自動化和半自動化的叉車不再是新奇的東西，在人力短缺的倉庫中取得了進展。他們最終會成為規范嗎?

目前尚不知道全世界有多少輛無人駕駛叉車(也稱為自動叉車、機器人叉車或者AGV)售出。但是叉車生產商都顯示出，它在該領域的迅速增長。重要的是，一些世界上最大的叉車OEM制造商，諸如Toyota(豐田)、Crown(科朗)、Jungheinrich(永恒力)、Kion(凱傲)、Hyster(海斯特)、Raymond(雷蒙德)和Yale(耶魯) ，這些公司都是無人叉車的創新者，看起來確信有大量的長期需求，否則他們不會將資源投入新產品。該設備強勁前景，體現在一些巨頭之間的收購，例如Teradyne(泰頓)最近收購了機器人叉車制造商AutoGuide Mobile Robots。

許多觀察家認為，自動化叉車在內部物流中正取得重大進展。那么，為什么無人駕駛叉車現在受到如此多的關注呢?誰在使用它們?潛在的買家在實現投資回報率增加之前需要了解什么?

我們將無人駕駛/自動/機器人式叉車定義為配備有貨叉并且可以執行以下操作的工業車輛：以全自動方式運輸，提升，下降，下降/或取回貨物模式，無需人工操作，或在半自動模式下由人工操作。這些叉車是自動導引車(AGV)的一種，但該術語通常用于描述(但并非總是)缺少叉車而僅提供水平運輸的運輸工具。我們避免使用“自主”一詞，該術語不適用于本文討論的許多設備。雷蒙德公司(Raymond Corp.)自動化解決方案產品經理Tiger Xu指出，自動駕駛叉車可以更獨立地運作，甚至獨立“思考”并做出決策。

首先，內部物流對無人駕駛叉車的興趣正在增長，因為美國勞動力市場如此緊張。失業率處于50年來的最低點，倉庫和配送中心正在努力雇用和保留可靠、合格的員工。很顯然，自動化可以幫助填補勞動力所帶來的缺口，從而提供一周7天24小時連續工作。不但減少了尋找新員工的成本，一個額外的好處：增加工作量的同時不需要增加預算支出。

Tiger Xu說：“無人駕駛叉車的一些關鍵優勢是其靈活性、可擴展性和可靠性。它們可以輕松地上下擴展;如果您要添加另外20輛叉車，只需在數據中編寫代碼，它們就能迅速以與原有的叉車以相同的方式完成相同的任務。”

首先，自動化可以減少產品損壞。其次是減輕物理上所帶來的對人體工程學的影響，同時降低倉庫中重復性工作。第三，支持技術最近取得了長足進步。如今，無人駕駛叉車可以找到指定的存儲點，并精確地取回或存放貨物，遇到障礙物或其他意外情況時會立即停止并發出警報，選擇最佳行駛路徑，并記住空位的位置以及其他功能。

“主控”軟件控制任務分配和無人駕駛叉車車隊的運轉。該軟件通常與倉庫管理系統(WMS)交互，并且還可以與企業資源計劃(ERP)系統和其他物料搬運設備交互。一些叉車設備制造商與其他一些專業技術公司合作，已經開發了自己的導航和控制系統。包括最近Crown Equipment Corp(科朗設備公司)和JBT Corp(英國AGV制造商-自動化系統)組合成聯盟，以及Raymond Corp.和Seegrid(是美國一家專注物料搬運機器人的非上市公司)建立合作關系，Balyo(法國一家內部物流導航技術公司)和Hyster-Yale Group(海斯特-耶魯)合作，以及JBT和Yale之間的合作關系。Raymond iWarehouse Gateway全球遠程信息處理主管John Rosenberger表示，這樣的合作融合了雙方合作伙伴在特定領域的專業知識，并利用不同的方法來解決問題，從而使創新產品能夠比以往更快地投放市場。

目前來看，內部物流中，無人駕駛叉車能廣泛接受的關鍵技術是首要因素。該技術可使機器人式叉車在不遵循固定在地板上的導線、磁力線、磁模燈感應器所定義的固定路徑的情況下運行。較新的制導技術包括激光、圖像識別以及用于測量距離的地圖傳感器。地圖設施，存儲數據以及基于叉車相對于“自然特征”(墻壁，貨架和其他物體)的位置進行導航的方法。根據技術的不同，所需的基礎設施最大限度的減少或不需要，因此很容易對叉車路線進行重新編程。

在當今可用的各種選項中，LIDAR(激光雷達檢測和測距)采用激光測量到物體的距離，似乎在倉庫和配送中心中獲得了巨大的吸引力。

Hyster Co(海斯特)機器人與自動化系統銷售經理Lou Micheletto說：“還有其他一些系統，例如視覺引導系統，但似乎沒有什么比LIDAR吸引力更強大。”

另外，復雜的傳感器能夠廣泛普及，其直接后果是不斷下降成本，也降低了最終用戶的直接使用成本。

Yale Materials Handling Corp(耶魯物料搬運公司)機器人與自動化主管Mick McCormick說：“以前，叉車車隊需要三班倒，每小時支付的工資很高。如今，自動化叉車有了其存在的合理性。哪怕只有幾輛無人駕駛的叉車的工廠，都可以從他們的投資中獲得回報。”

并非所有公司都參與其中。例如，第三方物流服務提供商Kenco((是美國最大的女性擁有的第三方物流公司)公司創新和研發副總裁Kristi Montgomery表示，該公司已經評估了無人駕駛叉車，但沒有在任何配送中心使用。她認為最終有希望使用無人駕駛叉車，并指出傳感器和物聯網的進步提高了各種自主駕駛車輛的功能。此外，從無人駕駛叉車在運行的過程中所產生的新數據的采集需要得到改善，并產生決策。她擔憂的是無人駕駛叉車的安全性和投資回報率。她認為，這項技術仍然是新技術，從可用性的角度來看，仍有一些技術問題需要解決。

無人駕駛叉車在哪里發力?

當前，市場上有全自動或半自動平衡重式叉車、窄通道叉車，高空作業車以及高位和低位平臺托盤車。盡管可以對自動叉車進行編程以執行許多任務，Linde(林德物料搬運)說其“ Matic”產品線涵蓋了“生產和存儲設施中所有物料搬運任務的80%”，但它們并不適合每種環境或工作。OEM(叉車制造商)公司正在積極參與無人駕駛叉車，試圖提高生產率和準確性，從而減少人員傷害和貨物的損壞以及搬運的重復性-降低非增值運行產生的支出。這些應用場景包括：

1、在指定點之間水平搬運。

2、跟隨式托盤揀選。

3、快速揀選和上架(通常使用半自動叉車，在執行揀選訂單時，操作手可以對其進行遠程控制)。

海斯特(Hyster)的Micheletto說，一些最終用戶正在關注水平搬運。他所見過的例子包括將托盤運搬運到制造區域或倉庫，再將貨物從倉庫轉搬運到運輸區，以及將貨物從傳送帶和自動存儲與檢索(AS/RS)系統運輸到包裝站。消費類商品以及食品和飲料的生產和分銷業務一直是耶魯機器人叉車的最大用戶。他說，他看到駕駛員在配送中心進行有限測試，然后再考慮擴大規模。而一些客戶地點已經完成全面、完整，幾乎徹底采用無人駕駛叉車。他說，所有操作需要少許人力，加上有人駕駛叉車和無人叉車聯動。他指出，如果完全由機器人運行(固定路線)，往往以每天5小時，或者每天7小時工作，且需要兩班以上的班次。

根據雷蒙德公司(Raymond Corp.)Rosenberger的說法，與收貨相比，在收貨和補給方面對自動化的需求更大，而揀選則需要快速和高度靈活。因此收貨和補給主要涉及常規流程，因此非常適合自動化。他還看到了組合式制造/倉庫設施的采用，其中產品從生產線分批下放，并轉移到附屬倉庫中。

想嘗試一下無人駕駛叉車嗎?對于大多數運營而言，這是一個巨大的飛躍，需要牢記諸多復雜因素。注意如下要點：

1、確定步驟的優先級。反復強調：“不要只是把當前流程自動化。首先要優化，其次再自動化。”Rosenberger認為，這可能是最重要的建議。他強烈敦促那些計劃引入無人駕駛叉車的公司“按此順序連接，優化并僅然后進行自動化”。通過“連接”，他意味著使用遠程信息處理和車隊管理系統來獲取有關叉車活動的準確基準數據，然后可以將其用于改進當前的操作。他說，這一步驟將幫助用戶在他們希望自動化解決的問題上取得重大進展，騰出資金用于其他項目，同時幫助確定真正需要自動化的地方并可以產生ROI(投資回報)。

2、成本合理。一些支持者認為，投資無人駕駛叉車，可以實現兩年或更短時間收回投資。但其他觀察家警告說，總體成本可能很高，因為最終用戶必須考慮整個“包裝”的成本，而不僅僅是設備本身。如果自動化是有意義的，但成本是一個問題，則可以選擇使用部分自動化的設備或在自動化將帶來最大利益的有限區域內實施。

3、運行速度和效率。一位不愿透露姓名的叉車制造商高管表示，對于當前許多配送中心所需要的快速運轉和頻繁的輪班，目前無人駕駛叉車的速度太慢且難以控制。如果行進速度、叉車數量和運行路線沒有得到很好的校準，則也有可能造成交通擁堵。此外，AGV的ANSI / ITDSF B56.5安全標準適用于機器人叉車。另一位高管也表示，這意味著它們需要比人力駕駛的叉車更大的“工作區域”。他說，在密集的操作環境中，可能需要較小的叉車來保持所需的最小空間。

4、設備適應性強。Kenco公司的Montgomery女士建議無人駕駛叉車應具備“轉換能力”——在人們需要干預的故障發生的情況下，它們是否可以用作傳統的人力來駕駛?(大多數制造商說，他們的自動叉車可以輕松切換到手動模式。)她還建議考慮叉車是否可以適應動態的物理環境和不同產品之間切換。

5、人為監督。必須有一個包括來自最終用戶、叉車經銷商和系統集成商所著稱的具備經驗豐富的項目經理人團隊。Micheletto說，最重要的是，每臺無人駕駛叉車的安裝都至少需要一位“招標人”或機器人主管。該人員會處理異常情況，例如，如果導航系統出現問題，或者叉車因遇到障礙物而停止運行等等。

6、維護和技術支持。除了機械維護和修理，還需要軟件升級和更新。叉車經銷商應該能夠提供大部分支持和服務。但是在某些情況下，可能會涉及導航技術提供商或系統集成商。他們都能提供本地支持嗎?

７、準備與機器人互動。Micheletto說，應該培訓設施中的每個人如何去與機器人(無人駕駛叉車)互動。無人駕駛叉車的“道路規則”與傳統車輛的運行指南不同;為了安全起見，必須明確定義它們。即使自動叉車配備了防止碰撞的傳感器，人類也是無法感知到的。因此，執行規則至關重要。Fetch Robotics首席執行官Melonee Wise建議，在與機器人交互方面，培訓中應包括對機器可以做什么和不能做什么的解釋(比如機器人不能“看到”玻璃)。

８、叉車運營的真實畫面。Micheletto說，要使無人駕駛叉車從人類操作員手中接手，就必須準確掌握叉車操作的基本情況。不過，以他的經驗來看，大多數設施在對叉車操作員的來說，他們對其徹底的了解存在相當大的差距。結果是，操作員的某些操作中沒有記錄文檔中或未包含在流程圖中。例如，除了從叉車上卸下貨盤并將其放入倉庫之類的明顯工作之外，操作員還可能在給托盤貼標簽或將拖車鎖在碼頭上。由于無人駕駛叉車無法做到這點，必須找到一個人來處理這些任務。

無人駕駛叉車不僅僅是一臺機器

一個有效的自動化叉車項目，需要認識到安裝的不僅僅涉及設備本身。相反，應該將它們作為復雜的解決方案來處理，包括設備本身、控制軟件、無線通信、傳感器、專用導航技術、系統集成和技術支持，有時還包括整體布局的重新配置。

最后，每個自動化叉車項目都是獨特而復雜的。認真準備，準確的信息以及對自動化能做什么不能做什么，是否清清楚楚明明白白。“睜大眼睛”，是理解是成功的重要因素。或者，就像耶魯公司的Micheletto所說的那樣：“不要做假設。”

無人駕駛叉車和未來的碼頭

在不久的將來，無人駕駛叉車肯定會普及。這些叉車將如何與裝卸碼頭互動?

一位專家認為，雖然無人駕駛叉車可以自行裝卸的日子不久就要到了。但如今的型號仍然缺乏必要的感應和識別功能。為了自主運行，機器人叉車將需要具有識別碼頭狀態的能力，例如拖車的存在和碼頭的位置以及拖車的目的地或起點。Serco and Kelley (美國一家生產裝卸貨平臺的公司)碼頭系統公司產品裝載總裁Michael Eastabrook說：“實現這一目標的第一步將是部署必要的體系結構，以實現叉車和碼頭設備之間的連通性和數據交換。而這通常是當今用于裝載或卸載拖車的機器所缺乏的。接下來，叉車和碼頭設備將需要具有能夠傳達其狀態的傳感器。”

Eastabrook預測，隨著完全自動化的發展，將需要更先進的傳感技術作為支持，包括異常故障檢測系統。但是，裝卸碼頭周圍的可變性(例如卡車的高度和位置，以及拖車和托盤的配置)將使完全自動化延遲5到10年。他補充說，解決這種復雜性可能需要人工智能(AI)或機器學習。

Eastabrook預計，最終碼頭裝載過程將是協作的，需要人工操作多臺自動化設備。他估計基于云的裝卸臺軟件將在裝卸臺、倉庫管理系統(WMS)或企業資源計劃(ERP)系統以及人工值班員之間協調信息。裝貨碼頭應用程序將包含有關碼頭位置狀態的數據，例如碼頭上的時間和狀態、設備狀態、拖車的標識等。根據這些數據，WMS將派遣無人駕駛叉車到碼頭位置，并與人工操作員協作進行裝卸。他說，這種方法將為早期采用者創造合理的投資回報率，并在整個行業中產生動力。