根據CMR産業聯盟資料、新戰略移動機器人産業研究所統計,2023年上半年,中國無人叉車銷售規模同比增長超80%,是AGV/AMR所有品類中增速最快的細分産品之一。
技術進步推動應用加速
無人叉車融合了叉車技術和AGV技術,與普通AGV相比,除了能完成點對點的物料搬運之外,更能實作多個生産環節對接的物流運輸任務,不僅擅長高位倉庫、庫外收貨區、産線轉運三大場景,而且在重載、特殊搬運等場景也有着不可替代的作用。通過無人叉車的應用,可以解決工業生産和倉儲物流作業過程中物流量大、人工搬運勞動強度高等問題。
随着近年工業化與産業轉型的推動,無人叉車在各場景的落地開始逐漸加速。
圖表:2018-2022年中國叉式移動機器人市場銷售量(台數)及增長率
圖表:2018-2022年中國叉式移動機器人市場銷售規模(億元)及增長率
産業的智能化轉型給無人叉車提供了廣闊的應用土壤,而技術的不斷成熟則是無人叉車得以在各場景加速落地的核心推動力。近年來,大部分AGV/AMR廠商都将無人叉車作為開發重點之一,且疊代速度越來越快。
回顧無人叉車的發展曆程,大緻經曆了以下幾個階段:
傳統叉車到自動化叉車
在20世紀50年代,最早的自動導引車輛(AGV)開始出現。這些AGV是基于提前設定的路徑,在工廠和倉庫中進行物料搬運任務。它們通常配備磁性導航或電纜導引系統,能夠準确地遵循預定的路徑。早期的無人叉車也沿用這一技術路線,在傳統叉車的基礎上做簡單的自動化改造。
從自動化到智能化
20世紀90年代,瑞典科爾摩根NDC開發了第一台雷射導航AGV,通過在AGV行駛路徑上安裝雷射反射闆,AGV通過發射雷射束,同時采集由反射闆反射的雷射束,來确定其目前的位置和方向,并通過連續的三角幾何運算來實作AGV的導航。此後很長一段時間,無人叉車基本沿用這一技術路線,靈活性得到大幅提升。
雷射反射闆導航技術在移動機器人領域應用不斷深入之際,自然導航技術開始引起業内關注。2012年之後,AGV開始沿着更加自主化的方向發展,在AGV的基礎上,業内也開始提出新的概念——AMR(Automated Mobile Robot即“自主移動機器人”)。從“自動導引”到“自主移動”,自然導航類産品要實作的目标是,不需要任何辨別,通過傳感器實時掃描環境并生成精确的地圖,使車輛能夠實作真正的“自主”,擁有更智能化的導航及避障能力。
2016年左右,國内企業開始探索自然導航技術在無人叉車上的應用,後續相繼有一些企業推出了相關産品,但前期并不穩定,市場的接受度也不高。近幾年,伴随AGV/AMR廠商們在自然導航技術方面的持續突破,基于SLAM技術的自然導航叉車技術進一步成熟,落地應用速度也開始加快。
根據CMR産業聯盟資料,新戰略移動機器人産業研究所統計,2022年,SLAM導航(雷射+視覺)的無人叉車占比首次超過了雷射有反射闆叉車,成為市場應用主流,占比為51%,雷射反射闆無人叉車增速不如SLAM導航産品,占比下降,為41.22%。
圖表:2022年度叉式移動機器人主要導航方式占比
4大創新方向 打造更成熟易用的無人叉車
從第一台無人叉車誕生至今,随着各項技術的不斷發展,無人叉車的功能跟性能都在不斷提升,但無人叉車廠商們并未停下腳步,在産品的智能化以及形态結構等方面不斷探索,以期能夠打造出更成熟易用的産品,進一步取代人工叉車。
目前,無人叉車廠商的在技術方面的探索主要有以下幾個方面:
更柔性化的導航方式
導航技術一直是無人叉車突破的重點。未來,全生命周期SLAM、動态目标濾除、多傳感器融合、語義分割與識别等是無人叉車進一步提升導航能力的主要路徑。尤其是在無人叉車逐漸走向室外的過程中,3D導航技術的應用将會不斷增多。
3D傳感器的應用有利于機器人自動建立更為詳細的環境模型,系統部署也更為簡單,即使在環境特征稀缺的情況下,也能提供更為豐富的環境資訊,有利于穩定的導航,在高動态環境下的魯棒性比2D雷射導航更高,同時對地面平整度的要求有所降低,進而實作更高效、安全的搬運任務。
3D導航在移動機器人領域的應用從無人叉車開始,目前,已經有一些企業相繼推出3D SLAM無人叉車,并已經成功落地應用。
鐳神智能-3D SLAM輕量搬運式無人叉車LXST15-D
鐳神智能3D SLAM輕量搬運式無人叉車LXST15-D在車身頂部、中部、底部和叉尖裝有鐳神智能自主研發的雷射雷達,在無人搬運過程中實作全方位的立體感覺,360°的安全防護。适用于輕量化搬運場景,實作簡捷式點到點循環的搬運,開箱即用。
- 3D立體防護:全方位環繞立體感覺,無人叉車運作安全有保障;
- 全方位環境感覺:配置多個性能優越的3D多線雷射雷達,為無人叉車提供穩定、豐富的3D環境資訊,實作全方位超強感覺能力;
- 部署便捷效率倍增:無需在環境中部署輔助設施,投入使用周期短;同時支援7*24h無人化作業,支援智能多機排程,大幅提高工作效率。
- 環境适應性強:适用于各種室内外跨場景,晝夜均可精準識别棧闆與導航避障,實作全天時、全場景無故障運作;
- 綜合成本控制強:具備高穩定性、高可靠性、高可維護性及高安全性,綜合成本優勢全球領先;
- 靈活的環流模式:公交與的士環流模式随意切換,操作簡單靈活,滿足點-庫之間的全部平面搬運需求;公交環流模式:站點停靠,接貨送貨,循環配送;的士環流模式:按需攔停,接貨送貨,循環配送;
- 配套管理軟體:标準的API接口可相容多種系統軟體,同時也支援配套WMS、WCS、FMS、智能庫位監測系統,輔助管理無人化作業;
,時長
總結:從目前的市場情況來看,無人叉車應用尚未完全起量,離替代傳統叉車尚有很長一段路要走。制約其規模化應用的因素有很多,但核心在于相對于人工叉車,在很多場景,從效率的角度而言,無人叉車尚不能完全替代人工叉車。而縱觀目前無人叉車廠商們的創新方向,無論是更柔性的導航方式、新形态的探索還是小型化、标準化、子產品化的産品的開發,其落腳點都是如何進一步提升無人叉車的應用效率,切實地幫助終端客戶實作降本增效,這是無人叉車走向規模化應用需要突破的關鍵,也是所有無人叉車廠商未來要努力的方向。