在凱樂士科技副總裁、人工智能研究院院長白紅星博士看來，商業(yè)形態(tài)演變推動(dòng)物流需求改變，物流需求變化推動(dòng)物流技術(shù)提升。市場變化對(duì)AGV提出了更高要求，要求快速部署/遷移、超大規(guī)模調(diào)度等，AMR更能呼應(yīng)市場需求。凱樂士以AI賦能，為行業(yè)打造高柔性、高可靠性與高性價(jià)比的物流解決方案。

凱樂士科技副總裁、人工智能研究院院長白紅星博士

（12月17日，羅戈網(wǎng)舉辦了“2021 第四屆中國物流科技創(chuàng)新企業(yè)年會(huì)暨物流資本峰會(huì)”，本文根據(jù)現(xiàn)場速記整理完成）

大家上午好，我是來自凱樂士科技的白紅星博士。首先，我分析一下是什么背景催生了物流自動(dòng)化向智能化的發(fā)展。

一、物流技術(shù)從自動(dòng)化邁向智能化的大背景

物流業(yè)務(wù)是為商流服務(wù)的，商業(yè)形態(tài)演變推動(dòng)物流需求改變。大家應(yīng)該也比較清楚，傳統(tǒng)的銷售模式是層層分銷，最后有實(shí)體門店。因?yàn)槭桥可a(chǎn)，所以每個(gè)工廠生產(chǎn)的品種不會(huì)特別多，但是每次生產(chǎn)的量一定比較大，正是因?yàn)檫@個(gè)原因才降低了產(chǎn)品的成本，使得這個(gè)產(chǎn)品能夠迅速推開。分銷的過程中，每一級(jí)的分銷也都是以少批次、大批量的大形式為主。

非常零散的訂單最后都在實(shí)體門店由售貨員和顧客自行完成，所以對(duì)于倉儲(chǔ)里的分揀技術(shù)以及對(duì)于工廠里處理各種物料以及成品的要求就沒有那么高。后面產(chǎn)生了電商，首先把供應(yīng)鏈縮短了，把層層分銷變成了直接從倉庫發(fā)到個(gè)人訂單，倉儲(chǔ)配送進(jìn)入了小批量、多批次的模式。再往后發(fā)展，C2M興起，個(gè)性化越來越強(qiáng)，比如說穿衣服都不希望撞衫，甚至買個(gè)保溫杯都要刻上自己的名字。不光是配送進(jìn)入了小批量、多批次，生產(chǎn)也進(jìn)入了進(jìn)一步的品種多樣化、柔性制造。

這個(gè)變化帶來了物流需求的變化，同時(shí)也推動(dòng)了物流技術(shù)的提升。隨著物流商品種類越來越多，客戶定制化以及訂單的碎片化越來越普遍，所以物流業(yè)態(tài)越來越豐富，有很多不確定性，這就要求我們配套的物流設(shè)備和系統(tǒng)具備高柔性，越來越靈活，能夠快速適應(yīng)各種不同的物流業(yè)務(wù)需求。

（商業(yè)形態(tài)演變推動(dòng)物流需求改變）

配送效率要求越來越高，過去的分銷體系下，通常這種配送都是以周為單位，現(xiàn)在則是24小時(shí)、48小時(shí)、當(dāng)天發(fā)貨等。社區(qū)電商、同城配送不得不做很多前置倉，配送時(shí)效變成以小時(shí)甚至以分鐘為單位。這就要求物流信息系統(tǒng)和物流設(shè)備都越來越智能，效率越來越高，不能夠停擺，具有高可靠性。不能停擺是指整個(gè)系統(tǒng)不能停擺，單機(jī)有點(diǎn)問題，只要整體能發(fā)出來也是沒問題的。

競爭越來越激烈，在這種情況下，雖然人工越來越貴，但是對(duì)于運(yùn)營成本的要求也是越來越低，要求物流形成規(guī)?；?，并且自動(dòng)化程度越來越高，整體具備高性價(jià)比。

既然有需求，物流技術(shù)也隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展在發(fā)展，前三次工業(yè)革命依次帶來了機(jī)械化、電力化、自動(dòng)化，自動(dòng)化過程中我們也采用了自動(dòng)輸送、分揀機(jī)、AS/RS無人倉庫。第四次工業(yè)革命，庫內(nèi)包括智能穿梭車AMR、人工智能機(jī)械臂、自動(dòng)運(yùn)維等等都是隨著人工智能的發(fā)展從自動(dòng)化邁向智能化。

（物流技術(shù)4.0邁向智能化）

綜合對(duì)比，自動(dòng)化和智能化差異還是挺明顯的，物流自動(dòng)化時(shí)代，設(shè)備更多的是專機(jī)，輸送機(jī)就是輸送機(jī)，分揀機(jī)就是分揀機(jī)。非常大的公司投產(chǎn)了物流中心，可是訂單發(fā)生了變化，庫存發(fā)生了變化，業(yè)務(wù)發(fā)生了變化，幾年之后發(fā)現(xiàn)要拆掉重建。而智能化物流開始進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，在這個(gè)設(shè)備上，傳感、計(jì)算、執(zhí)行一體化，并且可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，所以能實(shí)現(xiàn)高度柔性設(shè)計(jì)。

就像現(xiàn)在的智能手機(jī)，硬件是一樣的，換一個(gè)軟件就是電子書閱讀，也可以通過掃碼變成支付POS機(jī)。在物流設(shè)備也是一樣，比如說穿梭車、OMR，你說它是存儲(chǔ)設(shè)備還是搬運(yùn)設(shè)計(jì)還是分揀設(shè)備，已經(jīng)分不清楚了，通過你對(duì)它的軌道控制或者場景布置，通過軟件的調(diào)整，它可以實(shí)現(xiàn)各種各樣的功能。同時(shí)，也是因?yàn)槲锪髯鳂I(yè)的復(fù)雜性，只有智能化才能夠逐步邁向完全的無人化。這是自動(dòng)化和智能化的重大差異。

二、人工智能技術(shù)如何為AMR賦能

過去我們都知道AGV（自動(dòng)導(dǎo)引車），現(xiàn)在為什么變成了AMR？就是因?yàn)閯偛胖v的市場變化，對(duì)AGV提出了更高的要求，這些高柔性、高可靠性和高性價(jià)比的要求使得我們希望AGV系統(tǒng)能夠快速部署、快速遷移、超大規(guī)模調(diào)度，并且能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)高效協(xié)同，這些協(xié)同是傳統(tǒng)的AGV系統(tǒng)不具備、不滿足、實(shí)現(xiàn)不了的，所以就變成了AMR。AMR呼應(yīng)市場，技術(shù)怎么進(jìn)行變化的？

（AGV為什么變成了AMR：市場變化對(duì)AGV系統(tǒng)提出更高要求）

1、實(shí)施部署

因?yàn)锳GV無論是磁導(dǎo)航還是二維碼導(dǎo)航，畢竟有部署的要求，調(diào)整也沒有那么快。而AMR的場地適應(yīng)性高多了，能夠自主建圖、快速部署，并且可以靈活變換，比如場地變大了、縮小了，都可以通過軟件隨時(shí)調(diào)整。

2、調(diào)度規(guī)模

傳統(tǒng)AGV實(shí)時(shí)集中調(diào)度，所以隨著車輛數(shù)變多，計(jì)算復(fù)雜度指數(shù)上升。并且因?yàn)槭菍?shí)時(shí)要跟上位機(jī)通訊，所以對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求也非常高。AMR是分布式調(diào)度，或者說是分布式調(diào)度和集中式調(diào)度相結(jié)合，理論上調(diào)度規(guī)模沒有上限。我們都知道車輛多了會(huì)產(chǎn)生交通的問題，所以很多時(shí)候是物理限制變成了調(diào)度規(guī)模限制。

3、人機(jī)協(xié)同

傳統(tǒng)AGV有很多限制，盡量要減少非AGV系統(tǒng)的動(dòng)線和AGV系統(tǒng)的動(dòng)線的交叉，站點(diǎn)也要做一些防護(hù)措施。但是對(duì)AMR來說就靈活多了，因?yàn)楸旧砭陀斜容^強(qiáng)的感知能力，所以可以隨時(shí)隨地進(jìn)行人機(jī)交互，并且根據(jù)需要進(jìn)行高效協(xié)同。

人工智能技術(shù)的應(yīng)用分成三個(gè)層次：

1、計(jì)算智能

對(duì)AMR來說就是AMR里面的嵌入式系統(tǒng)，它的計(jì)算能力要借鑒人的經(jīng)驗(yàn)、自然規(guī)律等等，解決傳統(tǒng)的NP-Hard難題，通過借鑒實(shí)現(xiàn)模擬退火、粒子群、蟻群、遺傳等智能優(yōu)化算法，更智能的處理任務(wù)調(diào)度、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘等復(fù)雜工作。

2、感知智能

AMR要通過攝像頭、雷達(dá)、麥克風(fēng)等傳感器獲取外界的環(huán)境信息，通過圖像識(shí)別、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)融合等技術(shù)將感知到的信息加工處理形成結(jié)果，比如說識(shí)別、定位。

3、綜合智能

在感知智能的基礎(chǔ)上與業(yè)務(wù)需求緊密配合，實(shí)時(shí)調(diào)整各類AMR的具體動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)高性能、高效率、高并發(fā)、低風(fēng)險(xiǎn)、低成本的物流執(zhí)行。

比如說計(jì)算智能用于AMR導(dǎo)航系統(tǒng)，用傳統(tǒng)的A*算法會(huì)有大量沖突，避讓則降低整體效率，通過改進(jìn)的A*算法可以動(dòng)態(tài)根據(jù)區(qū)域內(nèi)周邊車輛變化實(shí)時(shí)變換。

用于AMR的調(diào)度系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)廣泛兼容，在同一地圖里兼容不同品牌的機(jī)器人，同時(shí)支持傳統(tǒng)AGV以及AMR，同時(shí)支持托盤車型和料箱車型。性能方面也可以通過路徑規(guī)劃、負(fù)載均衡、最優(yōu)任務(wù)匹配等實(shí)現(xiàn)超過一千臺(tái)以上AMR的高效協(xié)同。

在快速部署方面，通過模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的提供規(guī)劃、實(shí)施、運(yùn)維一站式系統(tǒng)解決方案。我們只需要簡易限制地圖邊界，把地圖里的常規(guī)區(qū)分，比如說貨架、柱子、主通道等，哪些地方設(shè)置一些單行道等，就可以完成部署了，沒有二次開發(fā)的工作。

感知智能，比如說用于激光+視覺SLAM導(dǎo)航。這樣的AMR跟無人車輛相比，傳感器少多了，畢竟倉儲(chǔ)物流對(duì)成本要求非常嚴(yán)格，所以這上面基本上只有前后的避障雷達(dá)，兼著做激光SLAM導(dǎo)航，同時(shí)加了一些非常廉價(jià)的普通攝像頭，每個(gè)攝像頭一般一兩百塊錢，相互配合，解決長走廊以及提高定位精度的問題；AMR比無人駕駛車輛的速度慢多了，但是在工廠內(nèi)、倉庫內(nèi)環(huán)境非常復(fù)雜，不像高速公路相對(duì)來說環(huán)境比較單一，在非常小的范圍內(nèi)，通常來說是幾千平米內(nèi)有幾十臺(tái)、上百臺(tái)的AMR同時(shí)調(diào)度，所以難度在這些方面。

感知智能用于鷹眼系統(tǒng)，雖然AMR上有避障雷達(dá)和攝像頭，但是畢竟在一些十字路口，可能突然從柱子、貨架后面沖出人和叉車，這時(shí)候我們?cè)谔焐涎b一些攝像頭，通過拍照識(shí)別哪里是人、哪里是叉車，通過方式讓它主動(dòng)避讓，減少碰撞風(fēng)險(xiǎn)，做雙保險(xiǎn)。同時(shí)，尤其是人工和AMR相對(duì)接的地方，比如我要取托盤，人工如果把托盤放歪了，AMR到跟前才知道需要調(diào)整，如果鷹眼系統(tǒng)提前告知它了，它可以立馬定位。

（感知智能用于鷹眼系統(tǒng)）

綜合智能最終實(shí)現(xiàn)高柔性、高可靠性、高性價(jià)比的AMR解決方案。

1、高柔性

適應(yīng)各種場地和布局，快速部署和調(diào)整。兼容不同業(yè)務(wù)需求，滿足多種模式混跑。區(qū)域、設(shè)備、流程均可快速柔性擴(kuò)展。

2、高可靠性

環(huán)境感知、柔性適應(yīng)，降低故障率。通過系統(tǒng)遠(yuǎn)程采集設(shè)備健康度，推送維養(yǎng)方案，使得它能夠有維護(hù)保養(yǎng)的動(dòng)作，提前做，增強(qiáng)使用過程中的可靠性，降低故障率。同時(shí)，這里面的組件要進(jìn)行熱插拔互備，單機(jī)故障不影響整體運(yùn)行系統(tǒng)。

3、高性價(jià)比

通過智能調(diào)度/人機(jī)協(xié)同提高系統(tǒng)整體性能。比如說在一個(gè)倉庫里有貨到人，也有訂單到人。過去的AGV是兩個(gè)系統(tǒng)，互相之間不能支援。但是在AMR的調(diào)度系統(tǒng)里，隨時(shí)可以調(diào)整和切換，每臺(tái)AMR都可以隨時(shí)領(lǐng)取不同的任務(wù)。另外，通過快速部署和高可靠性降低實(shí)施、運(yùn)維成本，通過靈活調(diào)整降低發(fā)展不確定性帶來的切換成本。

三、高柔性、高可靠性、高性價(jià)比的物流解決方案

首先看穿梭車的高柔性、高可靠性、高性價(jià)比解決方案，因?yàn)閯P樂士最早引進(jìn)了歐洲的四向穿梭車，那時(shí)候穿梭車本身就可以進(jìn)行自主的路徑規(guī)劃，不需要實(shí)時(shí)跟上位機(jī)通訊，過程中可以有一些智能的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)高柔性、高可靠性、高性價(jià)比。

凱樂士原箱支持的尺寸范圍非常廣，很多時(shí)候?qū)τ诹魍ㄐ袠I(yè)，當(dāng)箱子種類特別多的時(shí)候，一樣可以做到比較好的適應(yīng)性。路徑規(guī)劃是智能的，并且這里面也做了動(dòng)能回收、智能電源管理。所以大家也就理解為什么我們能夠直接切入AMR，因?yàn)槲覀兊拇┧筌囀橇Ⅲw的AMR系統(tǒng)，每一層的調(diào)度、復(fù)雜度就相當(dāng)于AMR，可以和貨到人工作站對(duì)接，完成高效揀選。在商品種類越來越多的情況下，它甚至可以替代托盤引擎，用一個(gè)存取引擎來實(shí)現(xiàn)整個(gè)倉庫的庫存管理，并且可以柔性擴(kuò)展，根據(jù)需要可以橫向擴(kuò)展、縱向擴(kuò)展，甚至拐著彎擴(kuò)展，都沒有關(guān)系，最終實(shí)現(xiàn)高柔性、高可靠性、高性價(jià)比的解決方案。

我的演講結(jié)束了，謝謝大家。