Какие задачи на складе человекоподобный робот закрывает быстрее манипулятора

На складе автоматизация решается двумя разными типами оборудования. Стационарный манипулятор закрепляется на позиции и обслуживает фиксированную рабочую зону. Человекоподобная или мобильная платформа перемещается по складу и работает там, где возникла задача. Это не конкурирующие решения общего назначения — у каждого есть класс операций, на котором второй тип заведомо проигрывает.

Ниже разобрано, какие складские операции быстрее закрывает мобильная платформа, какие остаются за манипулятором и по каким признакам задача относится к тому или другому классу. Направление целиком — на странице человекоподобных роботов.

В чём принципиальная разница

• Манипулятор. Производительность на закреплённой позиции с повторяющимся циклом. Точность позиционирования — десятые доли миллиметра, цикл стабилен и воспроизводим, срок службы измеряется десятками тысяч часов. Но рабочая зона ограничена вылетом, и к манипулятору нужно подвести поток товара.
• Мобильная платформа. Перемещается к месту задачи, работает в нескольких зонах за смену, не требует перестройки грузопотока под себя. Платит за это меньшей точностью, меньшей грузоподъёмностью манипуляционной части и временем на переезды.

Из этого вытекает критерий: если поток товара можно направить в одну точку и операция повторяется без изменений — задача манипулятора. Если задача рассеяна по площади склада или возникает в разных местах — задача мобильной платформы.

Операции, где мобильная платформа быстрее

• Инвентаризация и сверка остатков. Задача по определению распределена по всем стеллажам склада. Манипулятор к ней неприменим вообще. Как платформа считает остатки, разобрано в статье Робот для инвентаризации склада — как он считает остатки.
• Перемещение между участками. Подвоз комплектующих к рабочим местам, вывоз готовой продукции, переброска тары между зонами. Поток не концентрируется в точке, и строить под него конвейер неоправданно.
• Отбор по редким и мелким позициям. Длинный хвост номенклатуры с низкой оборачиваемостью. Подводить каждую такую позицию к манипулятору дороже, чем доехать до неё.
• Работа на нескольких уровнях. Если склад многоэтажный или задачи возникают на разных отметках, платформа перемещается по маршруту, а манипулятор потребовался бы в каждой зоне. Как платформа перемещается между этажами, разобрано в статье Робот-доставщик внутри здания — как он перемещается между этажами.
• Обход и контроль состояния. Проверка занятости ячеек, контроль условий хранения, фиксация нарушений. Операция наблюдательная, рабочая зона — весь склад. Что учитывать при выборе платформы под обход, разобрано в статье Что учитывать при выборе робота для патрулирования территории.
• Переменная задача в одной зоне. Если на участке за смену выполняются несколько разных операций с разными предметами, переналадка манипулятора занимает больше, чем выигрыш от его скорости.

Операции, остающиеся за манипулятором

• Паллетирование и депаллетирование. Высокий темп, одинаковые грузы, фиксированная геометрия укладки, грузоподъёмность до десятков килограммов на цикл. Мобильная платформа по производительности здесь не сопоставима.
• Укладка в тару на выходе линии. Поток уже приведён в одну точку конструкцией линии, и перемещаться никуда не нужно.
• Отбор по высокооборачиваемым позициям. Если на небольшую долю номенклатуры приходится основная часть отборов, под эти позиции имеет смысл организовать поток к стационарной позиции.
• Операции с высокой точностью. Установка в приспособление, маркировка в заданном месте, вложение в ячейку с малым зазором. Точность мобильной платформы ограничена погрешностью позиционирования самой платформы.
• Тяжёлые грузы. Грузоподъёмность манипуляционной части мобильной платформы существенно ниже, чем у стационарного манипулятора сопоставимой стоимости.

Сравнение по признакам подбора

В таблице сведены признаки, по которым операция относится к тому или иному типу оборудования. Значения ориентировочные и уточняются по конкретной платформе.

Что проверяют до выбора

• Распределение операций по площади. Если построить карту мест, где возникают задачи, и точки группируются — решение в пользу стационарного поста. Если точки рассеяны — в пользу платформы.
• Доля повторяемости. Чем выше доля одинаковых циклов в общем объёме, тем выгоднее манипулятор.
• Номенклатура и геометрия груза. Разнородные по форме, массе и упаковке предметы требуют универсального захвата, а это ограничивает производительность любого решения. Подбор захвата разобран в статье Манипулятор и захват робота — как они подбираются под груз.
• Состояние пола и проездов. Для мобильной платформы это условие работоспособности, а не удобства. Требования разобраны в статье Требования к полу и проездам для работы роботизированной платформы.
• Связь с учётной системой. Любая складская задача начинается с задания из системы учёта и заканчивается отметкой о выполнении. Что для этого нужно, разобрано в статье Интеграция робота с системой учёта склада — что для этого нужно.
• Сценарий внедрения. Операцию описывают до подбора оборудования, а не после. Как это делается, разобрано в статье Как описать сценарий для подбора робота под логистику склада.

На практике склады приходят к совмещённой схеме: стационарные посты закрывают высокооборачиваемые позиции и паллетные операции, мобильные платформы — перемещения, инвентаризацию и редкие позиции. Как считается загрузка платформы и когда объекту нужна вторая, разобрано в статье Как считается загрузка робота и когда объекту нужен второй.

Частые вопросы

С какой операции начинать внедрение на складе?
С той, которая описывается однозначно, выполняется регулярно и не блокирует остальные процессы при сбое. Инвентаризация и внутренние перемещения этим требованиям соответствуют. Порядок выбора сценария разобран в статье С чего начать пилот с человекоподобным роботом на производстве.

Насколько время переезда снижает производительность платформы?
Заметно: при коротких циклах оно может превышать время самой операции. Поэтому задачи для платформы группируют по маршруту, чтобы за один проезд выполнялось несколько операций, и считают производительность по маршруту, а не по отдельному циклу.

Может ли платформа работать там, где ходят люди?
Да, это предусмотрено конструктивно — распознаванием людей и препятствий, ограничением скорости и остановкой при приближении. Требования разобраны в статье Требования безопасности при работе робота рядом с персоналом.

Что происходит при изменении планировки склада?
Карта обновляется, маршруты пересчитываются. Для стационарного поста изменение планировки означает перенос оборудования и перестройку подвода потока — это несопоставимо по трудоёмкости.

Как заранее понять, оправдается ли внедрение?
Метрика успеха задаётся до пилота: число операций за смену, доля ручных вмешательств, время цикла. Как её определяют, разобрано в статье Как заранее определить метрику успеха внедрения робота.

Что прислать для подбора. Перечень операций с частотой за смену, карту или план склада с зонами, где возникают задачи, номенклатуру с массой и габаритами единицы груза, требуемую точность по операциям, состояние пола и ширину проездов, систему учёта и доступные интерфейсы обмена, длительность смены и график работы склада, наличие мест под зарядку.

Что мы делаем

Разбираем складские операции по частоте и распределению по площади, определяем, какие из них закрываются мобильной платформой, а какие стационарным постом, подбираем платформу и захват под номенклатуру, проверяем требования к полу, проездам и сети, согласуем обмен с учётной системой, считаем загрузку и число платформ под объём операций, собираем спецификацию с зарядной инфраструктурой и обслуживанием. Направление — человекоподобные роботы.

Пришлите перечень операций и план склада на sale@tkasiatorg.ru — разберём, что относится к платформе, а что к стационарному посту, рассчитаем загрузку и подтвердим состав решения спецификацией.