自动化和半自动化的叉车不再是新奇的东西，在人力短缺的仓库中取得了进展。他们最终会成为规范吗?
目前尚不知道全世界有多少辆无人驾驶叉车(也称为自动叉车、机器人叉车或者AGV)售出。但是叉车生产商都显示出，它在该领域的迅速增长。重要的是，一些世界上最大的叉车OEM制造商，诸如Toyota(丰田)、Crown(科朗)、Jungheinrich(永恒力)、Kion(凯傲)、Hyster(海斯特)、Raymond(雷蒙德)和Yale(耶鲁) ，这些公司都是无人叉车的创新者，看起来确信有大量的长期需求，否则他们不会将资源投入新产品。该设备强劲前景，体现在一些巨头之间的收购，例如Teradyne(泰顿)最近收购了机器人叉车制造商AutoGuide Mobile Robots。
许多观察家认为，自动化叉车在内部物流中正取得重大进展。那么，为什么无人驾驶叉车现在受到如此多的关注呢?谁在使用它们?潜在的买家在实现投资回报率增加之前需要了解什么?
我们将无人驾驶/自动/机器人式叉车定义为配备有货叉并且可以执行以下操作的工业车辆：以全自动方式运输，提升，下降，下降/或取回货物模式，无需人工操作，或在半自动模式下由人工操作。这些叉车是自动导引车(AGV)的一种，但该术语通常用于描述(但并非总是)缺少叉车而仅提供水平运输的运输工具。我们避免使用“自主”一词，该术语不适用于本文讨论的许多设备。雷蒙德公司(Raymond Corp.)自动化解决方案产品经理Tiger Xu指出，自动驾驶叉车可以更独立地运作，甚至独立“思考”并做出决策。
首先，内部物流对无人驾驶叉车的兴趣正在增长，因为美国劳动力市场如此紧张。失业率处于50年来的最低点，仓库和配送中心正在努力雇用和保留可靠、合格的员工。很显然，自动化可以帮助填补劳动力所带来的缺口，从而提供一周7天24小时连续工作。不但减少了寻找新员工的成本，一个额外的好处：增加工作量的同时不需要增加预算支出。
Tiger Xu说：“无人驾驶叉车的一些关键优势是其灵活性、可扩展性和可靠性。它们可以轻松地上下扩展;如果您要添加另外20辆叉车，只需在数据中编写代码，它们就能迅速以与原有的叉车以相同的方式完成相同的任务。”
首先，自动化可以减少产品损坏。其次是减轻物理上所带来的对人体工程学的影响，同时降低仓库中重复性工作。第三，支持技术最近取得了长足进步。如今，无人驾驶叉车可以找到指定的存储点，并精确地取回或存放货物，遇到障碍物或其他意外情况时会立即停止并发出警报，选择最佳行驶路径，并记住空位的位置以及其他功能。
“主控”软件控制任务分配和无人驾驶叉车车队的运转。该软件通常与仓库管理系统(WMS)交互，并且还可以与企业资源计划(ERP)系统和其他物料搬运设备交互。一些叉车设备制造商与其他一些专业技术公司合作，已经开发了自己的导航和控制系统。包括最近Crown Equipment Corp(科朗设备公司)和JBT Corp(英国AGV制造商-自动化系统)组合成联盟，以及Raymond Corp.和Seegrid(是美国一家专注物料搬运机器人的非上市公司)建立合作关系，Balyo(法国一家内部物流导航技术公司)和Hyster-Yale Group(海斯特-耶鲁)合作，以及JBT和Yale之间的合作关系。Raymond iWarehouse Gateway全球远程信息处理主管John Rosenberger表示，这样的合作融合了双方合作伙伴在特定领域的专业知识，并利用不同的方法来解决问题，从而使创新产品能够比以往更快地投放市场。
目前来看，内部物流中，无人驾驶叉车能广泛接受的关键技术是首要因素。该技术可使机器人式叉车在不遵循固定在地板上的导线、磁力线、磁模灯感应器所定义的固定路径的情况下运行。较新的制导技术包括激光、图像识别以及用于测量距离的地图传感器。地图设施，存储数据以及基于叉车相对于“自然特征”(墙壁，货架和其他物体)的位置进行导航的方法。根据技术的不同，所需的基础设施最大限度的减少或不需要，因此很容易对叉车路线进行重新编程。
在当今可用的各种选项中，LIDAR(激光雷达检测和测距)采用激光测量到物体的距离，似乎在仓库和配送中心中获得了巨大的吸引力。
Hyster Co(海斯特)机器人与自动化系统销售经理Lou Micheletto说：“还有其他一些系统，例如视觉引导系统，但似乎没有什么比LIDAR吸引力更强大。”
另外，复杂的传感器能够广泛普及，其直接后果是不断下降成本，也降低了最终用户的直接使用成本。
Yale Materials Handling Corp(耶鲁物料搬运公司)机器人与自动化主管Mick McCormick说：“以前，叉车车队需要三班倒，每小时支付的工资很高。如今，自动化叉车有了其存在的合理性。哪怕只有几辆无人驾驶的叉车的工厂，都可以从他们的投资中获得回报。”
并非所有公司都参与其中。例如，第三方物流服务提供商Kenco((是美国最大的女性拥有的第三方物流公司)公司创新和研发副总裁Kristi Montgomery表示，该公司已经评估了无人驾驶叉车，但没有在任何配送中心使用。她认为最终有希望使用无人驾驶叉车，并指出传感器和物联网的进步提高了各种自主驾驶车辆的功能。此外，从无人驾驶叉车在运行的过程中所产生的新数据的采集需要得到改善，并产生决策。她担忧的是无人驾驶叉车的安全性和投资回报率。她认为，这项技术仍然是新技术，从可用性的角度来看，仍有一些技术问题需要解决。
无人驾驶叉车在哪里发力?
当前，市场上有全自动或半自动平衡重式叉车、窄通道叉车，高空作业车以及高位和低位平台托盘车。尽管可以对自动叉车进行编程以执行许多任务，Linde(林德物料搬运)说其“ Matic”产品线涵盖了“生产和存储设施中所有物料搬运任务的80%”，但它们并不适合每种环境或工作。OEM(叉车制造商)公司正在积极参与无人驾驶叉车，试图提高生产率和准确性，从而减少人员伤害和货物的损坏以及搬运的重复性-降低非增值运行产生的支出。这些应用场景包括：
1、在指定点之间水平搬运。
2、跟随式托盘拣选。
3、快速拣选和上架(通常使用半自动叉车，在执行拣选订单时，操作手可以对其进行远程控制)。
海斯特(Hyster)的Micheletto说，一些最终用户正在关注水平搬运。他所见过的例子包括将托盘运搬运到制造区域或仓库，再将货物从仓库转搬运到运输区，以及将货物从传送带和自动存储与检索(AS/RS)系统运输到包装站。消费类商品以及食品和饮料的生产和分销业务一直是耶鲁机器人叉车的最大用户。他说，他看到驾驶员在配送中心进行有限测试，然后再考虑扩大规模。而一些客户地点已经完成全面、完整，几乎彻底采用无人驾驶叉车。他说，所有操作需要少许人力，加上有人驾驶叉车和无人叉车联动。他指出，如果完全由机器人运行(固定路线)，往往以每天5小时，或者每天7小时工作，且需要两班以上的班次。
根据雷蒙德公司(Raymond Corp.)Rosenberger的说法，与收货相比，在收货和补给方面对自动化的需求更大，而拣选则需要快速和高度灵活。因此收货和补给主要涉及常规流程，因此非常适合自动化。他还看到了组合式制造/仓库设施的采用，其中产品从生产线分批下放，并转移到附属仓库中。
想尝试一下无人驾驶叉车吗?对于大多数运营而言，这是一个巨大的飞跃，需要牢记诸多复杂因素。注意如下要点：
1、确定步骤的优先级。反复强调：“不要只是把当前流程自动化。首先要优化，其次再自动化。”Rosenberger认为，这可能是最重要的建议。他强烈敦促那些计划引入无人驾驶叉车的公司“按此顺序连接，优化并仅然后进行自动化”。通过“连接”，他意味着使用远程信息处理和车队管理系统来获取有关叉车活动的准确基准数据，然后可以将其用于改进当前的操作。他说，这一步骤将帮助用户在他们希望自动化解决的问题上取得重大进展，腾出资金用于其他项目，同时帮助确定真正需要自动化的地方并可以产生ROI(投资回报)。
2、成本合理。一些支持者认为，投资无人驾驶叉车，可以实现两年或更短时间收回投资。但其他观察家警告说，总体成本可能很高，因为最终用户必须考虑整个“包装”的成本，而不仅仅是设备本身。如果自动化是有意义的，但成本是一个问题，则可以选择使用部分自动化的设备或在自动化将带来最大利益的有限区域内实施。
3、运行速度和效率。一位不愿透露姓名的叉车制造商高管表示，对于当前许多配送中心所需要的快速运转和频繁的轮班，目前无人驾驶叉车的速度太慢且难以控制。如果行进速度、叉车数量和运行路线没有得到很好的校准，则也有可能造成交通拥堵。此外，AGV的ANSI / ITDSF B56.5安全标准适用于机器人叉车。另一位高管也表示，这意味着它们需要比人力驾驶的叉车更大的“工作区域”。他说，在密集的操作环境中，可能需要较小的叉车来保持所需的最小空间。
4、设备适应性强。Kenco公司的Montgomery女士建议无人驾驶叉车应具备“转换能力”——在人们需要干预的故障发生的情况下，它们是否可以用作传统的人力来驾驶?(大多数制造商说，他们的自动叉车可以轻松切换到手动模式。)她还建议考虑叉车是否可以适应动态的物理环境和不同产品之间切换。
5、人为监督。必须有一个包括来自最终用户、叉车经销商和系统集成商所著称的具备经验丰富的项目经理人团队。Micheletto说，最重要的是，每台无人驾驶叉车的安装都至少需要一位“招标人”或机器人主管。该人员会处理异常情况，例如，如果导航系统出现问题，或者叉车因遇到障碍物而停止运行等等。
6、维护和技术支持。除了机械维护和修理，还需要软件升级和更新。叉车经销商应该能够提供大部分支持和服务。但是在某些情况下，可能会涉及导航技术提供商或系统集成商。他们都能提供本地支持吗?
７、准备与机器人互动。Micheletto说，应该培训设施中的每个人如何去与机器人(无人驾驶叉车)互动。无人驾驶叉车的“道路规则”与传统车辆的运行指南不同;为了安全起见，必须明确定义它们。即使自动叉车配备了防止碰撞的传感器，人类也是无法感知到的。因此，执行规则至关重要。Fetch Robotics首席执行官Melonee Wise建议，在与机器人交互方面，培训中应包括对机器可以做什么和不能做什么的解释(比如机器人不能“看到”玻璃)。
８、叉车运营的真实画面。Micheletto说，要使无人驾驶叉车从人类操作员手中接手，就必须准确掌握叉车操作的基本情况。不过，以他的经验来看，大多数设施在对叉车操作员的来说，他们对其彻底的了解存在相当大的差距。结果是，操作员的某些操作中没有记录文档中或未包含在流程图中。例如，除了从叉车上卸下货盘并将其放入仓库之类的明显工作之外，操作员还可能在给托盘贴标签或将拖车锁在码头上。由于无人驾驶叉车无法做到这点，必须找到一个人来处理这些任务。
无人驾驶叉车不仅仅是一台机器
一个有效的自动化叉车项目，需要认识到安装的不仅仅涉及设备本身。相反，应该将它们作为复杂的解决方案来处理，包括设备本身、控制软件、无线通信、传感器、专用导航技术、系统集成和技术支持，有时还包括整体布局的重新配置。
最后，每个自动化叉车项目都是独特而复杂的。认真准备，准确的信息以及对自动化能做什么不能做什么，是否清清楚楚明明白白。“睁大眼睛”，是理解是成功的重要因素。或者，就像耶鲁公司的Micheletto所说的那样：“不要做假设。”
无人驾驶叉车和未来的码头
在不久的将来，无人驾驶叉车肯定会普及。这些叉车将如何与装卸码头互动?
一位专家认为，虽然无人驾驶叉车可以自行装卸的日子不久就要到了。但如今的型号仍然缺乏必要的感应和识别功能。为了自主运行，机器人叉车将需要具有识别码头状态的能力，例如拖车的存在和码头的位置以及拖车的目的地或起点。Serco and Kelley (美国一家生产装卸货平台的公司)码头系统公司产品装载总裁Michael Eastabrook说：“实现这一目标的第一步将是部署必要的体系结构，以实现叉车和码头设备之间的连通性和数据交换。而这通常是当今用于装载或卸载拖车的机器所缺乏的。接下来，叉车和码头设备将需要具有能够传达其状态的传感器。”
Eastabrook预测，随着完全自动化的发展，将需要更先进的传感技术作为支持，包括异常故障检测系统。但是，装卸码头周围的可变性(例如卡车的高度和位置，以及拖车和托盘的配置)将使完全自动化延迟5到10年。他补充说，解决这种复杂性可能需要人工智能(AI)或机器学习。
Eastabrook预计，最终码头装载过程将是协作的，需要人工操作多台自动化设备。他估计基于云的装卸台软件将在装卸台、仓库管理系统(WMS)或企业资源计划(ERP)系统以及人工值班员之间协调信息。装货码头应用程序将包含有关码头位置状态的数据，例如码头上的时间和状态、设备状态、拖车的标识等。根据这些数据，WMS将派遣无人驾驶叉车到码头位置，并与人工操作员协作进行装卸。他说，这种方法将为早期采用者创造合理的投资回报率，并在整个行业中产生动力。
