Robot học và AI vật lý

Liệu Robot Có Thật Sự Tăng Cường ROI Trong Kho Hàng Và Nhà Máy?

mm
Thêm Unite.AI vào các nguồn ưu tiên của bạn trên Google

Liệu robots sẽ chiếm lấy vị trí của con người? Đó vẫn là một câu hỏi mở, nhưng nếu khả năng là tiêu chí, câu trả lời là chắc chắn – có. Hiện tại, robots có thể làm gần như mọi việc mà con người có thể làm – không kém hơn một nhân vật như Bill Gates mô tả khả năng của họ là “không giới hạn” – và họ vẫn còn trong giai đoạn sơ sinh. Đối với các doanh nghiệp, robots mang lại hiệu quả và giảm chi phí, đặc biệt là trong các nhà máy, kho hàng và các cơ sở khác yêu cầu lao động nhân công đáng kể; ít nhất đó là như họ được nhận thức.

Tuy nhiên, các nhà quản lý thường giả định rằng việc thay thế lao động nhân công bằng robots sẽ dẫn đến một đội ngũ làm việc với mức lương 0 đô la mỗi giờ – và có thể làm việc 24/7 nếu cần. Trong khi robots – và các thiết bị di động tự động khác (AMRs và AGVs), cũng như xe và xe nâng – có chi phí, suy nghĩ là rằng given sự giảm chi phí cho lao động mà chúng thay thế, lợi nhuận nên rất lớn.

Nhưng điều đó không nhất thiết đúng; nhiều nhà quản lý không hoàn toàn nhận thức được hoặc không đánh giá đủ tầm quan trọng của việc robots và thiết bị di động tự động có chi phí riêng, một số trực tiếp và một số ẩn. Một số chi phí ẩn mà các nhà quản lý thường không xem xét, nhưng nên, bao gồm – thời gian ngừng hoạt động của robots do sạc, nâng cấp máy tính để quản lý đội ngũ, không gian lưu trữ hoặc sản xuất bị mất – và thậm chí cả tắc nghẽn giao thông.

Hiệu Suất Thấp Trong Thời Gian Ngừng Hoạt Động

Robots và thiết bị di động tự động chạy bằng pin – và những pin cần được sạc. Thời gian sạc phụ thuộc vào kích thước của robot hoặc xe, nhưng nó có thể lên đến 20% thời gian chúng được dự kiến sẽ hoạt động. Ngoài ra, dữ liệu cho thấy các vấn đề khác thường giữ robots ngừng hoạt động thêm 12% thời gian của chúng, có nghĩa là nhiều robots có thể ngừng hoạt động tới một phần ba thời gian mà các nhà quản lý dự kiến chúng sẽ hoạt động. Thời gian ngừng hoạt động – khi một máy không có sẵn để thực hiện công việc – cần được phản ánh khi tính toán lợi nhuận.

Ngoài thời gian ngừng hoạt động, các gián đoạn nhỏ hoặc sai sót trong chu kỳ làm việc có thể gây ra các hiệu suất thấp khác cho đội ngũ robots tự động. Ví dụ, trong nhiều kho hàng, việc chọn hàng được thực hiện bởi robots, trong khi đóng gói và xác minh đơn hàng được thực hiện bởi con người. Nếu một robot không thể chọn và giao hàng đến khu vực đóng gói, hoặc mang hàng sai, người lao động không thể hoàn thành đơn hàng đó, và toàn bộ hệ thống thường bị tạm dừng, gây ra một hiệu ứng domino của các trì hoãn và thời gian ngừng hoạt động của robot. Và nếu công ty cam kết giao hàng cùng ngày, như nhiều trang web trực tuyến yêu cầu nhà cung cấp phải làm, điều đó có thể gây ra một hiệu ứng domino của các khách hàng thất vọng và mất doanh thu.

Mở Rộng Đội Ngũ Có Nghĩa Là Mở Rộng Ngân Sách

Để bù đắp cho thời gian ngừng hoạt động mà hầu hết robots yêu cầu, nhiều kho hàng hoặc nhà máy có một đội ngũ dự phòng – lên đến nhiều robots hoặc máy hơn để bù đắp cho thời gian ngừng hoạt động do sạc và bảo trì. Các chi phí liên quan đến những thứ phụ thêm bao gồm bảo trì và thay thế pin (có thể lên đến một lần một năm). Nhưng một chi phí mà không có khả năng được tính đến là nhu cầu về một máy chủ mạnh hơn, để kiểm soát các robots hoặc máy thêm. Điều đó có thể yêu cầu một khoản đầu tư đáng kể vào phần cứng và phần mềm mới – một chi phí có thể ảnh hưởng đến tính toán lợi nhuận.

Ngoài ra, các robots thêm có thể yêu cầu bảo trì nhiều hơn dự kiến. Robots không hoạt động có thể gặp phải các vấn đề bảo trì thêm, chẳng hạn như phân hủy chất bôi trơn, pin dự phòng cạn kiệt, bụi tích tụ trong cảm biến, và vấn đề động cơ. Nếu robots không hoạt động tới 20% thời gian – như nhiều robots – điều đó có thể có nghĩa là một sự tăng tương ứng trong chi phí bảo trì thêm để giải quyết các vấn đề này liên quan đến thời gian ngừng hoạt động,

Đừng Quên Xem Xét Không Gian Mất

Robots cần năng lượng, và trong các thiết lập kho hàng và nhà máy tiêu chuẩn, điều đó có nghĩa là phân bổ không gian cho các trạm sạc và dock, thường 10 feet vuông hoặc nhiều hơn cho mỗi trạm sạc. Không gian thực tế đó có chi phí – cho dù trong chi phí thuê, mua đất và thuế bất động sản – và những chi phí đó cần được bao gồm khi tính toán lợi nhuận. Điều đó cũng giả định rằng có không gian để thêm; trong khi điều đó không có khả năng là một vấn đề trong các trung tâm phân phối lớn thường nằm ở ngoại ô, nó có thể là một vấn đề lớn cho các công ty đã mở các kho hàng nhỏ hơn trong thành phố và vùng ngoại ô để đáp ứng nhu cầu giao hàng cùng ngày. Trong mọi trường hợp, khi không gian bị chiếm bởi các trạm sạc hoặc dock, nó không thể được sử dụng cho các mục đích khác và có thể cản trở khả năng mở rộng hoặc tăng quy mô.

Nhiều không gian cho sạc có nghĩa là ít không gian cho hàng hóa – điều đó có nghĩa là nhiều chi phí vận chuyển khi mang hàng từ các trung tâm phân phối đến các kho hàng thành phố và vùng ngoại ô, nhiều thời gian chờ đợi để hoàn thành đơn hàng, và nhiều vấn đề về hàng tồn kho và theo dõi. Điều này cũng có thể dẫn đến các đơn hàng bị bỏ lỡ hoặc không chính xác – và một vết đen khác với khách hàng. Một giải pháp sẽ là chỉ cần mở rộng kho hàng để bù đắp cho không gian thêm cần thiết; một giải pháp khác sẽ là thêm kệ hàng dọc để chứa nhiều hàng hơn nếu không gian sàn không có sẵn. Nhưng những giải pháp đó cũng tốn tiền – có nghĩa là lợi nhuận có thể bị ảnh hưởng đáng kể.

Tắc Nghẽn Giao Thông Của Robots Là Một Rủi Ro Thật Sự

Với nhiều robots trên sàn nhà máy hoặc kho hàng, có khả năng cao hơn rằng chúng sẽ va chạm với nhau hoặc với công nhân. Những va chạm đó có thể dẫn đến thiệt hại, chấn thương và các vấn đề lớn. Khi robots va chạm với nhau, chúng sẽ cần được sửa chữa, thêm vào chi phí bảo trì, và gây ra cho cơ sở trở nên kém hiệu quả hơn vì bây giờ nó không có đủ robots để bù đắp cho thời gian ngừng hoạt động do sạc. Và nếu một robot va chạm với một người, nạn nhân có thể sẽ kiện – vì vậy các cơ sở cần tăng bảo hiểm để bao phủ các tổn thất tiềm năng. Các nhà quản lý có thể chọn hệ thống phát hiện va chạm, nhưng những hệ thống đó cũng tốn tiền. Mặc dù hầu hết các nhà quản lý cơ sở không có khả năng có chúng trong tâm trí, nhưng những yếu tố này có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến ước tính lợi nhuận.

Rõ ràng, lợi nhuận của robots không phải là một vấn đề đơn giản. Những người tính đến bức tranh lớn và bao gồm tất cả các chi phí ẩn này có thể sẽ thất vọng hoặc không muốn tự động hóa kho hàng của mình. Nhưng có những cách để bù đắp thêm cho những chi phí này và tăng lợi nhuận. Trí tuệ nhân tạo cho thấy tiềm năng trong việc giải quyết tắc nghẽn giao thông của robots, nhưng khi một cơ sở cần thêm robots để bù đắp cho thời gian ngừng hoạt động do sạc, thuật toán cần được điều chỉnh – điều đó có thể yêu cầu nâng cấp phần mềm hoặc phần cứng, hoặc thuê chuyên gia trí tuệ nhân tạo để thay đổi hệ thống điều khiển.

Một giải pháp đầy hứa hẹn trong việc giải quyết một số vấn đề này nằm trong các phương pháp sạc sáng tạo giảm hoặc thậm chí loại bỏ nhu cầu về thời gian ngừng hoạt động do sạc. Những phương pháp này, chẳng hạn như cho phép robots sạc trong khi làm việc, có thể giảm nhu cầu về đội ngũ robots dự phòng và giải quyết một số thách thức liên quan đến thời gian ngừng hoạt động, sàn nhà máy hoặc kho hàng đông đúc, thời gian chờ đợi để robots hoàn thành nhiệm vụ, không gian bị mất do dock sạc, và chi phí liên quan đến việc kiểm soát đội ngũ.

Tự động hóa thực sự là tương lai, chuyên gia tin; số lượng kho hàng hoàn toàn tự động ở Mỹ đã tăng đều đặn trong gần một thập kỷ. Ngoài ra, nhân viên kho hàng và hậu cần ngày càng khó tìm, và giao hàng cùng ngày đã tăng nhu cầu về một đội ngũ đáng tin cậy. Xu hướng tự động hóa này có thể sẽ tiếp tục, đặc biệt là khi nhiều giải pháp cho các vấn đề xung quanh sạc, thời gian ngừng hoạt động của robot và tắc nghẽn giao thông, và hậu cần được giải quyết, làm cho lợi nhuận thực sự của tự động hóa trở nên hấp dẫn hơn. Cho đến khi điều đó xảy ra, tuy nhiên, các nhà quản lý và chủ sở hữu cơ sở cần tính đến các chi phí ẩn của tự động hóa và đảm bảo rằng chúng được tính toán chính xác vào các ước tính lợi nhuận của họ. Tự động hóa thực sự có thể mang lại lợi ích cho dòng dưới cùng của một tổ chức – nếu nó biết mình đang bước vào và có thể kiểm soát các chi phí ẩn.

Giáo sư Mor Peretz là CEO & Co-Founder của CaPow, một nhà cung cấp giải pháp giao hàng điện năng trong chuyển động cho các đội tàu robot. Ông là Giáo sư Điện tử và Quản lý Năng lượng tại Đại học Ben-Gurion và là một chuyên gia hàng đầu về điện tử công suất.