(jī)器人保有量將超過95萬臺。
3.國內(nèi)物流行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長，物流業(yè)也隨之迅速發(fā)展，物流服務(wù)水平不斷提高，同時也面臨著諸多挑戰(zhàn)[3-4]。
3.1物流行業(yè)的發(fā)展特點。
�。�1）物流業(yè)受消費拉動，規(guī)模快速增長。早在2008年時，全社會物流總額就接近90萬億元，物流業(yè)增加值占GDP的比重為6.6%。近些年隨著電商的迅速發(fā)展，個體消費需求旺盛，同時也進(jìn)一步推動了物流業(yè)的發(fā)展。
�。�2）物流業(yè)發(fā)展水平提升明顯。部分制造企業(yè)、商貿(mào)企業(yè)根據(jù)自身實際，引入現(xiàn)代物流管理理念以及技術(shù)，將物流服務(wù)進(jìn)行外包；傳統(tǒng)的物流企業(yè)也適時進(jìn)行了功能整合和服務(wù)延伸，從而更好地滿足客戶需求，提升服務(wù)水平，加速向現(xiàn)代物流企業(yè)轉(zhuǎn)型。
�。�3）物流基礎(chǔ)設(shè)施條件逐步完善�；A(chǔ)的交通設(shè)施不斷完善，為物流業(yè)的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。截止2016年底，全國高速公路通車總里程超過13萬公里，位居世界第一，高速公路已覆蓋全國約98%的城鎮(zhèn)人口超過20萬以上的城市。物流園區(qū)、倉儲、配送設(shè)施加快建設(shè)，一批區(qū)域性物流中心正在形成；另一方面，物流相關(guān)的技術(shù)設(shè)備更新?lián)Q代，物流信息化建設(shè)進(jìn)展迅速。
3.2物流行業(yè)面臨的問題。在我國物流業(yè)高速發(fā)展的同時也面臨著許多問題：一是物流成本較高，企業(yè)盈利能力較弱。根據(jù)測算，我國的物流成本占據(jù)產(chǎn)品本身價值的40%左右，而在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的國家，其物流成本一般只占產(chǎn)品的約四分之一；二是物流配送效率不高，特別是在雙十一等購物節(jié)期間，“物流圍城”和“最后一公里”問題十分突出，加之城市對貨運車輛的管控，經(jīng)常出現(xiàn)“路難行、車難停、貨難卸、證難求”的問題。
4.工業(yè)機(jī)器人在物流行業(yè)中應(yīng)用的可行性
在勞動年齡人口減少，廉價勞動力逐漸消失的今天，物流行業(yè)仍以傳統(tǒng)的人工配送為主，從而導(dǎo)致物流行業(yè)成本較高，效率較低。配送質(zhì)量高，速度快，個性化，多樣化的物流體驗是電子商務(wù)條件下消費者的核心訴求，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用將對這些問題的解決起到關(guān)鍵性作用[5]。工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢有：
�。�1）節(jié)約成本。物流機(jī)器人可以24小時進(jìn)行工作，不知疲倦。一個機(jī)器人就可以替代數(shù)個普通工人加上若干機(jī)械的組合；與此同時，一個物流倉庫只需一人看管或一人同時看兩臺甚至更多臺機(jī)器，大大降低了人力成本；采用工業(yè)機(jī)器人操作的模式，物流自動流水線更能節(jié)省用地，使倉儲規(guī)劃更小更緊湊精致，降低了企業(yè)的用地成本。
（2）生產(chǎn)效率高。機(jī)器人對笨重產(chǎn)品的處理更加游刃有余。工業(yè)機(jī)器人配送一件貨物耗時是固定的，同樣的周期內(nèi)，機(jī)器人配送數(shù)量穩(wěn)定，不會忽高忽低，這樣物流系統(tǒng)內(nèi)各個環(huán)節(jié)的'協(xié)作就十分方便，產(chǎn)品的成品率也高。
（3）安全系數(shù)高。機(jī)器人由于不會疲倦，不像工人可能出現(xiàn)生理性疲勞，即便配送過程中出了問題也只是機(jī)器人損壞，能夠有效降低人身傷害發(fā)生的概率。
�。�4）便于管理。如果說物流企業(yè)要及時調(diào)整配送模式，可以迅速以計算機(jī)為終端對物流機(jī)器人發(fā)出指令，進(jìn)行統(tǒng)一控制，這就比人員之間信息的傳達(dá)要更加有效。
5.工業(yè)機(jī)器人在物流行業(yè)應(yīng)用存在的問題
5.1初期建設(shè)成本過高。一臺AGV（AutomatedGuidedVehicle）物流機(jī)器人價格尚且從十萬到一百萬人民幣不等，何況大規(guī)模裝備工業(yè)機(jī)器人的智能物流的預(yù)算？這意味著構(gòu)建一個智能化的物流中心需要相當(dāng)大的前期投資，而物流業(yè)又是一個長期盈利的模式，中小物流企業(yè)很難承擔(dān)這樣的風(fēng)險與成本，只能望洋興嘆。
5.2作業(yè)時對復(fù)雜貨物適應(yīng)性不足。當(dāng)前物流機(jī)器人所進(jìn)行的主要還是碼垛作業(yè)和裝卸搬運作業(yè)。碼垛作業(yè)是指按照貨物分類要求，把同類貨物依據(jù)不同的碼垛方法堆碼在支撐物上的作業(yè)。這需要機(jī)器人識別堆碼位置，智能選取碼垛方法。目前機(jī)器人完成一種的貨物碼垛不成問題，但對物理性質(zhì)各異的多種貨物，就會面臨較大的考驗。裝卸搬運作業(yè)是物流機(jī)器人最擅長的領(lǐng)域，正常作業(yè)已經(jīng)問題不大，而成品拆碼作業(yè)是目前的一個難點，整托貨物可能出現(xiàn)原碼形態(tài)變化或箱體變形，物流機(jī)器人難以選擇正確的抓取方法，作業(yè)時損壞貨物的情況并不少見[6]。
5.3行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失。目前物流領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人還沒有通用的國家標(biāo)準(zhǔn)。在實施層面，各地區(qū)、企業(yè)都在探索各自的規(guī)范。由于缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)器人公司，電商平臺，物流公司，消費者之間的對接很難，而在產(chǎn)業(yè)協(xié)作日益增加的今天，這將嚴(yán)重阻礙機(jī)器人物流行業(yè)的發(fā)展。因此，制定一套通用的物流機(jī)器人發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫。
6.討論
當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人在物流行業(yè)中面臨的問題，都是行業(yè)發(fā)展初期的正�，F(xiàn)象。對于物流企業(yè)和機(jī)器人企業(yè)來說，還需加大科技創(chuàng)新，提升物流機(jī)器人的智能化水平。物流企業(yè)特別是大型物流企業(yè)，理應(yīng)擔(dān)當(dāng)起行業(yè)發(fā)展的重任，積極擴(kuò)大智能物流的惠及范圍，給予中小企業(yè)以技術(shù)上的援助，努力構(gòu)建良好的物流生態(tài)。對于國家來說，制定機(jī)器人物流行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)十分必要，同時，鼓勵在物流業(yè)中應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人，給予中小企業(yè)以資金和政策上的援助也十分重要。中國智造2025給各行各業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，物流行業(yè)的智能化成為新的趨勢，中國制造的繁榮，離不開一個強(qiáng)大的智能的物流生態(tài)。在這個過程中，工業(yè)機(jī)器人的深度應(yīng)用無疑是關(guān)鍵的一環(huán)，物流的智能化必將帶給物流行業(yè)長足的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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