自動駕駛

2021年銷8000臺，這可能是自動駕駛率先大規(guī)模商用的場景

第一電動大牛作者智車星球 2022-07-28 18:03

在自動駕駛應(yīng)用的諸多場景中，有一個場景較少進入公眾視野，但已經(jīng)實現(xiàn)了無人化、規(guī)?；渴?，這就是無人叉車。2021年我國無人叉車總銷量約8000臺，在自動駕駛各細分場景中位居前列，而且還在快速擴張。

如果從2008年大學(xué)期間在創(chuàng)新實驗室、組建機器人團隊研發(fā)輪足式螞蟻機器人開始算起，錢莫天在機器人領(lǐng)域已經(jīng)有了近15年的經(jīng)驗。

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。

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

“機器人應(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?！?/span>

對于這些事，錢莫天給出的答案是“搬運”。

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

△木蟻機器人CEO錢莫天

賭的就是100萬臺的叉車市場

雖然有了靈魂，但路怎么走并沒有變得明朗。

一開始木蟻把重點放在了AGV貨架搬運，然而彼時的AGV賽道已經(jīng)一片紅海，在一些細分場景，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，這個在工業(yè)及物流領(lǐng)域的原生搬運工具，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)中國工程機械工業(yè)協(xié)會工業(yè)車輛分會數(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入，這幾個因素疊加，讓錢莫天確定，這是木蟻實踐產(chǎn)品和技術(shù)的最佳場所。

△某快運中心

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

快運服務(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)的上下限在不斷擴展，與快遞、大票零擔(dān)的界限日益模糊。

△快運服務(wù)分類示意圖

但目前，快運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行搬運及分揀。

此時，快運中心的痛點便展現(xiàn)了出來。

由于工作的特殊性，快運中心叉車工人的工作時間都是從晚上到凌晨，時長在10-12個小時之間。同時，由于貨物的吞吐量很高（高峰期一小時大約會達到1萬箱），因此，對工作人員的體力要求也很高。

“在快運中心工作就是在打仗，必須年輕力壯，所以現(xiàn)在快運中心最大的問題就是適齡勞動力已經(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，離職率還很高，在30%左右?！?錢莫天表示。

另一方面，人工操作常會出現(xiàn)不按照規(guī)定路線行駛、轉(zhuǎn)彎不當(dāng)、高負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)，一方面會出現(xiàn)人員傷亡的嚴重后果，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。

從解決客戶痛點出發(fā)建立護城河

傳統(tǒng)的快運中心搬運業(yè)務(wù)場景，是在一個托盤上放置多個目標(biāo)貨區(qū)的貨物，叉車工人會開著叉車一邊運輸一邊分揀各個貨區(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)流程必須進行調(diào)整。在卸貨區(qū)域，由人工先進行分揀并將貨物裝在托盤上，并確保一個托盤只放同個目標(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)識碼或庫位碼，再掃叉車上的碼，調(diào)度系統(tǒng)再根據(jù)兩個碼的車貨信息進行匹配，給無人叉車規(guī)劃一條最優(yōu)的路線出來進行配送。達到貨區(qū)后，無人叉車會自動卸貨，完成后再返回。

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

效率和安全是兩個點，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)進行優(yōu)化。以最大化效率為目標(biāo)，進行整體方案的正向設(shè)計，從而達到又快又安全的目標(biāo)。

△木蟻無人叉車實際使用場景

一般倉儲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)確識別托盤的位置并叉取，然后到達指定貨區(qū)后要準(zhǔn)確識別到貨區(qū)空位并自動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變大，安全的要求也會隨之提升。

據(jù)木蟻CTO張碩介紹，為了達到要求，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，可實現(xiàn)厘米級高精度定位導(dǎo)航，也可實現(xiàn)對環(huán)境的避障感知，根據(jù)障礙物的靜態(tài)、動態(tài)分析，調(diào)整路徑規(guī)劃，提高運輸安全性。根據(jù)托盤孔位識別，可實現(xiàn)自動取放貨物，完成全流程自動搬運?！八晕覀兊漠a(chǎn)品是介于AMR（Autonomous Mobile Robot，即自主移動機器人）和自動駕駛中間的一個定位。”

△木蟻自動駕駛一站式解決方案

但僅做到單車智能還不夠。

對于快運分撥中心，幾十臺甚至百臺級別的叉車同時運行是常態(tài)，

另外，由于人工搬運時會有走捷徑的情況，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，會進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)度來提升整體的運行效率，達到整體效益最優(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。

首先云端會拿到所有車的信息，給出一個初始的調(diào)度規(guī)劃，每臺車在執(zhí)行初始規(guī)劃的過程中還會接收到周圍其他叉車的信息，以此為基礎(chǔ)進行實時動態(tài)調(diào)整。

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

為了避免搬運過程中的安全性問題，木蟻在軟件和算法上從多個維度進行了優(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。

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

△木蟻集群調(diào)度系統(tǒng)

整套系統(tǒng)還有一個重要的價值，就是給快運方帶來的數(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。運營人員可以從后臺清晰了解貨物的進出全路徑，從而能找到環(huán)節(jié)中的優(yōu)化空間，實現(xiàn)精細化管理，最終達到降本增效的目的。

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)，它會自動計算給出目的地路徑，然后執(zhí)行所有動作。一個新手只需要5分鐘就能學(xué)會車輛操作?！?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，在解決客戶痛點的過程中，木蟻也逐漸修起了自己的護城河。

“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、實現(xiàn)物流整倉無人駕駛的公司?！闭f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，我們可以進入到更多場景，例如單個用戶需求不大，但總體量更大的工業(yè)倉儲場景。通過這種方式，我們產(chǎn)品的優(yōu)勢將進一步體現(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)品售價基本在15~20萬左右，而木蟻已經(jīng)將產(chǎn)品售價做到了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，在國內(nèi)電動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、沿著自動駕駛規(guī)?；涞氐姆较?，尋找具有規(guī)?；瘡?fù)制爆款產(chǎn)品能力的場景。這個場景不宜有大量長尾問題，同時，是一個高頻應(yīng)用場景，能產(chǎn)生經(jīng)濟效益。目前來看，這樣的場景木蟻已經(jīng)找到了并進行了擴張。今年1月，木蟻成功從室內(nèi)走向室外封閉園區(qū)搬運場景，產(chǎn)品、技術(shù)和模式已經(jīng)進入了規(guī)?；茝V階段。