机器人进入包装领域

机器人长期用于单个 SKU 的终端包装，现在扩展到包装电子商务订单、将物品放入运输纸箱或将物品导入自动装袋机。虽然仍处于早期阶段，但它正在完成并承诺提供一种在不增加劳动力的情况下承担数量和可变性的方法。

进入您的 DC的下一个包装解决方案可能看起来不像传统的自动包装线，而更像是制造中的机器人工作单元。

并不是说用机器人进行包装是一个全新的领域——它们通常用于包装从生产线上下来的货物。今天的不同之处在于，机器人正在进一步进入电子商务包装领域，机器人不再需要处理一个 SKU，而是需要智能来处理可能出现的数千个 SKU。

更重要的是，利用智能机器人技术进行电子商务包装并不是未来主义的，它实际上正在实现。MSC Industrial、apo.com 和 DCL Logistics 等公司正在利用机器人将货物直接放入可运输的纸箱中。仓库机器人供应商也提出了一些解决方案，可以做一些事情，比如引导和验证进入自动装袋机的货物。

传统的包装自动化供应商正在蓬勃发展，对其解决方案的需求很高，但基于机器人的包装已成为另一种工具，可用于包装不断增长的电子商务和小额补货订单。

幸运的是，工业机器人和类似的协作机器人（或“cobots”）可以与机器人软件相结合，提供智能来处理电子商务中的 SKU 种类，或者为商店或 B2B 客户打包小订单。

MHS Global 机器人技术高级全球产品经理 Stephen Dryer 表示，从历史上看，机器人并不是非常智能，但在输入和输出已知的狭窄任务中运行良好。但现在情况正在发生变化，他补充说，无论是在行业需求方面，还是在机器人技术的智能水平方面。

“已经打开的机会是公司拥有这些更加可变的运营，其中投入和产出发生变化，这是由行业需求驱动的，例如更多 SKU 种类、不断变化的库存以及随着公司试图成为今天正在发生的更小的批量规模更灵活，”Dryer 说。“为机器人提供处理更多变化能力的技术是视觉和人工智能 (AI)、更好的抓取、机器学习和更好的异常管理能力。”

取放智能

用于打包的机器人需要具备足够的智能来拾取和放置，并在新物品进入打包时立即学习工作。

许多供应商已经出现，他们为电子商务包装等机器人应用提供软件、人工智能和视觉技术。这些供应商不制造机器人——他们提供机器人解决方案层，利用机器人供应商提供的一流硬件。这种方法已经导致电子商务打包的实际部署。

例如，自动化在线制药领域的领导者荷兰 apo.com Group 使用RightHand Robotics的一组 RightPick 拣选机器人来自动化其订单履行流程的关键部分。

机器人从来自AutoStore的立方体存储自动化的手提袋中挑选货物，并将订单物品放入出库纸箱中。整体解决方案每天挑选、扫描和放置数千个 SKU。

RightHand的营销主管Vince Martinelli解释说，视觉和人工智能不仅可以让机器人知道如何挑选，还可以让机器人知道如何正确地将物品放置到目的地，如运输纸箱、手提袋或自动装袋机。

“每次机器人挑选时，它都必须把它放在某个地方，”Martinelli 说。“有时，从安全高度将其放置在较大容器的中间很简单，但其他时候，它会更复杂。有时，在将其他物品放入容器之前，容器中的内容很重要，因为您不想损坏容器中的东西。或者，您可以制定一种分配物品的模式，以最大程度地减少物品相互碰撞。我们有一位客户，我们会考虑手提袋中已有的物品。我们考虑它的形状和方向，同时想象它的目的地。”

RightHand 还展示了将物品引入自动装袋机的能力，与 Accutech 合作，但尚未有最终用户公司签署部署该解决方案。

Martinelli 补充说，通常情况下，将机器人包装到运输纸箱中时，自动装箱机位于机器人单元的上游，因此解决方案需要考虑适合该装箱机制造的尺寸箱的订单量。“它往往在在线制药等行业运作良好，你会看到许多产品可以放入相同尺寸的纸箱中，”Martinelli 指出。

Plus One Robotics的首席执行官兼联合创始人Erik Nieves指出，与关注机器人解决方案的公司进行的大部分前期讨论都涉及弄清楚解决方案可以处理多少 DC 的订单量，该公司为物流机器人制造视觉软件.

Nieves 说，这个“授权”阶段是最终用户公司和解决方案提供商确定订单组合的哪些部分适合机器人的阶段。“这一切都是为了实现机器人的全部能力，”他说。

Nieves 说，视觉和人工智能是处理可变性的关键。借助 Plus One Robotics 的解决方案，视觉技术还可以部署在包装机器人的上游，以检查手提箱、了解物品的尺寸，并将它们传送到适当的机器人单元和装箱机。在机器人的下游，您通常可以进一步自动化文档插入、密封和标签等操作。

MSC Industrial Supply 是一家使用 Plus One 解决方案进行打包的公司，它是 MRO 用品的主要分销商。2019 年，MSC 在其位于宾夕法尼亚州哈里斯堡的客户履行中心部署了 Plus One Robotics 的 3D 视觉和人工智能机器人包装系统，以提高包装效率。该实施鼓励 MSC 在其他主要城市的多个站点实施该系统。

Nieves 补充说，包装系统需要适当的监督和异常处理，以最大限度地提高吞吐量并最大限度地减少停机时间。在 Plus One，这是由远程“机组人员”支持人员完成的。Nieves 补充说，在精心设计的系统中，例外情况很少见，但系统地解决它们是项目成功的关键之一，也是为机器人技术建立市场动力的关键之一。

“来自 Plus One 等供应商的成功项目越多，市场就越希望采用这种方式，因为 A，它有效，B，它不需要花费太多精力和精力来保持运行，”涅维斯说。

智能机器人自动化供应商Berkshire Gray的产品副总裁Kishore Boyalakuntla同意，人工智能和视觉是核心推动力，让机器人知道如何以快速、准确和可靠的方式包装纸箱或袋子，即使 SKU 种类繁多且零”每个 SKU 上的教学”。

“我们的机器人智能地知道盒子的尺寸，正确定位每件物品，然后轻轻地放置它，”Boyalakuntla 说。“而且，我们的系统可以以正确的方式放置物品，以最大限度地利用空间。”

系统思维

Boyalakuntla 解释说，Berkshire Grey 的解决方案涵盖多种类型的包装，包括机器人自动装箱机感应、机器人自动装袋机感应以及机器人放置墙解决方案，可以使用输出墙插槽中的可运输盒子进行部署。BG 还提供了一种用于商店补货的机器人解决方案，可以自动将商店订单打包到容器中。

Boyalakuntla 解释说，总体而言，伯克希尔格雷采用了一种交钥匙方法，其中“智能自动化”元素，如短程输送机、线性分拣与核心机器人技术和人工智能/视觉技术相结合。“需要的是一个完整的系统级解决方案，”他说。“这可以确保解决方案达到所需的速度。”

一些公司通过利用协作机器人供应商的核心平台并设计适合其大部分订单组合的系统，开发了包装机器人解决方案，而无需使用一层 AI 软件或集成商。

例如，DCL Logistics通过实施基于 Universal Robots 提供的平台构建的协作机器人解决方案，在包装生产力方面取得了重大进展。DCL Logistics 是一家全渠道第三方物流公司，主要通过位于肯塔基州、宾夕法尼亚州、洛杉矶和硅谷中心的运营中心为新兴和高增长的电子产品、数字原生品牌和医疗技术设备提供服务。

过去，在 DCL 执行传统的拣选和包装流程需要五个人：仓库中的某个人使用无线设备拣选订单；有人把它带到线上；有人来验证它；有人来装备它；并有人打包和运送。DCL Logistics 首席营收官 Brian Tu 表示，该公司希望提高这一流程的效率，并开始寻找自动化整个流程关键部分的解决方案。

DCL 考虑了多种选择，然后才从 Universal Robots 的协作机器人中找到它需要的东西。选择了 UR10e 模型，DCL 自行配置解决方案，从 2019 年底在其加利福尼亚的一个履行中心开始。

Tu 说，该部署已扩展到其他站点，取得了成功，将特定生产线的劳动力成本降低了 50%，一个协作机器人手臂在 2 小时内产生相同的输出，而这需要一个 5 人的团队人们整整一个班来挑选和打包。

“投资回报率从一开始就在管理成本和增加产量方面表现强劲，而且在时间方面，当 2020 年 3 月大流行爆发时，它使我们处于有利位置，”Tu 说。“我们已经看到直接面向消费者的需求出现了相当大的增长，因此当大流行来袭时，我们已经运行了这个系统，以帮助我们应对直接面向消费者的数量急剧增加。”

该应用程序包括一个输送机，该输送机可以收集盒子、对齐它们并将它们移动到协作机器人单元中的装载位置。协作机器人每 6 秒捡起一个产品并将其带到扫描仪，然后将产品放入可运输的纸箱中。如果项目不正确，机器人会将项目放入废品箱并继续拣选下一个项目，而不会暂停生产。

Tu 说，并非 DCL 的所有客户库存和订单都适合该系统，但很大一部分可以通过它实现自动化。“该系统旨在处理某些客户库存和订单资料，而不是我们的所有流程和订单，但几乎立即使用协作机器人系统，我们能够显着减少劳动力需求，这使我们能够将员工重新分配到其他地方，”图说。“从战略上讲，效率使我们能够更好地为客户服务并为他们提供更低的价格。”

自从在加利福尼亚首次部署以来，已经部署了另外四个协作机器人拾取和包装系统：一个在加利福尼亚，三个在肯塔基。Tu 表示，DCL 的技术人员可以轻松使用 Universal 的协作机器人平台，而无需引入系统集成商。

重要的是，Tu 补充说，协作机器人不占用太多空间，并补充了 DCL 现有的系统和材料流。“我们想要一个灵活的解决方案，它可以与我们的其他系统和流程共存，而不是完全取代它们，”他说。

MHS 的 Dryer 表示，许多类型的机器人包装解决方案都是可能的，并且通常需要与传送带、移动机器人或其他系统（如自动存储和检索系统）紧密协作，这些系统为它们提供货物以进行拣选和包装。最终，Dryer 补充说，这涉及到一些集成工作，以及仓库执行系统 (WES) 级别的功能强大的软件来管理订单发布和物料流。

因此，解决方案提供商可以提供的软件对于创建运行顺畅的机器人包装解决方案至关重要。

“借助软件，您可以确定机器人解决方案可以处理的范围内的物品类型，并适当地运送货物或手提袋，以管理进出货物到机器人类型系统的流量，”Dryer 总结道。“软件真的是将所有东西粘合在一起的粘合剂。”