機(jī)器人物流將顛覆21世紀(jì)

2021年3月，集裝箱貨輪“長賜號(hào)”在蘇伊士運(yùn)河擱淺一周，對(duì)多個(gè)行業(yè)的供求產(chǎn)生重大連鎖影響，這次事件揭示了一個(gè)冷酷的現(xiàn)實(shí)，即21世紀(jì)的全球物流鏈的依存關(guān)系有多么緊密。事實(shí)上，當(dāng)前的中美貿(mào)易緊張局勢(shì)可能起源于中國宣布的“一帶一路”倡議。有人可能會(huì)認(rèn)為，自中國2001年加入世界貿(mào)易組織以來，工廠向中國大規(guī)模遷移，美國最新的政治舉措與之相比相形見絀。

工廠遷移的確是全球化的具體體現(xiàn)。全球化理論認(rèn)為，商品的附加值應(yīng)通過諸如加利福尼亞的設(shè)計(jì)來獲取，而研發(fā)應(yīng)在歐洲某地通過政府補(bǔ)貼資助完成，最后再通過亞洲的廉價(jià)勞動(dòng)力完成快速、低成本的生產(chǎn)。

然而，阿拉伯半島一場(chǎng)突如其來的颶風(fēng)又提醒我們，西方與亞洲的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)在是緊密聯(lián)系在一起的，全球計(jì)劃存在著缺陷。現(xiàn)在，歐洲和美國必須先從中國運(yùn)輸實(shí)物商品，然后才能在國內(nèi)市場(chǎng)銷售；如果這些商品無法運(yùn)輸，中國也將喪失大部分出口能力。

新冠疫情使龐大的全球物流鏈效率瀕臨崩潰。華為禁令的強(qiáng)制性措施在2020年底更進(jìn)一步加劇了供需失衡，尤其是在半導(dǎo)體行業(yè)。這一輪事件對(duì)整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域都帶來影響，不僅不利于汽車制造業(yè)和電子設(shè)備行業(yè)，而且也不利于許多其他行業(yè)。

全面短缺已經(jīng)敲響了警鐘。但危機(jī)時(shí)期恰是新趨勢(shì)的最好加速器，因?yàn)樾纶厔?shì)凸顯了當(dāng)前的不足，并為新技術(shù)浮出水面提供了必要的手段。

那么，當(dāng)前的物流危機(jī)會(huì)帶來什么后果？倡導(dǎo)工業(yè)再本地化的政治聲音甚囂塵上，但這種聲音相比短缺帶來的技術(shù)后果而言頗顯心虛。

事實(shí)上，物流技術(shù)可以成為21世紀(jì)的決定性因素，其原因我們將在下面詳解。

圖1：物流對(duì)零售業(yè)的顛覆正在逼近。

顛覆的兆頭

我們可以看到，十大實(shí)體零售商的累積收入按照全球GDP的節(jié)奏增長；而十大電子商務(wù)公司的增長速度則是全球GDP的近十倍。這種狀況即使在新冠疫情之前就已如此，而疫情只是加速了這一趨勢(shì)。

這種轉(zhuǎn)變充滿了顛覆的兆頭，舊方法將被邊緣化，但電商企業(yè)的“方法”到底是什么？

亞馬遜、eBay、京東、阿里巴巴和拼多多都擁有卓越的物流，這不僅依賴于軟件定義的組織，還依賴一些非常實(shí)在的技術(shù)，例如自動(dòng)化倉庫和巨大的自主港口運(yùn)營。我們還未意識(shí)到，電子商務(wù)的物流支柱是基于機(jī)器人技術(shù)的，而這種轉(zhuǎn)變還遠(yuǎn)未完成。機(jī)器人卡車運(yùn)輸和機(jī)器人送貨尚未到來。

即將到來的物流革命現(xiàn)在還只是電子商務(wù)角逐者戰(zhàn)略的一部分。電子商務(wù)不斷增長，而且他們擁有財(cái)力不斷推動(dòng)相關(guān)技術(shù)向前發(fā)展，最終，現(xiàn)有的零售業(yè)將變得可有可無。

Yole Développement最新的研究報(bào)告—“2021年物流機(jī)器人傳感器”，調(diào)查了機(jī)器人在完成物流鏈方面的眾多應(yīng)用。到目前為止，工業(yè)機(jī)器人正以13.6%的復(fù)合年增長率增長，這意味著工廠自動(dòng)化的增長速度是全球GDP的4到5倍。從中我們可以得到的最大結(jié)論是：機(jī)器人技術(shù)已不再局限于工廠；它已延伸到各種實(shí)物商品的制造和運(yùn)輸當(dāng)中。

首先是幾十年前就開始使用的自動(dòng)化叉車和現(xiàn)在的自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)。之后，亞馬遜于2012年收購了Kiva Systems公司，將小眾的自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)轉(zhuǎn)變?yōu)閷Ｓ糜趥}庫的明星機(jī)器人產(chǎn)品。2020年的AMR產(chǎn)量已達(dá)到200,000臺(tái)，到2026年，其復(fù)合年增長率預(yù)計(jì)將為22%。這些小型機(jī)器人的成功可能會(huì)促進(jìn)小型送貨機(jī)器人的應(yīng)用。Starship和亞馬遜已經(jīng)在該領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，如今，具備無人機(jī)送貨的能力將獲得可靠的商機(jī)。

圖2:2016-2031用于機(jī)器人運(yùn)輸產(chǎn)品的傳感器需求預(yù)測(cè)。

Starship或亞馬遜的機(jī)器人越來越多地出現(xiàn)在校園中，而Zipline則展示了無人機(jī)送貨的可行性。在港口，更大型的AGV與自動(dòng)起重機(jī)一起被用于貨輪裝載和卸載。物流鏈的這一部分是大型自動(dòng)卡車運(yùn)輸業(yè)務(wù)的早期試驗(yàn)臺(tái)。許多初創(chuàng)公司以及自動(dòng)駕駛汽車先驅(qū)都加入了這一潮流。TuSimple是機(jī)器人卡車領(lǐng)域的先進(jìn)玩家，與Waymo、Plus、Pony、Ike/Nuro、Aurora、Embark、Kodiak和Pronto并駕齊驅(qū)。這的確是機(jī)器人物流的主要市場(chǎng)應(yīng)用。經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織的早期預(yù)測(cè)是在2025年左右過渡到機(jī)器人卡車。而Yole Développement則將這個(gè)預(yù)測(cè)推遲了五年，因此，2025年更像是機(jī)器人卡車運(yùn)營的起始時(shí)間點(diǎn)。不過，其運(yùn)營增長是確鑿的，所帶來的影響也將是巨大的。

圖3：物流行業(yè)趨于全自動(dòng)化。

從技術(shù)角度來看，事實(shí)令人欣慰：向機(jī)器人物流過渡所需的技術(shù)已經(jīng)發(fā)明出來。它所需的大部分技術(shù)都來自工業(yè)部門；無論是激光雷達(dá)、常規(guī)雷達(dá)、攝像頭還是慣性監(jiān)測(cè)單元(IMU)，都在創(chuàng)新者的能力范圍之內(nèi)。

目前的限制因素是處理所有數(shù)據(jù)需要的計(jì)算能力和相關(guān)軟件。Waymo花了10年的時(shí)間才能在公共道路上行駛自動(dòng)駕駛汽車。而摩爾定律將有助于跨越這些機(jī)器人解決方案的部署門檻，首先，它將部署在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中，例如工廠和倉庫，很快還會(huì)部署在我們的街道和高速公路上。到2026年，估計(jì)每年生產(chǎn)的機(jī)器人卡車將達(dá)到10,000輛，到2031年每年將生產(chǎn)73,000輛。送貨機(jī)器人也將呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)：到2026年每年將生產(chǎn)9,000輛，而到2031年，每年將生產(chǎn)50,000輛。

機(jī)器人物流的加速發(fā)展將為相關(guān)的激光雷達(dá)創(chuàng)造31億美元的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，為相關(guān)的常規(guī)雷達(dá)創(chuàng)造7億美元的機(jī)會(huì)，為攝像頭創(chuàng)造17億美元的機(jī)會(huì)，并為IMU創(chuàng)造18億美元的機(jī)會(huì)。總體而言，2031年將有價(jià)值74億美元的傳感器用于機(jī)器人物流。這一技術(shù)趨勢(shì)將成為許多自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)供應(yīng)商的踏腳石。2026年之前，機(jī)器人物流將在自主領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)；而到2031年，用于人類移動(dòng)性的機(jī)器人技術(shù)將處于領(lǐng)先地位。

正如我們所知，機(jī)器人技術(shù)正在改變世界。在物流方面，21世紀(jì)將完全或者相當(dāng)程度上屬于機(jī)器人時(shí)代。

（參考原文： Robotic Goods Transportation Will Transform the 21st Century）

本文為《電子工程專輯》2022年2月刊雜志文章，版權(quán)所有，禁止轉(zhuǎn)載。點(diǎn)擊申請(qǐng)免費(fèi)雜志訂閱