突破仓储自动化最后一公里难题

发布日期:2020-06-12 16:48
Pick anything. Place anywhere.
眼疾手快、信手拈来、灵巧放置。——By 星猿哲

2020年6月4日,星猿哲科技(上海)有限公司(XYZ Robotics)(以下简称:星猿哲)举办了两周年开放日活动。在本次活动上,星猿哲集中发布了其最新的视觉拣选方案,包括播种站、拆零站、拆垛站。从2018年成立至今的短短两年时间里,星猿哲乘着行业东风越走越远。
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藏器于身,待时而动

追溯星猿哲的诞生,这首先缘起亚马逊。在仓储自动化的建设中,亚马逊对于物品的抓取、拣选问题一直没有得到有效解决,于是希望通过举办比赛力邀全世界高校参加的方式能够解决这一痛点。
自2015年-2017年,星猿哲创始人团队连续三年参加了“亚马逊拣选机器人挑战赛”,并屡次获得全球前三名的佳绩。正是这几次的参赛经历,让星猿哲感受到了其研发的“手眼协调技术”到商业化落地已至最佳时机,因此在2018年4月星猿哲于波士顿正式成立,其早期核心研发团队成员均来自MIT、CMU、Northwestern等高校。
仅成立四个月时间,星猿哲就吸引了资本的目光,先后在2018年、2019年分别获得了数额为200万美元、800万美元融资。2018年9月,星猿哲将其总部确立在上海。

2018年12月,星猿哲推出了全球首套应对多品类混杂商品的播种自动化拣选工作站,并应用于顺丰的苏州仓库,使用机器人拣选之后效率得到了大幅提升,可达人工的1.5倍以上,且无需事先采集任何商品信息。

手眼协调,打破行业难点

自此,星猿哲带着一身的技术一头扎进了仓储自动化这一新兴的蓝海市场中。
星猿哲CEO周佳骥认为整个市场正在酝酿爆发中,他谈道:“亚马逊拣选挑战赛设立的初衷便是激励全球的团队解决这一仓储行业都面临的难题,市场规模毋庸置疑。据测算,仅中国仓储可替代人工的年工资成本规模就在1000亿以上,工业可替代人工的年工资成本规模在10000亿元以上。我们的机器视觉识别能力在整个产业中具有很大的优势。”
在过去经典的仓储作业中,拣选作业约占仓库运营成本的30%-50%,拣选人员数量占仓储作业人员数量的60%以上,拣选作业被认为是“实现仓储物流全自动化的最后一公里难题”。这正是星猿哲聚焦的核心所在,利用手眼协调技术,赋能物流行业仓储无人化和信息化建设。
所谓的手眼协调,主要是3D视觉、机器人操作算法和人工智能技术的综合应用,这也是星猿哲两位技术创始人在博士期间的主要研究领域。
周佳骥认为,当下整个行业的痛点主要在于物流年包裹出库量呈指数级增加,各大物流及生产厂家均逐渐加码整仓无人化的投入,然而拆零拣选作为其中对机器人视觉识别能力要求最高的环节,一直没有最优的自动化解决方案,严重依赖人工,其作业强度大、时间长,需要两班甚至三班倒来完成工作量,加上存在一定的差错率,都造成了人工拣选作业的痛点。

基于这一行业应用痛点,目前星猿哲已开发了两项具备较高壁垒的核心技术。第一项是可处理仓库动态更新的万级SKU商品的机器视觉能力,与机器人运动规划紧密结合,有效解决了电商仓库商品类型多、更新快的行业难题。
第二项是机器人柔性夹具设计能力,星猿哲研发的末端执行器快换系统,单次切换速度可达0.5秒,在不损失效率的前提下大大提升了系统可处理商品的范围,用最合适的末端执行器处理尺寸和包装各异的物体。值得一提的是,其研发的真空驱动夹爪也即将上线。
从具体产品来看,首先是星猿哲的拆零拣选工作站。该工作站无需用户进行视觉注册,其识别预测速度为0.1s;且实现了SKU的广泛覆盖,结合星猿哲末端执行器快换系统,拣选节拍最高达到1500件/小时,商品破损率低于0.01%。星猿哲拆零工作站可适应4种布局形式,包括上游-多穿式立库、上游-抱箱式AGV、下游-播种墙、下游-输送线等,可满足用户多样化、柔性化需求。
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其次是播种工作站,该工作站设有两个播种组,可依次替换,省去更换播种墙的时间,主要工作流程为:进料-机器人播种-出料。目前二代播种工作站节拍可达800件/小时,订单准确率高达99.99%(无需复核),且二代播种工作站可处理SKU重量上限为2kg。整体来说,星猿哲播种工作站具有易于部署、SKU广覆盖、高效率拣选等特点。
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而贯穿在这些高效工作站背后的正是星猿哲核心的视觉系统,基于星猿哲视觉系统的关键技术优势,如免注册模型,可识别随机海量物品;高速预测、强适应等,星猿哲集成机器人工作站受到了用户的认可。其中以XYZ-D1-S拆垛视觉系统来说,该视觉系统对先验尺寸数据信息无依赖性,新增箱型无需注册模型;同层纸箱及换层纸箱均无视觉等待时间;系统识别准确率高达100%(已知箱型尺寸),可有效识别纯色、复杂纹理有扎带、紧密摆放等特殊箱型和垛型。
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工业市场更具想象空间
物流的下一步则是工业,周佳骥表示,星猿哲将在立足物流领域的基础上,发力工业领域,为集成商提供手眼协调的核心技术,共同开拓新应用场景。

事实上从应用端承受能力来看,当前国内物流行业对机器人的价格承受能力要低很多,而且物流行业目前更接受替代重体力劳动的、能搬运大件的机器人,小件拣货机器人仍处于早期试水阶段,应用量还很小。但对于已经大量使用机器人的制造业来说,情况则不一样,很多企业从物流领域获得的总订单数量有时候可能比不过制造业中的一个订单。

传统制造企业的生产一般包括物料入库、存放、加工制造、半成品入库、再次加工制造、成品入库以及出库等一系列流程,除了生产加工环节以外,其他都属于生产物流范畴。但当前大部分生产制造企业仍然处于仓库物流信息化阶段,距离仓库物流自动化、智能化还有一段比较长的路要走。

自动化仓储系统与企业生产的深度融合,是实现高效率高精度自动化生产,转型智能制造的必要条件。由此来看,工业领域同样为业内企业营造了一个广阔的市场空间。

对于星猿哲来说,要征战如此浩瀚的市场,首先就是从最简单的picking,sorting做起,发挥核心技术优势,第一步要比人做的好,进而要比其他公司做得好,这是星猿哲的发展路线。

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