机器人物流将颠覆21世纪

2021年3月，集装箱货轮“长赐号”在苏伊士运河搁浅一周，对多个行业的供求产生重大连锁影响，这次事件揭示了一个冷酷的现实，即21世纪的全球物流链的依存关系有多么紧密。事实上，当前的中美贸易紧张局势可能起源于中国宣布的“一带一路”倡议。有人可能会认为，自中国2001年加入世界贸易组织以来，工厂向中国大规模迁移，美国最新的政治举措与之相比相形见绌。

工厂迁移的确是全球化的具体体现。全球化理论认为，商品的附加值应通过诸如加利福尼亚的设计来获取，而研发应在欧洲某地通过政府补贴资助完成，最后再通过亚洲的廉价劳动力完成快速、低成本的生产。

然而，阿拉伯半岛一场突如其来的飓风又提醒我们，西方与亚洲的经济现在是紧密联系在一起的，全球计划存在着缺陷。现在，欧洲和美国必须先从中国运输实物商品，然后才能在国内市场销售；如果这些商品无法运输，中国也将丧失大部分出口能力。

新冠疫情使庞大的全球物流链效率濒临崩溃。华为禁令的强制性措施在2020年底更进一步加剧了供需失衡，尤其是在半导体行业。这一轮事件对整个工业领域都带来影响，不仅不利于汽车制造业和电子设备行业，而且也不利于许多其他行业。

全面短缺已经敲响了警钟。但危机时期恰是新趋势的最好加速器，因为新趋势凸显了当前的不足，并为新技术浮出水面提供了必要的手段。

那么，当前的物流危机会带来什么后果？倡导工业再本地化的政治声音甚嚣尘上，但这种声音相比短缺带来的技术后果而言颇显心虚。

事实上，物流技术可以成为21世纪的决定性因素，其原因我们将在下面详解。

图1：物流对零售业的颠覆正在逼近。

颠覆的兆头

我们可以看到，十大实体零售商的累积收入按照全球GDP的节奏增长；而十大电子商务公司的增长速度则是全球GDP的近十倍。这种状况即使在新冠疫情之前就已如此，而疫情只是加速了这一趋势。

这种转变充满了颠覆的兆头，旧方法将被边缘化，但电商企业的“方法”到底是什么？

亚马逊、eBay、京东、阿里巴巴和拼多多都拥有卓越的物流，这不仅依赖于软件定义的组织，还依赖一些非常实在的技术，例如自动化仓库和巨大的自主港口运营。我们还未意识到，电子商务的物流支柱是基于机器人技术的，而这种转变还远未完成。机器人卡车运输和机器人送货尚未到来。

即将到来的物流革命现在还只是电子商务角逐者战略的一部分。电子商务不断增长，而且他们拥有财力不断推动相关技术向前发展，最终，现有的零售业将变得可有可无。

Yole Développement最新的研究报告—“2021年物流机器人传感器”，调查了机器人在完成物流链方面的众多应用。到目前为止，工业机器人正以13.6%的复合年增长率增长，这意味着工厂自动化的增长速度是全球GDP的4到5倍。从中我们可以得到的最大结论是：机器人技术已不再局限于工厂；它已延伸到各种实物商品的制造和运输当中。

首先是几十年前就开始使用的自动化叉车和现在的自动导引车(AGV)。之后，亚马逊于2012年收购了Kiva Systems公司，将小众的自主移动机器人(AMR)转变为专用于仓库的明星机器人产品。2020年的AMR产量已达到200,000台，到2026年，其复合年增长率预计将为22%。这些小型机器人的成功可能会促进小型送货机器人的应用。Starship和亚马逊已经在该领域取得了重大进展，如今，具备无人机送货的能力将获得可靠的商机。

图2:2016-2031用于机器人运输产品的传感器需求预测。

Starship或亚马逊的机器人越来越多地出现在校园中，而Zipline则展示了无人机送货的可行性。在港口，更大型的AGV与自动起重机一起被用于货轮装载和卸载。物流链的这一部分是大型自动卡车运输业务的早期试验台。许多初创公司以及自动驾驶汽车先驱都加入了这一潮流。TuSimple是机器人卡车领域的先进玩家，与Waymo、Plus、Pony、Ike/Nuro、Aurora、Embark、Kodiak和Pronto并驾齐驱。这的确是机器人物流的主要市场应用。经济合作与发展组织的早期预测是在2025年左右过渡到机器人卡车。而Yole Développement则将这个预测推迟了五年，因此，2025年更像是机器人卡车运营的起始时间点。不过，其运营增长是确凿的，所带来的影响也将是巨大的。

图3：物流行业趋于全自动化。

从技术角度来看，事实令人欣慰：向机器人物流过渡所需的技术已经发明出来。它所需的大部分技术都来自工业部门；无论是激光雷达、常规雷达、摄像头还是惯性监测单元(IMU)，都在创新者的能力范围之内。

目前的限制因素是处理所有数据需要的计算能力和相关软件。Waymo花了10年的时间才能在公共道路上行驶自动驾驶汽车。而摩尔定律将有助于跨越这些机器人解决方案的部署门槛，首先，它将部署在结构化环境中，例如工厂和仓库，很快还会部署在我们的街道和高速公路上。到2026年，估计每年生产的机器人卡车将达到10,000辆，到2031年每年将生产73,000辆。送货机器人也将呈现相同的趋势：到2026年每年将生产9,000辆，而到2031年，每年将生产50,000辆。

机器人物流的加速发展将为相关的激光雷达创造31亿美元的市场机会，为相关的常规雷达创造7亿美元的机会，为摄像头创造17亿美元的机会，并为IMU创造18亿美元的机会。总体而言，2031年将有价值74亿美元的传感器用于机器人物流。这一技术趋势将成为许多自动驾驶汽车技术供应商的踏脚石。2026年之前，机器人物流将在自主领域占据主导；而到2031年，用于人类移动性的机器人技术将处于领先地位。

正如我们所知，机器人技术正在改变世界。在物流方面，21世纪将完全或者相当程度上属于机器人时代。

（参考原文： Robotic Goods Transportation Will Transform the 21st Century）

本文为《电子工程专辑》2022年2月刊杂志文章，版权所有，禁止转载。点击申请免费杂志订阅