无论是在工厂、加工厂还是仓库，工业场所中的物料运输传统上都依赖于传送带或是人工操作的叉车以及大量人力劳动。然而，正如数十年来自动化带来的效率提升始终是制造业生产运营的关注焦点一样，制造业目前正探索如何将更高层级的自动化技术应用于物料搬运环节，以提升整个生产设施的端到端运营效率。
物料搬运自动化之所以成为焦点，是因为罗克韦尔自动化公司副总裁兼运动控制业务总经理 Greg Gernert 在 2024 年自动化博览会的运动用户组会议上指出：“物料搬运消耗了 25% 的劳动力工时、55% 的厂房空间以及 87% 的生产时间。”这些统计数据表明“为何关注运动自动化对改善指标和提升效率至关重要。”
Gernert 补充道，罗克韦尔自动化的愿景是助力工业领域实现“端到端的自主物料搬运，通过集中式自动化管理流程和数据驱动型洞见，实现持续优化。”
但是实际应用中如何体现？
第一步，是将内部物流视作互联工厂的一部分。Gernert 指出，工业领域一直致力于减少生产运营中的自动化孤岛现象，但关注点不应仅限于单个自动化设备和系统本身。
“这还关乎如何让生产车间与仓库系统间相连，如何使进料搬运环节与储料间衔接，以及如何让储料间与生产线无缝对接。”他进一步解释道。考虑到物料搬运所占用的时间和空间，“如果我们能将其减少 10%，这将为整个组织带来实实在在的成本节约和效益提升。”
自动化物料搬运对人工的影响
在深入探讨内部物流自动化如何提升生产效率时，Gernert 特别提出一个对工业劳动力产生影响的例子。这里的关键问题在于解答以下几个疑问：我们的人手是否充足？他们从事的作业是否确实能为组织创造价值？我们该如何优化工作流程，实现从“安排团队专人向产线运送物料”到“将这些人员重新调配至公司内部更高价值岗位”的转型？
以罗克韦尔自动化技术在一家一级汽车供应商的实际应用为例来解答以上疑问。Gernert 表示，该制造商原本设有四条生产线，但由于劳动力短缺问题，实际只能维持三条产线的正常运转。但借助物流自动化技术重新配置工厂资源后，“通过将人员重新调配至第四条产线，该制造商立即实现了 25% 的产能提升。”Gernert 进一步说道。“这正是生产物流自动化所能带来的成效。”
罗克韦尔自动化的物流技术堆栈
在阐述生产物流技术如何将自动化延伸至物料运输的每个环节时，Gernert 以罗克韦尔自动化的技术堆栈为例，指出该体系不仅能实现自动化生产物流，更能将生产运营与物料运输协同整合为一体化作业。
此处的关键技术包括：
- 通过利用 OTTO 自主移动机器人 (AMR) 实现自主物料运输，这样不仅能提升运输效率，更能将原从事物料搬运的劳动力重新调配至更高价值岗位。
- 通过罗克韦尔自动化的“互联企业”解决方案，打通生产与物流环节的自动化孤岛。
- 采用制造执行系统 (MES) 与制造运营管理 (MOM) 软件，实现直接式物料运输与交通调度管理。
- 通过集中整合设备与系统数据，实现单厂区或多厂区的全局可视化，从而通过数据分析优化决策。其中整合了来自 MES、企业资源计划 (ERP) 和仓储管理系统 (WMS) 的数据，以此驱动端到端的流程优化、生产计划与变更管理。
- 通过仿真与模拟技术，降低内部物流技术部署风险，并确保尽可能增加投资回报。
Gernert 提到：“工业运营的未来核心在于我们如何让从智能设备到软件在内的各类技术协同工作。”
其他自动化物流成功案例
除上述引用的一级汽车供应商的案例外，Gernert 还重点介绍了罗克韦尔自动化物流技术在工业领域的四大成功案例：
- 某财富 500 强航空航天企业通过部署 AMR，使熟练操作工得以从物料搬运任务中抽身，人工需求降低 20%，节约 130 万美元的成本。
- 通过为某配送中心构建 AMR 系统的虚拟复刻模型，并运用 AI 技术优化 AMR 的配送路径，由此使该配送中心吞吐量提升 13%，同时通过精简硬件配置为企业节省 100 万美元成本。
- 通过对某快消品自动化仓储系统进行性能洞察分析，帮助每名工人每周节省了 8 至 10 个工时。该分析系统在 3 至 4 周内便扩展至 10 余个仓库。
- 通过为某零售企业构建数字孪生模型，助力其快速设计全自动化物料运输系统，由此使得运营停机时间缩短 25%，并为该零售企业提供了将相应系统扩展至其全部运营环节的设计方案。
这些应用实例都表明，生产物流未来会日趋自动化和自主化。Gernert 引用微软首席执行官 Satya Nadella 的观点进一步强调：“自动化技术尚处发展初期，未来的主导权将归于具备学习、适应与自主决策能力的自主系统。”
作者简介
David Greenfield |《自动化世界》
David Greenfield 于 2011 年 6 月加入《自动化世界》。凭借丰富的行业知识和媒体经验，David 任职期间撰稿良多，常登于《自动化世界》（Automation World，简称“AW”）的印刷版、网络版及定制栏目中。在职业生涯早期，David 曾担任 UBM Electronics 旗下《设计新闻》的编辑总监。在加入 UBM 之前，他还担任过 Reed Business Information 旗下《控制工程》的编辑总监，并曾以出版人身份参与《制造商业技术》的工作。