萨菲机器人:引领粮油行业装车机器人新时代

2019-07-10
 

“很多粮油行业的巨头都对我们提出这样一个问题,为什么在生产、包装环节都实现了自动化、智能化,只有装车不能自动化?” 上海萨菲机器人系统有限公司CEO李濛说。

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在行业的迫切需求之下,上海萨菲机器人系统有限公司(以下称“萨菲”)研发出了基于机器视觉算法的智能装车机器人,并生产出全国首例投入使用的装车机器人系统。

与传统的装车机相比,萨菲的产品实现了全流程无人化,可以通过机器视觉算法有效过滤各类干扰因素,并通过人工智能自主决定最优化装车码垛方案,还能实时监控装车进度和设备运行数据。李濛称,萨菲是让装车机器人进入4.0时代的第一家企业。“这不仅推动了企业仓储物流配送体系的不断完善,也推动了企业从资源依赖型转向创新驱动型的战略性发展。”

“无人化”的迫切需求

业界通常用工业机器人密度来衡量一个国家的工业自动化程度高低,这个数据也可以理解为工业生产中人力的被替代程度。哈工大机器人集团等机构发布的《中国机器人产业发展报告2018》显示,2017年随着中国制造业应用需求的高速增长,工业机器人销量为14.6万台,同比增长67.7%,使用密度达88台/万人,首次超过全球平均水平的69台/万人。

萨菲机器人CEO李濛告诉《创业圈》记者,很多传统企业在生产、包装、仓储等环节已经实现了自动化,现在这些企业也开始注意到了装车这个环节。“自动化对于生产效率、企业的管理能力都有大幅度提升,企业肯定不希望还有一个环节这么落后。”

萨菲利用人工智能融合智能机器人系统打破传统思维模式,代替人工进行编织袋状的包装物、纸箱状包装物等货物的搬运和装卸车工作,降低了人工成本和劳动强度,保障了工人的人身安全,同时极大地提高了工作效率和管理水平。

萨菲希望通过一套智能装车机器人的解决方案,彻底实现自动化、无人化、智能化,有效衔接生产端、仓储物流,把整个环节打通。“我们的初衷,是看到装车这个环节还要用密集的劳动力去解决,如此简单的工作还需要劳动工人繁重复杂地作业,这是不可接受的。”

与工业机器人密度的逐年攀升相应的,是日益增长的人力成本。国家统计局的报告显示,2017年制造业平均工资为58049元。另外,近年来中国人口老龄化加速,从2012年开始每年的劳动年龄人口都在下降。16―24岁的劳动年龄人口,从2006年到2020年会从1.2亿下降到6000万,减少一半。适龄劳动人口不断减少,劳动力成本不断上升,使得机器人代替人力成为一种趋势。

而在装车环节应用智能机器人,每年可以省下不少人力成本,还能降低工伤风险,提升作业效率,从管理层面提高企业的核心竞争力。“相比纯人工作业或半自动化的作业方式传统方式,机器人的作业效率要高出30%―40%,而且摆放的平整度、精确度要更高。” 李濛说。

萨菲的创举,在于开创了装车环节的智能化4.0时代,通过机器视觉技术和机器人运动控制系统,实现了生产加工型企业工厂内重载型货物的装车环节全程无人化。在萨菲之前,装车环节的自动化还处于2.0或者3.0的阶段,要么是人工通过设备辅助搬到车上,要么是必须要通过人工干预或者控制。“4.0搭载了机器视觉系统,相当于机器有了眼睛,能够灵活、自主地判断,让机器人自己定一个最优方案。”李濛说。

更值得关注的是,当搬运和装卸工作涉及危险物品,如放射性物质、有毒物质等,工人的身体健康乃至人身安全都无法得到保障,建材、水泥等行业车间更是粉尘排放的重灾区。并且码垛、装车等环节劳动强度大、单调乏味,导致企业在这些环节招工困难、人员流动性极大,从而造成企业用工成本节节攀升。在恶劣环境下长期工作导致的职业病问题,会给企业带来巨额赔偿金支出,由此带来的社会负面效应所造成的影响更是不可限量。

机器视觉算法领衔

萨菲如何实现颠覆性的4.0装车机器人系统?机器视觉算法和人工智能技术是其中关键。

萨菲的智能装车机器人搭载了视觉识别系统,通过工业摄像头识别货物类别、装载位置,还能识别出不同的货车车型和停放位置,对于所有的货车车型、货品大小、装车环境,智能机器人都可以灵活实现装车业务。

李濛介绍,装车机器人主要涉及机器视觉技术和机器人控制技术,包含了图像识别技术、人工智能系统和机器人的运动系统。“占地少、轻便且性价比高的解决方案,机器人的整体结构、运动控制、视觉识别,相当于从眼睛到大脑再到躯干整合起来,这才是颠覆性的。”

2018年,萨菲为广西澳加粮油工业有限公司定制了两套智能装车机器人系统,在2019年年初已经投入使用。这在国内也是第一套开始应用的同类系统,目前还有两家机构在研发,但还在概念阶段,尚未出现产品,难以形成竞争。而国外企业开发的产品在应用场景上缺乏灵活性,对货车车型、摆放位置都有严格要求,成本还在萨菲的两倍以上。

“智能装车机器人既有知识产权的保护门槛,也有研发制造和长时间无数次实验所形成的时间门槛,同时还需要有对行业细分领域客户终端工艺段需求的深入了解,因此很难出现竞争者。”李濛说。

萨菲目前的客户集中在粮油行业,目前的市场容量超过24亿美元。智研咨询发布的报告显示,2017年粮油食品类零售总额达到15332亿元,2018年全国粮油食品类零售额预计将达到16426亿元,增速为9.8%。作为日常消费品中最基本的品类,粮油行业存量市场巨大,随着经济持续发展亦有较大提升空间。而粮油行业对于生产效率提高的需求,也为背后的自动化设备供应商提供了广阔市场。

李濛告诉记者,萨菲预期2019年营业收入能实现1760万元,并在未来两年迅速扩大,计划在2020年和2021年冲刺7040万元和1.4亿元的营业收入。“自从澳加粮油的装车机器人落地以后,粮油行业目前已经有很多意向客户,中粮、中储粮、益海嘉里等大企业在各个地方的工厂已经找我们做解决方案。接下来我们用两三年时间把这个行业吃透以后,会开始向食品、饲料、水泥等行业发展。”

萨菲还计划与研究院、规划院等政府单位建立产业联盟,把产品和服务变成政府规划、设计标准单位的合作对象,掌握未来一段时间内的话语权。

据国际机器人联盟(IFR)预计,2018年中国工业机器人销量将超过15万台,市场规模将达到62.3亿美元。到2020年,国内市场规模将进一步扩大到93.5亿美元。中国电子学会发布的《发展报告》称,按照应用类型分,去年国内市场的搬运上下料机器人占比最高,达65%;其次是装配机器人,占比15%;焊接机器人占比为9%。在工业自动化日渐升级的进程中找到细分市场并建立独特优势,将是未来自动化企业面临的挑战,也是前所未有的机遇。