自動(dòng)駕駛

2021年銷8000臺(tái)，這可能是自動(dòng)駕駛率先大規(guī)模商用的場景

第一電動(dòng)大牛作者智車星球 2022-07-28 18:03

在自動(dòng)駕駛應(yīng)用的諸多場景中，有一個(gè)場景較少進(jìn)入公眾視野，但已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無人化、規(guī)?；渴穑@就是無人叉車。2021年我國無人叉車總銷量約8000臺(tái)，在自動(dòng)駕駛各細(xì)分場景中位居前列，而且還在快速擴(kuò)張。

如果從2008年大學(xué)期間在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、組建機(jī)器人團(tuán)隊(duì)研發(fā)輪足式螞蟻機(jī)器人開始算起，錢莫天在機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)有了近15年的經(jīng)驗(yàn)。

作為一名“創(chuàng)二代”，錢莫天卻沒能拿到“金手指”的劇本。首次創(chuàng)業(yè)的第二年，便遇上了“現(xiàn)金流斷裂”。艱難維持一年后，第一次創(chuàng)業(yè)正式謝幕。

但錢莫天是幸運(yùn)的，2016年3月，不甘心的他開始了二次創(chuàng)業(yè)。此前外接項(xiàng)目中一位客戶定制的移動(dòng)機(jī)器人底盤成了他重振旗鼓的起點(diǎn)，同時(shí)，也給他帶來了新的認(rèn)知。

“機(jī)器人應(yīng)該是做人不愿意做或做一些比人更擅長做的事，去替代人完成一些大量的重復(fù)性勞動(dòng)?！?/span>

對于這些事，錢莫天給出的答案是“搬運(yùn)”。

自此，錢莫天的第二次創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目——木蟻機(jī)器人便有了初心，“讓人類不再搬運(yùn)”也成為了企業(yè)的slogan。

△木蟻機(jī)器人CEO錢莫天

賭的就是100萬臺(tái)的叉車市場

雖然有了靈魂，但路怎么走并沒有變得明朗。

一開始木蟻把重點(diǎn)放在了AGV貨架搬運(yùn)，然而彼時(shí)的AGV賽道已經(jīng)一片紅海，在一些細(xì)分場景，客戶的需求也比較零散，難以形成規(guī)模效應(yīng)。隨后，木蟻關(guān)注到了叉車，這個(gè)在工業(yè)及物流領(lǐng)域的原生搬運(yùn)工具，是占比超95%的品類，容易打造出爆款產(chǎn)品。于是2018年，木蟻決定聚焦無人叉車。

選擇叉車領(lǐng)域除了符合初心，更重要的，是叉車領(lǐng)域擁有托盤這個(gè)通用載具。通用意味著標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)化意味著大規(guī)模和快速降本，一旦技術(shù)突破，無人叉車將會(huì)大量爆發(fā)。

另一方面，叉車市場看似小眾，但市場空間并不小。

根據(jù)中國工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)工業(yè)車輛分會(huì)數(shù)據(jù)，2015-2021年，全國叉車銷量逐年增長，2020-2021年，受益于國內(nèi)新冠疫情得到良好控制，以及制造業(yè)、物流業(yè)的快速恢復(fù)，國內(nèi)叉車銷量增速超過30%，2021年全國叉車銷量突破100萬輛。

△2015-2021年國內(nèi)叉車銷量變化情況

“我們賭的就是這100萬的叉車市場，相信未來一定會(huì)率先被智能化?！卞X莫天說道。

鎖定了產(chǎn)品，接下來就是尋找合適的落地場景。

2019年，錢莫天在德邦快遞最大的快運(yùn)分撥中心——廣東順德樞紐中心，遇到了愿意嘗試無人叉車的負(fù)責(zé)人。場景封閉、叉車量足夠大、落地的技術(shù)難度大、此前沒有人能成功進(jìn)入，這幾個(gè)因素疊加，讓錢莫天確定，這是木蟻實(shí)踐產(chǎn)品和技術(shù)的最佳場所。

△某快運(yùn)中心

在公路運(yùn)輸環(huán)節(jié)，一般按照貨物的單票重量從小到大，可以分為三個(gè)板塊：快遞、零擔(dān)和整車。

快運(yùn)服務(wù)此前曾以30公斤以上500公斤以下小票零擔(dān)市場為主力，但近年來其業(yè)務(wù)的上下限在不斷擴(kuò)展，與快遞、大票零擔(dān)的界限日益模糊。

△快運(yùn)服務(wù)分類示意圖

但目前，快運(yùn)分揀中心依然是以重量較大的貨物為主，由于貨物體積和重量大容易損壞分揀設(shè)備的原因，基本還是以人工分揀為主，尤其35公斤以上的大件，更是只能由人工操作叉車進(jìn)行搬運(yùn)及分揀。

此時(shí)，快運(yùn)中心的痛點(diǎn)便展現(xiàn)了出來。

由于工作的特殊性，快運(yùn)中心叉車工人的工作時(shí)間都是從晚上到凌晨，時(shí)長在10-12個(gè)小時(shí)之間。同時(shí)，由于貨物的吞吐量很高（高峰期一小時(shí)大約會(huì)達(dá)到1萬箱），因此，對工作人員的體力要求也很高。

“在快運(yùn)中心工作就是在打仗，必須年輕力壯，所以現(xiàn)在快運(yùn)中心最大的問題就是適齡勞動(dòng)力已經(jīng)出現(xiàn)了斷層。目前是以70、 80后為主力，90、00后幾乎沒有，同時(shí)，離職率還很高，在30%左右。” 錢莫天表示。

另一方面，人工操作常會(huì)出現(xiàn)不按照規(guī)定路線行駛、轉(zhuǎn)彎不當(dāng)、高負(fù)荷行駛或速度過快導(dǎo)致的安全事故。這種情況一旦出現(xiàn)，一方面會(huì)出現(xiàn)人員傷亡的嚴(yán)重后果，另一方面可能導(dǎo)致倉庫交通癱瘓，出現(xiàn)爆倉（短期內(nèi)大量貨物聚集，超出了場地的分撥承載能力，導(dǎo)致難以快速中轉(zhuǎn)疏通的現(xiàn)象）的情況。

正所謂市場有多痛，需求就有多強(qiáng)烈。從順德開始，錢莫天打開了新的局面，同樣，也迎來了產(chǎn)品、技術(shù)、模式多方面的調(diào)整。

從解決客戶痛點(diǎn)出發(fā)建立護(hù)城河

傳統(tǒng)的快運(yùn)中心搬運(yùn)業(yè)務(wù)場景，是在一個(gè)托盤上放置多個(gè)目標(biāo)貨區(qū)的貨物，叉車工人會(huì)開著叉車一邊運(yùn)輸一邊分揀各個(gè)貨區(qū)的對應(yīng)貨物。

顯然，這樣的流程對于無人叉車并不適用，因此，業(yè)務(wù)流程必須進(jìn)行調(diào)整。在卸貨區(qū)域，由人工先進(jìn)行分揀并將貨物裝在托盤上，并確保一個(gè)托盤只放同個(gè)目標(biāo)貨區(qū)的貨物。之后，無人叉車叉取托盤，取貨后，工人先掃貨物上的標(biāo)識(shí)碼或庫位碼，再掃叉車上的碼，調(diào)度系統(tǒng)再根據(jù)兩個(gè)碼的車貨信息進(jìn)行匹配，給無人叉車規(guī)劃一條最優(yōu)的路線出來進(jìn)行配送。達(dá)到貨區(qū)后，無人叉車會(huì)自動(dòng)卸貨，完成后再返回。

確定了業(yè)務(wù)流程的大框架，之后就是圍繞這個(gè)框架在客戶最在意的兩個(gè)痛點(diǎn)——效率和安全上做功課，“只有解決客戶問題的產(chǎn)品才是最有價(jià)值?！?錢莫天說道。

效率和安全是兩個(gè)點(diǎn)，但二者卻又相互交融。

因此，木蟻選擇的策略是從各環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。以最大化效率為目標(biāo)，進(jìn)行整體方案的正向設(shè)計(jì)，從而達(dá)到又快又安全的目標(biāo)。

△木蟻無人叉車實(shí)際使用場景

一般倉儲(chǔ)用無人叉車行駛速度基本不高于1.5米/秒，而分撥中心內(nèi)傳統(tǒng)叉車速度則在3米/秒左右。要達(dá)到效率要求，首先就要提升速度。另外，無人叉車要能夠準(zhǔn)確識(shí)別托盤的位置并叉取，然后到達(dá)指定貨區(qū)后要準(zhǔn)確識(shí)別到貨區(qū)空位并自動(dòng)將托盤放在空貨道的最里面。這些要求意味著感知、算法、避障以及規(guī)劃的難度相比普通無人叉車會(huì)變大，安全的要求也會(huì)隨之提升。

據(jù)木蟻CTO張碩介紹，為了達(dá)到要求，木蟻在定位、對環(huán)境的感知以及規(guī)劃控制等方面采用了無人駕駛的技術(shù)路線。其基于激光SLAM和高精地圖的自然定位，可實(shí)現(xiàn)厘米級高精度定位導(dǎo)航，也可實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的避障感知，根據(jù)障礙物的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)分析，調(diào)整路徑規(guī)劃，提高運(yùn)輸安全性。根據(jù)托盤孔位識(shí)別，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取放貨物，完成全流程自動(dòng)搬運(yùn)?！八晕覀兊漠a(chǎn)品是介于AMR（Autonomous Mobile Robot，即自主移動(dòng)機(jī)器人）和自動(dòng)駕駛中間的一個(gè)定位。”

△木蟻?zhàn)詣?dòng)駕駛一站式解決方案

但僅做到單車智能還不夠。

對于快運(yùn)分撥中心，幾十臺(tái)甚至百臺(tái)級別的叉車同時(shí)運(yùn)行是常態(tài)，

另外，由于人工搬運(yùn)時(shí)會(huì)有走捷徑的情況，因此無人叉車的單車效率約為傳統(tǒng)叉車的70%左右，為了提升效率，會(huì)進(jìn)一步增加無人叉車的數(shù)量。

如此大的量，就更需要通過調(diào)度系統(tǒng)的群體智能來提升效率，通過有序的全局最優(yōu)調(diào)度來提升整體的運(yùn)行效率，達(dá)到整體效益最優(yōu)。

木蟻采用的是分布式集群調(diào)度規(guī)劃解決方案。與在云端對每臺(tái)車提前規(guī)劃好路徑，然后把路徑下發(fā)給車端的集中式解決方案不同，分布式方案擁有更大的自由度。

首先云端會(huì)拿到所有車的信息，給出一個(gè)初始的調(diào)度規(guī)劃，每臺(tái)車在執(zhí)行初始規(guī)劃的過程中還會(huì)接收到周圍其他叉車的信息，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整。

同時(shí)，由于快運(yùn)分撥中心經(jīng)常會(huì)有不規(guī)則貨物，這些貨物并不適合無人叉車搬運(yùn)，所以整個(gè)場地是人機(jī)混合場景。

為了避免搬運(yùn)過程中的安全性問題，木蟻在軟件和算法上從多個(gè)維度進(jìn)行了優(yōu)化，做到不僅能夠感知車輛，還能夠預(yù)測其他車輛的意圖，避免發(fā)生碰撞。

“我們其實(shí)是把自動(dòng)駕駛和車路協(xié)同應(yīng)用到了一個(gè)封閉場景中?！卞X莫天總結(jié)道，“我們目前已經(jīng)做到單倉實(shí)際調(diào)度100臺(tái)以上，不管是從國內(nèi)還是國外看，我們的整個(gè)調(diào)度系統(tǒng)絕對是領(lǐng)先的。”

△木蟻集群調(diào)度系統(tǒng)

整套系統(tǒng)還有一個(gè)重要的價(jià)值，就是給快運(yùn)方帶來的數(shù)字化改變。

部署完成后，木蟻能很好地把貨、車和人串聯(lián)起來，形成了一套數(shù)字化管理方式。運(yùn)營人員可以從后臺(tái)清晰了解貨物的進(jìn)出全路徑，從而能找到環(huán)節(jié)中的優(yōu)化空間，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，最終達(dá)到降本增效的目的。

從錢莫天和張碩的描述中，很容易給產(chǎn)品及配套系統(tǒng)貼上“操作難度高”的標(biāo)簽，但在實(shí)際應(yīng)用過程中，卻非常便利。

“工作人員只需要掃描一下托盤的貨，再掃描一下車，任務(wù)就完成了。剩下就交給系統(tǒng)，它會(huì)自動(dòng)計(jì)算給出目的地路徑，然后執(zhí)行所有動(dòng)作。一個(gè)新手只需要5分鐘就能學(xué)會(huì)車輛操作?！?錢莫天說道，“一旦應(yīng)用了我們的系統(tǒng)，客戶很快就會(huì)喜歡上，我們產(chǎn)品現(xiàn)在的日活率都是99%以上?！?/span>

做無人叉車賽道的Top 1

單車智能、群體調(diào)度系統(tǒng)、系統(tǒng)安全性以及數(shù)字化能力，在解決客戶痛點(diǎn)的過程中，木蟻也逐漸修起了自己的護(hù)城河。

“到目前為止，木蟻是唯一一家將無人駕駛技術(shù)和叉車結(jié)合、實(shí)現(xiàn)物流整倉無人駕駛的公司。”說到此處，錢莫天很是自豪?！拔覀兛梢匝杆侔焉鲜霰趬痉e累起來，再加上這些年積累起來的供應(yīng)鏈優(yōu)勢，我們可以進(jìn)入到更多場景，例如單個(gè)用戶需求不大，但總體量更大的工業(yè)倉儲(chǔ)場景。通過這種方式，我們產(chǎn)品的優(yōu)勢將進(jìn)一步體現(xiàn)?！?/span>

雖然有先發(fā)優(yōu)勢，但木蟻沒有放松對自己的要求。在物流這個(gè)薄利多銷、對成本格外看重的場景中磨煉，也倒逼木蟻不斷通過傳感器、算法的迭代去降低成本。

目前無人叉車行業(yè)的產(chǎn)品售價(jià)基本在15~20萬左右，而木蟻已經(jīng)將產(chǎn)品售價(jià)做到了10萬以內(nèi)，整體優(yōu)勢已經(jīng)非常明顯。

不過從數(shù)據(jù)看，2021年無人叉車市場的銷量大約8000臺(tái)，在國內(nèi)電動(dòng)叉車市場的滲透率只有1%左右，上升的空間還很大，相信未來木蟻還會(huì)遇到不少有力的競爭者。

如何應(yīng)對，錢莫天已經(jīng)有了清晰的“三步走”戰(zhàn)略：

一、沿著自動(dòng)駕駛規(guī)?；涞氐姆较颍瑢ふ揖哂幸?guī)?；瘡?fù)制爆款產(chǎn)品能力的場景。這個(gè)場景不宜有大量長尾問題，同時(shí)，是一個(gè)高頻應(yīng)用場景，能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。目前來看，這樣的場景木蟻已經(jīng)找到了并進(jìn)行了擴(kuò)張。今年1月，木蟻成功從室內(nèi)走向室外封閉園區(qū)搬運(yùn)場景，產(chǎn)品、技術(shù)和模式已經(jīng)進(jìn)入了規(guī)?；茝V階段。