国内首个“货到人”仓储机器人测评成果发布

文/巩潇、赵晓飞、李梦玮

国内首个“货到人”仓储机器人测评成果发布

文/巩潇、赵晓飞、李梦玮

目前AI还处于起步阶段，相对比较容易商业化的行业包括：物流、出行、金融、医疗等。而物流行业具有人力密集和资本密集等特点，为人工智能技术的应用提供了广阔的空间。而中国电商行业的快速发展、新零售对供应链体系的重塑，推动着中国的供应链体系正在经历深刻的变革。愈发复杂的供应链运营和不断上升的运营成本，都在激发行业对人工智能解决方案的需求。

近年来，随着计算机技术的发展，电商行业在不断地崛起、扩张疆土、增大版图。电商要扩展，就相应地需要强硬的物流行业作为后盾来支撑。有电商就需要快递，有快递就会产生商品分拣的问题，而商品分拣映射的就是人力作业问题。任务繁重、工作量大、环境恶劣、人手不足等这些都是物流行业亟待解决的问题。那么，面对这些单调的、繁重的、复杂的或是有危险的工作，有谁可以代替呢？

这时候，该是“货到人”仓储机器人的登场时间了。

自动导引车(Automated Guided Vehicles，AGV)，又名无人搬运车，因其减轻了工人的劳动强度，降低了工作危险性，提高了生产效率，使得AGV在各行各业得以迅速发展。

“货到人”仓储机器人作为驮举式AGV的一种，是集合图像识别、传感技术、机械控制、运动控制等为一体的独立可自主导航移动的货架搬运机器人。

一般来说，“货到人”仓储机器人的工作环节主要是：挑选——位移——二次分拣——复核包装——按流向分拣。本来由人力进行的工作现在可以让物流机器人完成，无疑是改善了人工劳动的强度，减少了人力成本，整套系统可以使仓储作业更加高效、准确、可靠地进行。

测评流程

但是，我们在看到物流机器人为物流行业带来诸多便利的同时，也要看到我国物流机器人存在的不足以及需要改进的地方。比如，现在的物流机器人尚且不够灵活，未能达到高度智能化，尚未物美价廉。那么，如果对现如今的物流机器人进行测评结果会是怎样的呢？

巩潇 北京赛迪机器人测评工程技术中心有限公司 副总经理

李梦玮 北京赛迪机器人测评工程技术中心有限公司 项目经理

赵晓飞 北京赛迪机器人测评工程技术中心有限公司 项目经理

2017年6月13日，“‘货到人’仓储机器人测评成果发布会”在北京市海淀区赛迪大厦顺利召开。

这次大会是由工业和信息化部计算机与微电子发展研究中心（中国软件评测中心）主办，北京大学、清华大学、北京航空航天大学等科研机构专家，中国机械工业联合会、德国莱茵TÜV集团、哈工大机器人集团等行业专家，以及4家国内知名物流企业和15家机器人相关单位共同参与的。

在此次大会中，北京赛迪机器人测评工程技术中心有限公司总经理陈渌萍汇报了此次发布会的主题内容——“货到人”仓储机器人测评成果，包括此次测评的背景及必要性、测评流程、测评依据、测评工具及环境、测评指标、测评分析、总结及建议等内容。测评报告从基本参数、功能、性能、机械电气安全、产品说明书及相关技术文件、人员管理与运维等六大类指标分析了“货到人”仓储机器人产品存在的问题，并总结了主流产品的特点，强调应重视产品质量问题，发挥标准的规范和引领作用，加大产品检测和认证力度。

测评指标

2 0 允许地面图标最大偏差2 1 允许地面图标连续损毁或遮挡的数量2 2 顶升高度2 3 升降速度2 4 负载能力2 5 额定速度2 6 额定自转速度2 7 启停加速时间2 8 行驶精度2 9 重复停位精度3 0 安全制动距离3 1 避障能力3 2 工作效率3 3 路径柔性3 4 系统调度能力3 5 噪音3 6 续航时间三、性能电源和安全装置等构成3 8 引入电源线端接法和切断开关3 9 电击防护4 0 电气设备的保护4 1 等电位联结4 2 控制电路和控制功能4 3 操作板和安装在机械上的控制器件4 4 控制设备：位置、安装和电柜4 5 导线和电缆4 6 配线技术4 7 电动机及有关设备4 8 附件和照明五、产品说明书及相关技术文件 4 9 产品说明书5 0 其他相关技术文件3 7 行走部分、操作部分、本体部分、控制部分、四、机械电气安全5 1 人员5 2 检验规则5 3 运维六、人员、管理与运维

测评必要性

1. 人工成本大幅增加，传统人海模式已无法满足物流配送需求，仓储机器人应用市场快速增长。

2. 国产仓储机器人产品多样，但质量亟须提升。

3. 仓储机器人研发企业和用户呼唤第三方质量测评服务。

测评依据

1. GB/T 20721-2006 自动导引车通用技术条件

2. GB/T 5226.1-2008 机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件

3. GB/T 15706-2012 机械安全 设计通则 风险评估与风险减小

4. 《“货到人”仓储机器人测评规范》（团体标准）

测评工具&测评环境

1.测试工具

·激光跟踪仪AT960-LR

·分贝仪

·角速度测试仪

·红外测温仪

·安规测试仪

·振动测试仪

·流明度测试仪

·激光泄露测试仪

·光幕

问题数量分类统计图

基本参数问题分布统计图

2.测评环境

·自流平地面，承重大于1吨

测评分析

1.按照问题严重程度划分

·严重问题39个

·一般问题10个

·建议问题1个

2.按照测评内容划分（如图：问题数量分类统计图）

3.分类分析

1) 基本参数

(1) 所有产品指示灯颜色混乱，25%的产品指示灯安装方式存在失效风险；

(2) 87.5%的产品按钮位置和颜色容易产生误操作，并且未安装警告安全标识和名牌；

(3) 87.5%的产品外壳未能达到规定的防护等级，存在安全隐患。

2) 功能

(1) 控制系统方面，87.5%的产品未设计独立的启动、停止等开关按钮；25%的产品急停复位后自动重新启动；50%的产品控制系统和上位机软件出现崩溃等现象，导致机器人非正常停车和挂起；

(2) 安全装置方面，所有产品未配备专用合格的手控装置，并在超速、超载等异常状态时无闪烁灯和声音报警功能；87.5%的产品存在障碍物安全检测盲区，且未采用机械制动系统，安全风险较高。

3) 性能

(1) 在运行稳定性方面，71.4%的产品带载运行稳定性差，在货架位置发生偏移或货物摆放位置不均的情况下出现无法举升货架或行驶轨迹偏移等严重问题；

(2) 在安全制动距离方面，62.5%的产品在1m及以上距离检测到障碍物未能及时减速停止，障碍物离开后无声音报警。

4) 机械电气安全

(1) 在控制电路方面，所有产品的速度、压力、位置等限值检测装置不完善，75%的产品未采用完整的冗余技术，容易引发失控现象；

(2) 在电气隔离防护方面，75%的产品绝缘防护措施不规范；87.5%的产品电气系统和非电气系统未采取物理隔离措施，动力线、控制线未独立成组；

(3) 在导线配线方面， 75%的产品存在导线和电缆存在机械应力过大和弯曲半径过小、电气连接不牢固、导线标号、颜色、固定方式不规范等问题；25%的产品导线靠近运动部件的距离过小，缺乏防护装置。

5) 产品说明书及相关技术文件

(1) 说明书内容缺失，未覆盖系统描述、系统操作、运维、环境要求等内容；

(2) 产品的安装文件、操作说明书、元器件清单等技术文件不完善；

(3) 未具备电气原理图或绘制不规范等。

6) 人员、管理与运维

(1) 产品设计者普遍对机电设备的专用术语不够熟悉，研发设计中未参考或参考较少产品相关标准要求；

(2) 产品普遍未进行耐压试验、绝缘电阻试验等，设备出厂检验工作不完备；

(3) 生产商普遍未制定详细的设备维护保养计划，不利于设备后期维护；

(4) 除1款产品外其余产品定位均基于地面图标，目前仅靠人工贴标方式，该方法适应性差、耗时长，校正工作量大，不便于大型场地应用。

主流产品特点

1.国内主流的“货到人”仓储机器人产品具备以下优点：

1) 已实现了自主研发与设计，并已形成多项发明专利，技术领域涉及定位导航、驱动系统、远程控制、充电系统、自主调度、仓储拣选等方面；

功能问题分布统计图

2) 可实现自主规划运输、实时避障，仓储作业等功能，并在电商物流企业得到实际应用；

性能问题分布统计图

3) 市场占有率较高的产品产量呈现出逐年翻倍增长的趋势；

4) 可根据实际应用实现快速定制、灵活配置、按需部署、随时扩展。

2.各参测企业的主流产品也各有各的优势，例如：

1) 爱啃萝卜：采用环境感知技术进行地图构建和自主定位导航，无需地面贴标和改造仓储环境;

2) 海康：采用视觉及惯性双导航定位方式，可基于大数据深度学习，进行最佳路线规划及分配，并可进行仓库储位的冷热度分析;

3) 海通：可在惯性导航和视觉导航两种模式中自由切换;

4) 极智嘉：运行速度快，适应高频生产节拍，可实现多机器人交互学习和信息融合;

5) 快仓：自主研发的智能仓储机器人系统采用小模块化，柔性高适应性强;

6) 若步：采用全向移动的麦克纳姆轮，更适合穿梭于狭小空间;

7) 托华：机器人开放多种软件端口，可以进行小批量定制化服务;

8) 新松：应用场景多样，且自主研发运动控制器、二维码探测器等多种核心部件。

仓储机器人检测问题凸显

1. 未采用安全控制回路，特别是安全逻辑控制元件，如安全继电器、安全PLC等，机械电气安全等级较低；

2. 控制系统、安全装置等关键功能操作未实现或未正确实现；

3. 稳定性、可靠性和易用性等性能有待优化；

4. 产品说明书等相关技术文件内容缺失，设计研发人员不熟悉标准。

未来机器人检测认证实施建议

1.质量是强国之基、立业之本和转型之要

工业和信息化部、国家发展改革委、国家认监委发工信厅联装〔2016〕169号文，明确要从建立认证采信制度等10个方面引导我国机器人产业协调健康发展，指出“以机器人检测认证联盟等为支撑，开展机器人检测认证，积极推动认证结果在财政专项、金融信贷、税收减免、重大工程等政策中的采信使用，提高政策扶持精准度和产品市场公信力”，也将依照有关规定通过“信用中国”网站向全社会公开。

2016年第65号文提出了更具体的质量要求，包括“工业机器人本体生产企业和应用集成企业研发生产使用的机器人本体、关键零部件产品须获得‘国家机器人CR认证标志’，机器人应用集成系统须经国家认可的第三方检测认证机构的安全评估合格”等内容。

2016年12月30日四部委联合发国质检认联〔2016〕622号文，强调充分发挥检验检测认证作为国家质量基础设施在机器人产业发展中的重要作用，并对体系建设提出了十四条具体意见。

2.标准是规范、引领、指导产业的有效手段

《国家智能制造标准体系建设指南》已经发布。加快仓储机器人及其关键零部件标准制定，加强培训，提升产品在基本参数、机械电气安全、功能、性能等方面的设计能力。

3.认证引领是推动供给侧结构性改革的创新

机械电气安全问题分布统计图

目前的技术现状是认证落后与检测，检测落后于研发。在国家相关产业政策和重大专项中，对研发、产业化、示范应用支持力度大，但对相配套的试验验证、检验检测、认证认可的关注度不够。检测覆盖了功能、性能、可靠性、安全性、易用性、可扩展性等质量特性，而认证还仅仅在强调基础安全，远远不能代表产品和应用的先进性，同时也导致针对成果，没有全面的量化评定数据，也不能满足终端消费者的需求。我们建议开发行业紧缺、市场急需的改善供给质量的认证项目，并积极创造采信环境、推广采纳。也希望从“一带一路”倡议、贸易便利化及降低企业成本来看，适时推动国际接轨。

4.仓储机器人及智能物流产业联盟是产用对接和技术合作的纽带

通过我们成立的“仓储机器人及智能物流产业联盟” ，推动仓储机器人产品端和需求端的对接，促进产业链上下游合作。加强国内外仓储机器人产品和技术交流与合作，提升自主研发水平。

目前，中国物流业正努力从劳动密集型向技术密集型转变，仓储机器人也在国内应运而生，备受关注。“货到人”仓储机器人测评活动自筹备以来，也受到了行业组织、企业、用户的积极响应与参与。此次测评成果发布会的顺利召开，有助于企业加快产品优化升级，推动仓储机器人产品端和需求端的对接，促进产业链上下游合作，为仓储机器人行业健康有序发展提供保障。