Roboti u logistici doc.dr.sc. Saša Petar

Roboti u logistici

piše: doc. dr. sc. Saša Petar

Osobne robote koristimo kako bi nam pomogli u usisavanju dnevne sobe, zalijevanju vrta ili pri košnji travnjaka. U struci se koristi naziv 3D kada se objašnjava da roboti uglavnom rade poslove koji su dosadni, zamorni ili ponavljajući (Dull), prljavi (Dust) i opasni (Danger). Korištenjem robota povećava se produktivnost i omogućuje da svakim danom postižemo bolje poslovne rezultate u svijetu u kojem je radno stanovništvo sve starije.

Roboti. Nekada su bili glavni junaci znanstveno-fantastičnih scena na filmskim i televizijskim ekranima, da bi se danas pridružili ljudima u svakodnevnim naporima da ljudske aktivnosti budu brže, jeftinije i kvalitetnije. Mogli bismo reći da su roboti posvuda. Podržavaju liječnike u operacijama i olakšavaju posao medicinskim sestrama u bolnicama, uklanjaju opasne nagazne mine i podupiru oporavak od različitih prirodnih katastrofa na načine koji bi bili opasni za ljude. Najviše se koriste u tvornicama gdje sastavljaju proizvode po nižoj cijeni i većoj produktivnosti. Osobne robote koristimo kako bi nam pomogli u usisavanju dnevne sobe, zalijevanju vrta ili pri košnji travnjaka. U struci se koristi naziv 3D kada se objašnjava da roboti uglavnom rade poslove koji su dosadni, zamorni ili ponavljajući (Dull), prljavi (Dust) i opasni (Danger). Korištenjem robota povećava se produktivnost i omogućuje da svakim danom postižemo bolje poslovne rezultate u svijetu u kojem je radno stanovništvo sve starije. Do danas, robotska tehnologija tek počinje dobivati na snazi u svijetu logistike, ali očito ima veliki potencijal promijeniti način rada logističke industrije. Jedan od najvećih izazova s kojima se logistička industrija trenutno suočava je dostu-

pnost radne snage, potaknuta revolucijom e-trgovine i njenom potrebom za bržim pošiljkama paketa, te sve manje radne snage u zapadnom svijetu. Iako je upotreba robota u logistici još uvijek u početnoj fazi i još nije imala značajan utjecaj, to je prava opcija za borbu protiv izazova dostupnosti radne snage u industriji. S obzirom da je globalno tržište robotike na putu da naraste na 45,5 milijuna dolara do 2025. godine, tvrtke u svim industrijama eksperimentiraju i implementiraju robotiku u svojim skladištima, distribucijskim centrima i centrima za isporuke. Podrška ovom trendu je baza dobavljača koja optimizira naprednu tehnologiju i koristi je za razvoj novijih, boljih i korisnijih strojeva koji zadovoljavaju potrebe njihovih kupaca. Roboti mogu biti različitih oblika i veličina ovisno o namjeni korištenja. Teško je dati definiciju robota koja odgovara svim mogućnostima. Robot je definiran kao „stroj koji je sposoban automatski izvršiti složeni niz radnji, posebno one koje može programirati računalo“ (Oxford English Dictionary). Logistički robot se na mnogo načina razlikuje od svih ostalih robota. Nedavno DHL-ovo izvješće definira „logističkog robota“ kao robota s jednim ili više hvataljki za preuzimanje i premještanje predmeta unutar logističke operacije kao što je skladište, centar za sortiranje ili zadnja milja. Da bismo razumijeli ulogu robota u logistici, trebamo se vratiti u 1954. godinu, kada je George Charles Devol izumio prvog industrijskog robota (nazvao ga je Unimate). Devol je zajedno s Josephom F. Engelbergerom osnovao prvu tvrtku robota (Unimation), koju je kupila Condec Corporation 1960. godine. Sljedeće, 1961. godine General Motors je instalirao prvi Unimate za točkasto zavarivanje i rukovanje tlačnim lijevanjem u svojim tvornicama automobila. U 1960-im i 70im godinama, ruke modernih industrijskih robota nastavile su se razvijati. Većina robotskih ruku instaliranih između 60-ih i sada bila je ograničena samo na proizvodnu stranu opskrbnog lanca, točnije, u automobilskom sektoru, a jedan je dio prešao na podršku distribuciji i logistici. Kakve vještine i mogućnosti mora imati robot da bismo ga nazvali logističkim? Do sada su roboti bili relativno neinteligentni, slijepi i nepomični, jer izvode iste pokrete više puta s visokom razinom točnosti i preciznosti. Ove vještine su savršene za jednostavne proizvodne procese kao što su prijenos dijelova i zavarivanje. No, svijet logistike je mnogo dinamičniji i složeniji, zahtijeva više i bolje sposobnosti od robota.

Ako želimo učinkovito zaposliti robote u logističkoj industriji, oni moraju imati kapacitet za rukovanje širokim rasponom različitih dijelova u bezbroj kombinacija. Karakteristike kao što su sposobnost gledanja, kretanja i reagiranja na okolno okruženje su kritične. Dosadašnji pokušaji uvođenja vještih robota u razne logističke primjene bili su neuspješni, jer tehnologija nije bila spremna. Kako bi bili učinkoviti u području logistike, stručnjaci kažu da roboti moraju imati neke oblike „mozaga, stopala, ruku i očiju“. Trebat će im oči da vide i prepoznaju predmet, ruke da pokupe predmete, noge da se kreću s jednog mjesta na drugo i mozak za koordinaciju svih zadataka. Logistički roboti automatiziraju proces skladištenja i premještanja robe dok se probijaju kroz opskrbni lanac. Često se koriste u skladištima i skladišnim objektima za organiziranje i transport proizvoda, što je proces koji se naziva intralogistika, ali se mogu koristiti i u drugim okruženjima. Nedavni modeli pokazuju da tehnologija robotike konačno počinje sustizati želju za robotima koji su fleksibilni i s dovoljno niskim troškovima da se mogu koristiti u distribucijskom i logističkom okruženju.

Najnovija dostignuća u robotici u logistici Nekoliko značajnih prepreka razvoju robota za logističku industriju počelo je nestajati. Nedostatak dovoljno sredstava za istraživanje i razvoj robota sljedeće generacije bio je problem, ali to više nije istina. Vlada SAD-a uložila je više od 96 milijuna dolara kroz sveučilišne potpore za istraživanje i razvoj u robotici. Samo u 2012. savezna vlada dala je ukupno 50 milijuna dolara bespovratnih sredstava za više od 30 sveučilišnih grupa. Kina je nedavno pretekla Japan kao najveće potrošačko tržište na svijetu za industrijske robote. U travnju 2015. Kina je najavila plan razvo-

ja istraživačkog centra za robotiku vrijednog 200 milijuna dolara u suradnji s Rusijom. Nekoliko startup tvrtki podržano je od strane investitora rizičnog kapitala kako bi razvili robote sljedeće generacije koristeći istraživanja sa sveučilišnih studija. Rethink Robotics jedan je takav startup koji je uspio prikupiti 113 milijuna dolara kapitalnih ulaganja od rizičnih kapitalista samo kako bi razvio i unaprijedio svog trenutnog robota „Baxter“. Fetch Robotics, još jedan obećavajući startup, razvio je robotsku ruku koja se vozi okolo na mobilnoj bazi kako bi pokupila artikle s uobičajene police u skladištu i stavila ih u torbu za narudžbu. Do sada je Fetch prikupio oko 23 milijuna dolara od rizičnog kapitala. Glavni „igrači“ u području logistike, kao što su Google i Amazon, također su počeli financirati razvoj robotske tehnologije. U 2013. Amazon je potrošio 775 milijuna dolara za kupnju Kive, startup robotske tvrtke s fokusom na logistiku skladišta. Google je u posljednjih dvanaest mjeseci kupio osam startup tvrtki za robotiku. Poboljšano i prekomjerno financiranje nije jedini noviji razvoj koji nas čini optimističnim u pogledu robota sljedeće generacije koji će biti korisni u logističkoj industriji. Bilo je mnogo temeljnih otkrića u omogućavanju tehnologija koje se mogu učinkovito koristiti za stvaranje sljedeće generacije robota. Neke takve tehnologije uključuju brža računala, jeftine senzore, mobilnost, računalstvo u oblaku, bolje baterije i analitiku velikih podataka.

Tvrtke i sveučilišta diljem svijeta provode istraživanja u područjima hardverske i računalne znanosti koja unaprjeđuju perceptivne sposobnosti robota da identificiraju i objekte, prate njegovu lokaciju i planiraju putanju kretanja koja će omogućiti da se predmet podigne.

Broj robota raste Organizacije su oduševljene budućim slučajevima uporabe robotske automatizacije. Gotovo svi oni s robotskim sustavima koji su trenutno na snazi kažu da imaju planove za buduće projekte, dok 46,2% kaže da su već usred novih projekata. Nešto više od 46% nastavit će s novim slučajevima korištenja tijekom sljedeće dvije godine (s procesom planiranja koji je već u tijeku), dok ostali još ne planiraju implementirati robote u svoje intralogističke operacije. Prilikom odabira rješenja za robotiku, 48% tvrtki kaže da je ROI iznimno važan za njihovo donošenje odluka, dok 40% vrijeme povrata smatra iznimno važnim, a 38% ističe ukupne troškove vlasništva kao ključni aspekt njihovog procesa donošenja odluka. Dodatno, 28% pri odabiru rješenja smatra vrijeme za vrednovanje, a 26% rizik ulaganja smatra iznimno važnim.

Gotovo polovica ispitanika koji planiraju koristiti robotiku radije bi

kupila cjelokupno robotsko rješenje (tj. čista investicija u kapital); 24% kaže da bi radije koristili opciju RaaS; a 22% kaže da bi radije kupili hardver robota, ali se pretplatili na softver putem hibridnog pristupa. Prilikom planiranja budućih projekata robotike, oko 77% ispitanika kaže da im je odabir najvažniji prioritet, dok 46,2% ističe razvrstavanje, 38,5% prijevoz, a 30,8% nadopunjavanje kao ključni prioritet pri odabiru robota. Ostale tvrtke žele dodati više robotike u svoje procese primanja i istovara robe (30,8%); odlaganje u automatizirana skladišta (15,4%); pakiranje (7,7%); i konsolidacija naloga (7,7%). Gledajući unaprijed, 61,5% poduzeća će vjerojatno razmotriti mobilne sustave, od proizvodnje do kupca, u sljedećih dvije do pet godina, dok 53,8% ističe robotske sustave za komisioniranje, a 46,2% robote za sortiranje kao svoje ključne buduće prioritete. Predviđa se da će globalno tržište logističkih robota rasti sa 6,17 milijardi dolara u 2021. na 17,82 milijarde dolara u 2028. uz CAGR od 16,4% u prognoziranom razdoblju 2021.-2028.

Buduće prilike za robotiku u logistici Nedavni razvoji otvorili su nove mogućnosti, jer su dizajneri svoju pozornost usmjerili na različite primjene robota u logistici koje su prije bile nezamislive i nemoguće. Slijede neke potencijalne primjene robotike u logistici za koje se vjeruje da su u razvoju:

Roboti za istovar prikolica i kon-

tejnera. Velika većina proizvoda za prodaju u SAD-u i Europi proizvedena je u Aziji i ti proizvodi prelaze ocean u standardiziranim kontejnerima. Po dolasku kontejnera u luke, proizvodi se utovaruju u kamione i šalju u distribucijske centre gdje se ručno istovaruju, sortiraju i slažu na palete za skladištenje u skladištima. Ovaj je proces vrlo radno intenzivan. Godine 2003. DHL je zajedno sa svojim istraživačkim partnerima radio na razvoju novog robota nazvanog Parcel Robot, koji se sastoji od značajki kao što su hvatač, sustav hvatanja koji se sastoji od zglobne robotske ruke, 3D laserskog skenera, teleskopske pokretne trake i šasija. Ovi roboti su sposobni skenirati sve kutije u kontejneru i istovariti proizvode na temelju veličina paketa. Robot zatim podiže predmete i stavlja ih na transportere koji odvoze artikle iz spremnika u centar za sortiranje. DHL-ov Parcel Robot je dokazao da je robotski istovar moguć, a upravo je nekoliko drugih tvrtki već razvilo slične robote. Wynright trenutno prodaje robota za istovar koji istovaruje predmete iz kamiona. Istraživači i tvrtke rade zajedno na razvoju još učinkovitijih robota za istovar kontejnera i robota za utovar prikolica.

Stacionarni roboti za skupljanje

komadnih pošiljaka. Amazon je nedavno kupio Kivu, tvrtku za proizvodnju robota, kako bi uštedio i eliminirao vrijeme koje trudovi provode hodajući. Roboti koje je izradila Kiva mogu odabrati policu s artiklima i donijeti cijelu policu beraču koji ostaje na jednom mjestu, zapravo pretvarajući ljude u stacionarne radnike na montažnoj traci.

Mobilni roboti za skupljanje ko-

madnih pošiljaka. Nekoliko tvrtki robota radi na razvoju mobilnih robota koji bi se vozili po tradicionalnim skladišnim policama i birali artikle baš kao što bi to činio ručni rad. IAM Robotics je mala robotska tvrtka koja pokušava razviti robota koji bi imao sustav kamere i ruku na vrhu kako bi okretao artikle na polici, pokupio ih i stavio u torbu za narudžbu. Fetch Robotic još je jedna tvrtka koja radi na mobilnim robotima za sakupljanje proizvoda.

Zajedničko pakiranje i prilagod-

ba. Cijene u paketu nedavno su postale vrlo popularne, jer potrošači obično vole koncept „kupite jedan i dobijete jedan besplatno“. Primjena ove prodajne strategije zahtijeva puno rada i prostora za otvaranje kutija, dodavanje naljepnica, izradu izloga i ponovno pakiranje artikala. Robot Baxter, kojeg je razvio Rethink Robotics, kolaborativni je robot sposoban raditi zajedno s ljudima. Stoga je Baxter savršen za zajedničko pakiranje, jer je u početku bio dizajniran za primjenu pakiranja na kraju proizvodne linije. Iako tehnologija još nije spremna, vjeruje se da će daljnji razvoj robotske tehnologije kao što je Baxter omogućiti tvrtkama da učinkovito poduzmu sve radnje potrebne za primjenu paketnih cijena. Roboti za kućnu dostavu. Starship Technologies, start-up sa sjedištem u Londonu, već je najavio da će uskoro proizvoditi i prodavati robote za dostavu paketa. Iako je još u početnoj fazi, postoji vjerojatnost da ćemo uskoro vidjeti robote za dostavu na kućnu adresu na djelu. ST