定义
仓储物流机器人属于工业机器人的范畴，是指应用在仓储环节，可通过接受指令或系统预先设置的程序，自动执行货物转移搬运等操作的机器装置。仓储物流机器人作为智慧物流的重要组成部分，顺应了新时代的发展需求，成为物流行业在解决高度依赖人工、业务高峰期分拣能力有限等瓶颈问题的突破口。根据应用场景的不同，仓储物流机器人可分为AGV机器人、码垛机器人、分拣机器人、AMR机器人、RGV穿梭车五大类大类。AGV机器人: (Automatic Guided Vehicles)又称为自动引导车，是一种具备高性能的智能化物流搬运设备，主要用于货运的搬运和移动。自动引导车可分为有轨和无轨引导车。顾名思义，有轨引导车需要铺设轨道，只能沿着轨道移动。无轨引导车则无需借助轨道，可任意转弯，灵活性及智能化程度更高。自动引导车运用的核心技术包括:传感器技术、导航技术、伺服驱动技术、系统集成技术等。码垛机器人：是一种用来堆叠货品或者执行装箱、出货等物流任务的机器设备。每台码垛机器人携带独立的机器人控制系统，能够根据不同货物，进行不同形状的堆叠。码垛机器人进行搬运重物作业的速度和质量远远高于人工，具有负重高、频率高、灵活性高的优势。分拣机器人：是一种可以快速进行货物分拣的机器设备。分拣机器人可利用图象识别系统分辨物品形状，用机械手抓取物品，然后放到指定位置，实现货物的快速分拣。分拣机器人运用的核心技术包括：传感器、物镜、图象识别系统、多功能机械手。AMR机器人：(Automatic Mobile Robot)又称自主移动机器人，与AGV自动引导车相比具备一定优势，主要体现在：智能化导航能力更强，能够利用相机、内在传感器扫描仪探测周围环境，规划最优路径；自主操作灵活性更加优越，通过简单的软件调整即可自由调整运输路线；经济适用，可以快速部署，初始成本低。RGV 穿梭车：是一种智能仓储设备，可以配合叉车、堆机、穿梭母车运行，实现自动化立体仓库存取，适用于密集存储货架区域，具有运行速度快，灵活性强、操作简单等特点。一台仓储物流机器人通常由多种系统组合构成，不同系统具备不同的主要功能：控制系统：控制系统的主要功能是接收来自传感器的检测信号，根据操作任务的要求。驱动机械臂中的各台电动机，让执行系统按照规定的要求工作。驱动系统：主要功能是为执行系统提供动力，根据动力源可以分为液压驱动、气动驱动和电动驱动三种基本驱动类型。执行系统：负责执行作业的部分，主要包括机身、手臂、手腕、末端执行器四大组件感知系统能够将机器人各种内部状态信息和环境信息从信号转变为机器人自身或者机器人之间能够理解和应用的数据、信息。感知系统：能够将机器人各种内部状态信息和环境信息从信号转变为机器人自身或者机器人之间能够理解和应用的数据、信息。决策系统：根据感知系统等来源提供的信息自动调整控制算法的软硬件支持部分，不是仓储物流机器人的必须配置。交互系统：即人-机器人-环境交互系统，是能将三者联系起来并互相协调的系统，主要包括指令给定装置、信息显示装置等。受益于中国电子商务行业规模不断扩大以及交通网络建设的飞速发展，中国物流行业在过去几十年取得了巨大成就。自上世纪 70 年代发展至今，中国物流技术的发展共经历了四个阶段。启蒙阶段：1972-1973 年，自动化立体库系统被列入十大技术创新课题，由北京起重运输机械研究所负责研究设计7年后中国建成了第一座自动化立体库并在化工、感光胶片、汽车、化纤、造纸等几个领域开始应用。与此同时，邮电部的下属企业对物流仓储系统的重要装备输送机和分拣机系统的研究也取得了重要进展。探索与发展阶段：1990年起，自动化立体库在中国的应用深度和广度加深，参与研究和试验的单位逐渐增多。其中CIMS 系统应用研究大幅度地推动了中国自动化立体库的研究应用。随着改革开放持续深入，中国经济开始腾飞，物流技术逐渐应用到了更广的领域，烟草行业是最先应用该技术的行业之一。1996年，昆船公司承接了昆明卷烟厂物流工程项目并专门成立了物流设备研究中心，对堆垛机的研究与实验逐步展开。1997 年，昆船公司开始引进AGV技术，采用的是当时最先进的激光制导技术。同年，新松公司成立，专门研究机器人，开启了中国物流装备发展的新时代。90 年代末期，计算机技术的发展推动了全自动控制系统的广泛应用，联想物流系统的成功上线，奠定了现代物流的基本模式，即全自动控制并与ERP实时连接，在很大程度上解决了物流系统信息孤岛的问题。高速发展阶段：进入21世纪后，基于联网技术的蓬勃发展市场需求大幅增长，物流装备行业的发展势头十分强劲，一大批新兴公司应运而生，呈现出百家争鸣的繁荣景象。到 2010 年，大部分世界知名物流装备企业和系统集成商均已进入中国弥补了中国物流装备行业在高端技术上的短板，促进了中国物流装备与技术应用的升级。在此阶段现代物流已经对国民经济的各个领域实现全面覆盖并在电商领域实现了重点覆盖2012年，美国最大的电商平台亚马逊以 7.75 亿美元收购了仓储物流机器人公司 Kiva，仓储物流机器人开始应用于亚马逊各大仓库，使得普通订单的交付成本下降了20%-40%，可节省约 20%的运营费用。亚马逊的这次成功尝试使得仓储物流机器人逐渐成为中国各大制造业、电商、物流企业的布局重点。智慧发展阶段：2016年起，智慧物流的概念被反复提及，中国政府针对高端智能制造装备领域出台了众多产业支持政策，强调物流业需借助人工智能、物联网等智慧化技术提高物流系统分析决策和执行能力，推动了物流业向智能化、自动化层面发展。仓储物流机器人作为智慧物流的重要组成部分，受到了资本市场追捧，初创仓储物流机器人厂商如极智嘉(Geek+)、快仓借助资本的力量开始发展壮大;同时，中国国内一些物流系统集成商如今天国际、德马集团等企业也相继加入了对仓储物流机器人的研发。仓储物流机器人技术逐渐成熟，仓储物流机器人开始在多个行业实现应用。中国仓储物流机器人行业产业由上至下依次可分为上游核心零部件制造厂商、中游工业机器人本体制造商、系统集成商和下游应用行业。上游：仓储物流机器人产业链的上游是核心零部件生产厂商，主要包括控制器、伺服系统和减速器。核心零部件的性能直接决定了机器人运行的稳定性及安全性。目前，中国仓储物流机器人制造商在关键零部件的生产能力上相比国外顶尖科技公司来说还存在较大差距，国内商对进口零部件依赖性较大，关键零部件供应基本被国外厂商垄断。由于技术含量高、开发难度大，核心零部件的成本占到产品整体的 70%以上，整体来看，核心零部件供应商在仓储物流机器人产业链中的议价能力最强。中国有超过3,000 家产业链相关的工业机器人企业，但是大部分只是从事相关零部件生产，拥有自主知识产权或专利的企业较少，中国本土企业因此在产业链上游的竞争能力较弱。中游：仓储物流机器人产业链的中游是机器人本体制造商与系统集成商。机器人本体制造商负责仓储物流机器人的支柱、手臂、底座与精密减速器等零部件的生产加工、组装及销售。机器人本体制造商通常具备较强的软硬件结合能力，对于行业上下游具备较强的渗透意愿和能力，因此议价能力相对较高。系统集成商则负责机器人软件系统的开发和集成，是实现仓储物流机器人自动化、精准化的重要支撑。集成商主要为终端客户提供行业解决方案，其负责仓储物流机器人应用的二次开发和周边自动化配套设备的集成，是仓储物流机器人自动化应用的重要组成部分。集成商在下游行业复苏时能充分受益展现出相对更高的弹性，但与核心零部件和本体环节相比，系统集成的进入壁垒相对较低，市场竞争激烈议价能力较弱，中国企业大多集中在集成端承担系统二次开发、定制部件和售后服务等附加值低的工作。由于技术水平的限制，系统集成商一般是从国外购买机器人整机，然后根据不同行业或客户的需求，制定符合生产需求的解决方案。下游：仓储物流机器人产业链的下游参与者主要是各个应用行业。目前仓储物流机器人已经开始在电商、家电、医疗、食品、国防、玻纤、化工等领域得到应用，尤其是在电商领域。在消费者对电商物流的时效性要求越来越高以及中国快递业务量不断取得突破的背景下，仓储物流机器人能够帮助企业节省人员成本和提高物流仓储环节效率，从而达到更好地服务消费者的目的。随着中国国产仓储物流机器人技术及智能物流系统研发进程的加快，不同行业的物流痛点逐渐得到解决，下游各个行业领域对仓储物流机器人的需求将会进一步释放，从而使其议价能力不断提高。
中国仓储物流机器人行业发展时间较短，大部分的仓储物流机器人厂商成立时间不超过5年，总体来说机遇与挑战并存。一方面，仓储物流机器人可在物流行业的转型升级中发挥积极作用，尤其是在人力劳动最繁重的搬运环节以及需要较多劳动力资源的分拣环节。目前行业内已经涌现出几家发展速度较快、技术水平较高的仓储物流机器人厂商如极智嘉( Geek+ ）、快仓、海康威视等。由于行业发展前最较好，且机器人的技术研发需要大量的资金支持，仓储物流机器人行业的投融资动作频频。据沙利文统计，当前中国共有约 34 家仓储物流机器人厂商，2017 年度整体行业的融资金额超过10亿元。- 仓储物流机器人行业属于新兴行业，在快速发展壮大的同时也暴露出了一些问题：机器人的智能化程度不够，导致在多场景运行下反应能力不足；机器人功能不全，障碍物识别存在盲区，产品的设计上还需添加独立的开关按钮；机器人带载运行稳定性差，容易出现无法举升货架或行驶轨迹偏移等严重问题；机器人制造商服务水平相比工业发达国家的来说还有很大差距，还需要进一步提升系统稳定性以及减少机器人故障率。
- 以电商物流为主的服务限制了仓储物流机器人向其他行业渗透。当前中国仓储物流机器人行业面临的最大挑战是如何解决客户的痛点问题，如降低物流环节的劳动力成本和提高仓库分拣效率等。因此机器人厂商所提供的产品与服务必须贴合客户公司的实际物流需求，这既是仓储物流机器人生产企业增强核心竞争力，也是仓储物流机器人走向产品化的重要途径。
- 本土品牌影响力不够。仓储物流机器人企业还需继续加强品牌建设，加大对核心零部件的研发力度，推动行业快速走向成熟。
基于“中国制造2025”的政策优势，仓储物流机器人被列入十大重点发展领域之一，中国仓储物流机器人企业数量迎来了快速增加。
仓储物流机器人具有能有效提升生产效率，减轻工作人员劳动强度，降低生产成本等优势。在自动化浪潮席卷剧烈的背景下，国外及中国本体实力雄厚的物流系统集成商与科技企业纷纷入局，投入仓储物流机器人的研发与产业化中。
国外企业以瑞仕格为代表的，其与母公司KUKA共同研发了AutoPiQ机器人拆零拣选系统，实现快速工作模式选择，与人机协同作业。
相较大多数仓储物流机器人公司，第一梯队的头部企业已经着眼于优化产品服务，提升用户体验，关注机器人系统能否真正有效降低客户运营成本，提高仓储智能化。以行业龙头极智嘉（Geek+）为例，极智嘉（Geek+）专注提供以机器人为核心的智能仓储解决方案。截至2021年，极智嘉位居全球仓储物流机器人市场的业务规模榜首，成为全球最大的仓储物流机器人公司，在仓储物流领域，展现出极明显的优势。相较于国外，中国整体人力成本较欧美国家更低，在“机器换人”的背景下，中国仓储物流机器人的产品更低，并且由于移动机器人相关技术的突破升级，各大厂商开展“价格内卷”，价格进一步下降，导致中国仓储物流机器人更具“性价比”优势。
中国的电商、快递行业位居世界前列，应用经验更为丰富，丰富的经验能够支撑各大厂商开拓海外市场。（图源：中物联智慧物流分会）
随着，全球化进程不断加快，中国经济发展迅速，互联网、物联网、大数据、人工智能等技术不断取得突破，中国物流行业注入了新鲜活力，行业自动化、智能化趋势明显。为了推进物流行业的智能化发展，中国大力支持发展仓储物流机器人在物流行业中的应用，并出台了一系列利好政策，鼓励推进仓储环节的智能化、自动化建设，推进仓储机器人与5G技术的融合，推动仓储机器人在物流仓储环节中的降本增效的应用发力：《中国制造2025》明确将仓储物流机器人列入国家大力推动发展的十大重点领域之一，仓储物流机器人产业的地位得到大幅提高。《机器人产业发展规划（2016-2020）》指出未来中国仓储物流机器人的发展两大要点:一是要推进仓储物流机器人技术向中高端迈进，增强行业总体技术实力;二是大力发展国产机器人核心零部件，减少对国外供应商的依赖；三是发展机器人共性关键技术，促进机器人向智能化发展。中国红利政策频出，不断推进物流智能化进程，同时也促进中国仓储物流机器人行业不断提升自主创新能力。《关于推动机器人产业发展的指导意见》明确提出到2020年形成较为完善的工业机器人产业体系的目标,提出要培育3-5家具有国际竞争力的龙头企业和8-10个配套产业集群，机器人密度(每万名员工使用机器人台数)达到100以上。为中国工业机器人的发展提出明确目标，促进行业进步。《“十四五”机器人产业发展规划》在工业机器人方面，将重点研制面向汽车、航空航天、轨道交通等领域的高精度、高可靠性的焊接机器人，面向半导体行业的自动搬运、智能移动与存储等真空（洁净）机器人，具备防爆功能的防爆生产机器人，AGV、无人叉车，分拣、包装等物流机器人，面向3C、汽车零部件等领域的大负载、轻型、柔性、双臂、移动等协作机器人，可在工作区域内任意位置移动、姿态可达、有灵活操作能力的移动操作机器人。《“十四五“智能制造发展规划》智能制造装备创新发展行动——研发智能移动机器人、智能多展多向穿接车、智能大型立体仓储物流装备，该政策鼓励推动了仓储机器人的发明与创造。在“工业4.0”的大背景下，中国正积极迈入人工智能和大数据的新时代，物流与制造业迎来智能化发展浪潮，仓储物流机器人迎来前所未有的发展机遇，也推动了仓储物流机器人的技术变革升级。随着激光导航技术的兴起，仓储物流机器人能够精准识别周边环境，极大提升了企业的生产运营效率，仓储物流机器人也越来越受到物流与制造行业的青睐。近年来中国劳动力成本上升，人口红利逐渐减退，面对如此形势，仓储物流机器人的需求大量增加。根据数据显示，2017年中国仓储物流机器人出货量在5000台左右，2018年上半年储量或已经达到7000台。全球权威机构Interact Analysis发布的《2022年移动机器人市场报告》中明确提出，2022年移动机器人行业发展迅速，机器人出货量增长53%。仓储机器人面对疫情影响，发展依旧强劲，预计到2027年底，仓储机器人部署量将占移动机器人总部署量73%。
仓储物流机器人的应用，有效改变了传统的生产管理模式，提升了企业生产供应业的作业效率，促进了智能化发展。尽管仓储物流机器人赛道竞争激烈，但真正的竞争格局尚未定型，无论是在工业搬运具有领先优势的海康，还是提出“货到人是主流，全能是方向”的极智嘉，亦或是其他企业，都面临着巨大的挑战和发展机遇。仓储物流机器人的行业大战才刚刚吹响号声，谁能推出真正具有划时代意义的产品，吃下移动机器人这块拥有巨大市场的“蛋糕”？未来的仓储物流机器人行业将如何发展？我们拭目以待。
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