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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(dòng)強度大、重復性較強、危險強的復雜勞動(dòng)可以由機械人來(lái)出色完成，但是，我國對專(zhuān)門(mén)從事物流工作的智能機器人研究，才起步，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的研究機構。本文對智能機器人在解決勞動(dòng)力不足、提高生產(chǎn)率、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本等方面有著(zhù)很顯著(zhù)的作用，但對智能機械人的管控十分重要，并對前景進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】機器人 物流領(lǐng)域 前景分析
一、智能機器人在國內外的發(fā)展現狀
（一）國外發(fā)展現狀
在國外，按照機器人產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程，專(zhuān)家把機器人分為三代：分別是示教再現型機器人和智能機器人。第一和第二代智能機器人在各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中已經(jīng)有了廣泛的應用，而第三代智能機器人還在處于研發(fā)的階段，仍然有問(wèn)題是亟待解決的，但是，智能的機器人的研究在各個(gè)國家都普遍受重視，有不少的國家把智能機器人的研究當做未來(lái)的戰略的重點(diǎn)。在很多工業(yè)發(fā)達的國家，工業(yè)機器人都已經(jīng)廣泛應用于汽車(chē)和汽車(chē)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(jiàn)我國的智能機器人與國外差距。
我們可以通過(guò)下圖來(lái)分析：
（二）國內發(fā)展現狀
機器人自主產(chǎn)權是我們追逐的目標，-我們國家的工業(yè)機器人研究開(kāi)始在20世紀70年代，當時(shí)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，研究和應用水平也相對較低。2008年我國的工業(yè)機器人年銷(xiāo)售收入達到了44.43億多元，是2003年銷(xiāo)售收入的4.96倍，年平均增長(cháng)了37.75%。近年來(lái)機器人作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，不論是在生產(chǎn)加工系統還是在物流系統中都已經(jīng)得到了長(cháng)足的發(fā)展。據IFR預計，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)權的工業(yè)機器人太少，機器人傳感技術(shù)和機器人專(zhuān)用控制系統方面的研究還是比較薄弱，在感應及反應方面的專(zhuān)利太少，沒(méi)有自主產(chǎn)權，在機器人應用方面仍然很落后。我國機器人市場(chǎng)約有88%的份額被國外機器人企業(yè)占據。
二、智能機器人技術(shù)在物流業(yè)中的應用
（一）機器人在包裝碼垛作業(yè)中的應用
智能機機器人，能感應識別工作環(huán)境和識別危險環(huán)境，企業(yè)為了提高自動(dòng)化的程度以及保證產(chǎn)品的質(zhì)量，通常會(huì )需要告訴物流線(xiàn)來(lái)貫穿整個(gè)生產(chǎn)和包裝的過(guò)程。機器人技術(shù)在整個(gè)包裝領(lǐng)域中應用廣泛，特別是在食品、煙草和醫藥等行業(yè)的大多數生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)實(shí)現了高度自動(dòng)化。機器人的作業(yè)精度高、柔性好、效率高，克服了傳統的機械式包裝占地面積太大、程序更改復雜、耗電量大等缺點(diǎn)，同時(shí)也避免了采用人工包裝造成的勞動(dòng)量大、工時(shí)多、無(wú)法保證包裝質(zhì)量等問(wèn)題。以碼垛作業(yè)為例，在目前看來(lái)，歐洲、美國和日本的包裝碼垛機器人在碼垛市場(chǎng)的占有率已經(jīng)超過(guò)了90%，絕大多數包裝碼垛作業(yè)都由機器人來(lái)完成。碼垛機器人能夠適應于紙箱、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)得到廣泛應用，比較典型的案列有蒙牛乳業(yè)、可口可樂(lè )、珠江啤酒等。這樣一來(lái)，借助機器人技術(shù)實(shí)現包裝碼垛作業(yè)的自動(dòng)化，能節約成本，提高物流效率和企業(yè)利潤，但是與發(fā)達國家相比，國內包裝碼垛機器人在研發(fā)、生產(chǎn)及應用方面都有很大差距。
（二）智能機器人在裝卸搬運中的運用
在物流系統中，裝卸搬運時(shí)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(guò)程，貫穿了整個(gè)物流作業(yè)的始末。搬運機器人可以安裝不同的末端執行器來(lái)完成各種不同形態(tài)和狀態(tài)的工件搬運，大大減輕人類(lèi)繁重的體力勞動(dòng)，當前，搬運機器人已經(jīng)被廣泛應用到工廠(chǎng)內部工序之間的搬運、制造系統和物流系統連續的運轉以及國際化大型港口的集裝箱自動(dòng)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，大大節約了裝卸搬運過(guò)程中的作業(yè)時(shí)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(jià)格方面和其他機器人比會(huì )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劃建設了自動(dòng)化運轉的集裝箱碼頭。隨著(zhù)經(jīng)濟實(shí)力增強和物流規劃擴大，國內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(gè)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用可以，拓展到單證制作和客戶(hù)關(guān)系管理上。在冷鏈物流和醫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(dòng)化藥房”就是典型的代表，這種自動(dòng)化藥房由一個(gè)機械手進(jìn)行藥盒的搬運，實(shí)現了藥品的進(jìn)庫和出庫，并且能夠實(shí)現藥盒的密集存儲和數量管理。一家名為kivasystem的公司仿照著(zhù)電腦內存隨機存取的原理，開(kāi)發(fā)了一種能夠加快處理網(wǎng)上訂單的機器人應用系統，商品的倉庫就像被安排成了內存芯片一樣，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(shí)間接觸到倉庫中的任何物品，一個(gè)客戶(hù)下完了訂單后機器人能夠在一分鐘內將訂單上的貨物交給工人來(lái)包裝。
在冷鏈物流、醫藥物流以及倉儲作業(yè)中已經(jīng)出現了機器人應用案例，但是當前的機器人技術(shù)在該方面的應用不成熟，所以并未形成規模。
三、智能機器人控制及在物流業(yè)應用前景
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(lèi)將面臨毀滅性的災難，這兩條原則是：第一機器人不能自主傷害人類(lèi);第二機器人之間不能相互升級設備。智能機器人技術(shù)作為最典型的一類(lèi)數字化裝備，它的應用率很高，而且技術(shù)附加值很高，范圍也相當廣泛，作為先進(jìn)的制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會(huì )的的新興產(chǎn)業(yè)，對于未來(lái)的生產(chǎn)和社會(huì )發(fā)展起著(zhù)越來(lái)越重要的作用，智能機器人將會(huì )逐漸成為倉儲管理工作的主要承擔者。有專(zhuān)家的預測，機器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車(chē)和計算機產(chǎn)業(yè)后出現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，機器人無(wú)疑能夠很有效的進(jìn)行運作，而且對于保障人身安全、改善勞動(dòng)環(huán)境、減輕勞動(dòng)強度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、節約材料消耗以及降低生產(chǎn)成本都會(huì )具有十分重要的意義。在當今物流技術(shù)日新月異的時(shí)代，智能機器人的應用必然會(huì )作為物流企業(yè)的重點(diǎn)，它不僅能夠使得企業(yè)經(jīng)營(yíng)規模擴大，更重要的是搶了一步走在現代技術(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)應用在了包裝和裝卸的過(guò)程中，隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步和物流市場(chǎng)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用。由此可以看到，隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)的不斷發(fā)展，機器人技術(shù)在物流業(yè)中的應用范圍和規模都將不斷的加劇，機器人技術(shù)的發(fā)展將會(huì )隨著(zhù)競爭和需求而不斷進(jìn)步。
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