仓储物流机器的发展前景与当前存在问题的质性研究

邹 楚，陈 佳，柳丰萍

（1.浙江立镖机器人有限公司，杭州 311100；2.农夫山泉股份有限公司，杭州 330009；3.江南大学医学院，江苏无锡 224122）

0 引言

物流机器人是被应用于工业机器人技术应用活动所开发的机器人，它的应用可实现材料运输的最优化[1]。物流机器人是工业机器人的一个分支，其应用可实现物流自动化，是智慧物流的重要组成部分。近年来，随着市场对于物流自动化装备需求的不断增长，物流机器人的应用越来越广泛。与此同时，电商和快递业的爆发式增长催生了物流机器人的蓬勃发展[2]。

网络文章包括记叙类和议论类文章。记叙类文章是指侧重于某个现象、事物、规律（如自然科学类、新闻类和历史类等）的文章。当读者阅读完这些文章后，通常会思考发生了什么现象？产生这个现象的原因是什么？然后举一反三，这个过程将有助于读者建立和完善自己对人、物和事的看法。网络记叙类文章虽说不如学术论文表达严谨，但它更能反映文章作者对某一现象的个人体验或想法[3]。同时，因它无需具备学术论文的特定结构，更有助于未经过学术研究培训者撰写。近年来，随着互联网的大力普及与服务的完善，网络及新兴媒体已成为网民或企业发表言论的重要平台[4]。

质性研究是以研究者作为研究工具，在自然情境下采用多种资料收集方法，对社会现象进行整体性研究[5]，主要使用归纳法分析资料和形成理论。可见，继阅读网络文章之后的质性研究将有助于挖掘网络文章中所呈现的现象及相关因素[6]。然而，目前尚无针对网络文章甚至学术论文的现象学研究报道。本文将采取质性研究中的内容分析法探讨仓储物流机器人的应用前景及发展过程中所遇到的问题，为相关公司制订产品研究和市场营销策略提供借鉴。

1 研究方法

采用目的抽样法，利用“仓储/物流机器人”与“发展”两个关键词在google中两人同时检索相关网络文章。文章纳入标准：（1）符合上述两个关键词的网络文章；（2）任何时候发表的相关文章；（3）公司或个人发表的文章。排除标准：（1）学术论文；（2）包含不正当内容的文章，如涉及政治和色情内容的文章。

由两名作者同时针对文章中涉及的机器人发展前景与发展中所遇问题进行分析。采用Nvivo12.0进行内容分析，以形成编码。具体步骤如下：（1）界定分析单元，将体现机器人发展与发展中所遇问题的句子作为最小单位的分割点，形成分析单元；（2）浸入原始资料，反复阅读资料；（3）根据ASE模型制订分类纲要，确定分析单元的类别；（4）内容编码与归类，采用开放式编码，标注资料中的重要信息与概念，将相似的编码归入相应的类别形成主题和亚主题；（5）结果解释与分析，形成资料与结果间的联系，并从资料中找出相应的摘录范例。当编码达饱和状态时，则不再增加新文献。

2 研究结果

本文纳入15篇网络文章，其发表时间、标题与发表单位/作者如表1所示。

表1 15篇网络文章发表情况

2.1 主题1产品发展前景良好

2.1.1 仓储物流机器人公司易获资金支持

虽然物流机器人的研发耗资巨大，但是由于市场前景好，部分作者/公司认为该类企业易获资金支持。如Paper 1的作者认为：“由于行业发展前景较好，且机器人的技术研发需要大量的资金支持，仓储物流机器人行业的投融资动作频频”。同时，他还提到：“据沙利文统计，2017年仓储物流机器人行业的融资总金额已超过10亿元”。Paper 2的作者写道：“投资者对仓储机器人的兴趣激增。在过去几个月的一系列交易中，软银对挪威仓储自动化公司AutoStore投资28亿美元，目前已持有两家仓储机器人公司股份”。同时，他还提到：“仓储机器人公司伯克希尔·格雷（Berkshire Grey）与一家特殊目的收购公司（SPAC）合并”、“面对这一热门领域，美国连锁超市沃尔玛、英国线上超市Ocado、澳洲超市巨头Coles等众多零售商也纷纷投资仓储自动化领域”、“根据数据分析服务提供商PitchBook的数据，全球向仓库自动化公司注入的风险资金量在2020年翻了一倍多，达到9.8亿美元。欧洲的投资额甚至在一年内飙升了10倍”、“亚马逊自2012年收购Kiva Systems的Kiva机器人以来，一直在投资机器人设备来实现仓库自动化”、“据The Information 2018年报道，亚马逊还计划投资分拣机器人”、“AutoStore将开发仓库机器人系统，软银28亿美金收购该公司1995年在挪威成立，由私人股本公司Thomas H.Lee Partners和瑞典的EQT投资”、“AutoStore……，该公司在2019年收入为1.9亿美元”、“这项技术也引起了软银的注意，软银本月宣布将支付28亿美元收购该公司40%的股份，AutoStore估值为77亿美元”、“波士顿动力：多年研发，仓储机器人为商业重点波士顿动力公司总部位于马萨诸塞州……，2020年12月11日，现代汽车集团宣布，从软银手中收购美国机器人公司波士顿动力（Boston Dynamics）80%的股份，软银则通过一家关联公司保留波士顿动力约20%的股份”、“Ocado正在扩张。去年年底，它以2.62亿美元收购了两家美国机器人公司”、“该公司宣布打算与革命加速收购公司（Revolution Acceleration Acquisition Corp）合并上市，……。据一位知情人士透露，这笔交易后公司估值将达27亿美元”、“Shopify在2019年以4.5亿美元收购了6 River”、“虽然Shopify在财务报表中没有列出6 River的预算，但2020年其研发支出飙升了50%以上，达到5.52亿美元”、“6 River的创始人瑞兰·汉密尔顿（Rylan Hamilton）和杰罗姆·杜布瓦（Jerome Dubois）在曾与Kiva Systems公司负责人会面，帮助亚马逊以7.75亿美元的价格收购了该公司”。Paper 13的作者透露：“在仓储机器人的资本方面，2017年度，我国物流机器人累计完成42次融资事件，仓储机器人有34次，共完成了超过10亿人民币的融资金额”。Paper 14的作者写道：“2018年，Geek+也宣布完成了由华平领投的1.5亿美元B轮融资”。

2.1.2 新冠疫情催生了机器人市场

部分作者/公司表示，物流机器人的市场增长量与新冠疫情的发生是具有相关性的。如Paper 2的作者写道：“疫情加速了网上购物和实体店的转移，迫使更多零售商投资于送货上门和订单交付，投资者的兴趣随之增长。……欧洲的投资额甚至在一年内飙升了10倍”。Paper 3的作者表示：“2020年还剩最后两个月，全球疫情仍然焦灼。疫情虽拉开了人与人的距离，却也推进了个别行业的应用发展。仓储物流机器人正是其中之一”。他同时还认为：“不难看出，疫情不仅让大众切实认识到机器人、人工智能等技术的价值，也推动各界重新评估改革生产方式的紧迫性”。Paper 4的作者认为：“2020年，仓储移动机器人市场发展势头依旧不减，一方面，是得益于后疫情时代高涨的自动化需求”。

2.1.3 产品的不断更新是市场持续升温的主要原因

（1）AMR的及时推出

由于AMR具有不依赖地面提示物导航及自动化程度高的特点，目前备受各公司推崇。如Paper 2的作者认为AMR具有如下优越性：“机器人收到订单后，会即刻根据各商品所在仓位规划出最优路线，‘行走’到相应位置后，提示该片区的工作人员将商品放入料箱，再移动至下个拣货点，直到整单拣选完成并输送至打包台。而且，每趟行程可以拣取多个订单。他还表示“如此一来，工作人员只需在各自负责的片区内配合装载或打包商品，由AMR来打通从订单获取到打包的效率，实现订单到人的自动化”。Paper 5的作者写道：“神奇之处实际上在于使AMR能够避免碰撞、分析交通、避开瓶颈，并显示出对周围环境的认识”。同时，他表示：“AMR智能可以提高DC内部的生产率，并有助于通过包含多个运营中心和零售店的更大网络来加快产品的移动速度”、“善于与人打交道事实上，AMR对履行工作流程的最大贡献可能在于它能够简化所有生产线上的交接和互动”、“正如AMR的智能可以提高配送中心的生产力一样，它也可以帮助加快产品在包括多个配送中心和零售店的更大网络中的移动。……AMR可以通过在移动货物、计数单位、运行分析和跟踪异常情况时提供持续的数据流来帮助满足这一需求。

（2）Stretch机器人开始受到重视

Strecher机器人由于对运行场景要求不高，且可在复杂环境中执行任务，目前也是各公司力推的产品之一。如Paper 6的作者写道：“该公司推出了最新款的机器人Stretch。这款智能机器人能在卡车上快速装卸货物，在拥挤的仓库里灵活搬运箱子，甚至在配送中心搭建货盘”。另外，他认为Strecher机器人具有如下优点“Stretch的独特之处在于，它可以在仓库中自由移动，处理各种任务，并不需要许多固定的自动化设备和基础设施来支持运行”、“这意味着仓库可以快速部署Stretch，而不必关闭几周来改造环境”、“这款机器人配备了大量先进的技术，无需经过大量训练就能‘立刻上岗’”、“通过计算机视觉，Stretch可以识别一堆杂乱的箱子，并弄清楚该如何移动或整理它们”、“Stretch还配备了一条重型手臂，以及有独特智能吸盘的抓手，能够抓取形态各异的箱子”、“这款轮式机器人的小型基座可以在狭窄的空间里转动，非常适合在现有的仓库和配送中心工作”、“传统的仓库自动化设备是固定在地面上的，通常无法处理很多任务。Stretch的设计让它能进入仓库中最困难的环境，从事枯燥、肮脏、危险和体力劳动”。

（3）高精度传感器可为客户提供更好的品质管控

高精度轮廓传感器的开发与应用可为客户提供更好的在线、非接触式品质管控方案。如Paper 14写道：“海康机器人针对3C行业精密器件/模组的3D测量应用，推出2款高精度3D激光轮廓传感器，基于宽动态、高速率的图像处理算法，提升扫描速率和对被测物材质和场景兼容性，两款传感器搭配不同的光学设计，为客户提供更好的在线、非接触式品质管控方案”。

（4）多货箱到人机器人的推出将有助于提高工作效率

机器人的工作效率一直是客户最关心的产品性能指数之一。Paper 4的作者写道：“海柔在11月发布了HAIPORT自动装卸机，可适配全系列库宝机器人，可直接与机器人对接，实现多货箱即装即卸，3～5 s一次性完成6～8个货箱的同时卸料或上料，较输送线工作站，机器人装卸速度提升16倍。HAIPORT工作站支持对接人工或多种设备，打造快速高效的货箱搬运、存储及分拣流程，适应于多种业务场景”。Paper 7的作者写道：“9m高的3层阁楼货架上，多台货箱到人机器人正在繁忙地运行，携带着货箱轻巧敏捷地来回穿梭于存储区和工位之间，高速完成美妆产品的存拣作业。……相较同等面积的人工仓，效率提升2.5倍”、“极智嘉在LogiMAT China展会上重磅亮相新一代货箱到人仓储机器人系统RoboShuttle®并推出立体多楼层料箱机器人存拣方案”。

2.2 主题2当前存在的问题

2.2.1 产品不适于东南亚仓储市场

因东南亚货物仓储时间及仓库面积等不同于欧美等国，因此机器人难以寻求适宜市场。如Paper 3的作者写道：“东南亚许多国家本就是原料和生产大国，本土电商从生产到销售之间的流程比较短。不同于欧美等进口大国，东南亚的电商仓库并没有过多的存储需求，而是以分发中心、拣选中心占主流。因此，擅长物料搬运的AGV似乎陷入无用武之地的窘境”、“亚洲地区仓库通道普遍狭窄，体积较大的机器人无法运转”、“亚洲客户普遍非常重视仓库的有效使用面积，而AGV所需的二维码、轨道等导航指引，以及其固定的移动轨迹，都不利于仓储面积利用率的提升”、“亚洲地区仓库通道普遍狭窄，体积较大的机器人无法运转”。

2.2.2 投资成本过高

AGV的前期投稿与后期叠加成本过高将影响客户购买需求。如Paper 10的作者认为：“AGV的灵活程度似乎无法适应电商业务量的脉冲式波动——因为仓库中每增加一台AGV，都必须对环境做出重新布置。重度的前期投入和后期叠加成本使得其回本周期遭受考验”。Paper 12的作者认为：“高昂的前期成本是仓库物流配送中心场景部署机器人的一大阻力，对于小型运营商更是如此”。

2.2.3 机器人运行不稳定

部分作者认为现有产品存在运行不稳定的问题。如Paper 1的作者写道：“机器人带载运行稳定性差，容易出现无法举升货架或行驶轨迹偏移等严重问题”。同时，他还表示“机器人功能不全，障碍物识别存在盲区”及“机器人的智能化程度不够导致在多场景运行下反应能力不足”。

3 仓储物流机器人的发展影响因素

如上所述，仓储物流机器人的发展影响因素众多，其中资金，市场需求，客户购买力等外来因素，以及产品迭代速度，产品形态多样性，产品性能等内在因素均造成了较大影响。厂家需要在了解外来影响因素的最新情况下，去尽可能地对内在因素做出调整，以满足当前良好的发展势头。

4 仓储物流机器人的未来

从部分文献当中可以获知，很多新的仓储物流机器人设计形态在短时间内会形成较大的影响力并引起热点讨论，可以预见新的设计形态将在未来依然是一个热门话题。此外，对于机器人零部件的技术迭代也需要关注，因为这会引起机器人性能的迭代。

5 结束语

本文基于15篇网络文章进行了相关的质性研究。解释了当前仓储物流机器人的发展状况与前景，以及影响因素。研究发现当前的资金流向、市场需求导向和客户购买力等使仓储机器人形成了良好发展态势。但是，有的阻碍因素也值得关注，如外部的购买力以及内部的产品内在因素等。研究结果为后续相关研究特别是市场和产品方面的研究提供了参考，如产品开发商与供应商应及时在产品设计形态方面尽早布局，以便迎接仓储机器人的性能迭代挑战和不断变化的用户需求。由于并未直接对技术的学术类论文进行研究，今后有必要在现有研究基础上继续将网络文献与学术文献进行整合，从而获得更加全面的研究结果，为企业提供决策依据。