Роботизация интралогистических операций с помощью продукта шаттловая система хранения SberShuttle
Организация
 
«Лаборатория робототехники Сбера»
 
Россия
Выставка
 
CeMAT Russia, г. Москва
Дата проведения
 
21.09.2022
Отвечает на вопросы
Михаил Владимиров (руководитель направления)
 
Ежегодная международная выставка СеМАТ RUSSIA 2022 прошла в Москве с 20 по 22 сентября. Деловая программа в рамках этой выставки позволила участникам рынка средств автоматизации склада и логистических услуг поделиться опытом по реализации своих планов в условиях новой экономической реальности. Среди прозвучавших докладов особый интерес слушателей вызвало выступление руководителя направления в «Лаборатории робототехники Сбера» Михаила Владимирова.
 

Справка. «Лаборатория робототехники Сбера» – это один из девяти корпоративных центров исследований и разработок ПАО СБЕР. Основана в 2017 году. Работает в пяти основных направлениях: промышленная коллаборативная робототехника, логистическая робототехника, беспилотные транспортные средства, промышленные экзоскелеты и сервисные роботы.

 
Михаил Владимиров
Руководитель направления в «Лаборатория робототехники Сбера»
— Здравствуйте. Я постараюсь сжато рассказать про наш продукт, который уже демонстрировался в этом году на ряде мероприятий, включая «Иннопром», поэтому буду максимально конкретным.
Почему Сбер начал заниматься этим направлением? Ни для кого не секрет, что у нас в стране большой логистический кластер, в той или иной степени, требующий автоматизации и роботизации.
Согласно внешней статистике количество обработанных на складах заказов в 2021 году составило 1,7 млрд, и рост к предыдущему году составил 107%. К 2025 году рынок вырастет в 3 раза и вместе с ним, вырастит численность персонала и, соответственно, расходы на него. Мы проанализировали наши внутренние процессы и увидели, что на складе непосредственная работа с грузом составляет всего 20%. Мы рассмотрели решения, позволяющие повысить эффективность работы склада, и остановились на концепции «Person-to-goods», переведя ее в концепцию Goods-to-person.
Когда сотрудник склада перемещается, собирая товар по мезонину, его производительность в разных компаниях составляет от 40 до 100 единиц хранения в час, что очень мало. Чтобы изменить эту ситуацию мы разработали шаттловую систему хранения SberShuttle, являющейся ключевым элементом в реализации концепции Goods-to-person. Основой данного продукта является робот-шаттл собственной разработки для перемещения груза в стандартном контейнере от стеллажа до станции отбора.
У него оригинальная защищенная патентами платформа, тем не менее, для рынка это достаточно стандартный образец реализации шаттла.
Если посмотреть на систему SberShuttle сверху вниз, то можно выделить несколько основных участков. Это зона хранения, устройство вертикального перемещения лифтов, сам шаттл и станция отбора, где работник непосредственно взаимодействует с товаром, выгруженный ему системой.
 
Рис. 1 Робот-шаттл системы хранения SberShuttle. (кликабельно)
Станция отбора представляет собой стандартную конфигурацию, в которой система Pick by Light подсвечивает в контейнере ту область, из которой следует забрать товар. Оператору нужно только осуществить механический отбор заказа, но и эту операцию тоже можно роботизировать. Для этой цели в состав SberShuttle мы включили роботизированную станцию отбора заказов SberPicker. В ней робот-манипулятор осуществляет поиск, захват и отбор любого товара. В стандартной конфигурации отбор происходит с помощью захвата в виде присосок, но система захвата может конфигурироваться в зависимости от размера и формы товара на складе. Производительность такого решения составляет более 400-600 операций в час. Мы проанализировали ассортимент крупного ритейлера, и установили, что процент товаров, которые можно перенаправить на SberPicker, составляет 60 - 98% от всего товарного ассортимента в зависимости от упаковки.
 
Рис. 2 Шаттловая система хранения SberShuttle. (кликабельно)
Основным преимуществом решения SberShuttle является максимально полное использование объема складского помещения, причем система хранения кастомизироваться под разные размеры складов, как вверх, так и в ширину. Это позволяет существенно сэкономить на аренде площадей. Помимо этого, SberShuttle, имея модульную структуру, позволяет максимально эффективно масштабировать возможности склада. Докупая элементы универсальных роботов, достраивая стеллажи, как по вертикали, так и по горизонтали можно прийти к тому объему, к той производительности, которая оптимальна для вашего кейса.
Глубокие компетенции в области искусственного интеллекта позволили нам разработать собственную систему WMS (Warehouse Management System – система складского менеджмента, прим. редакции), которая анализирует данные по структуре, по отчету за подбор за предыдущий день, неделю и делает прогноз того, какие товары могут быть востребованы в ближайшее время. На основе этих данных флот шаттлов в течение технических перерывов перемещает контейнеры внутри склада таким образом, чтобы обеспечить минимальное время выполнения операций отгрузки. Таким образом, WMS позволяет по оптимальному сценарию управлять роботизированным складом при высокой интенсивности работы с заказами, что исключает очереди и, как следствие, вынужденные простои.
Многие задаются вопросом человеческого фактора, в плане инвентаризации. Система SberShuttle, реализующая концепцию Goods-to-person, о которой я рассказывал, обеспечивает доступ к информации о статусе и наличии товара в каждый момент времени. Так как выполнение работ идет через станцию отбора то и выборка, соответственно, тоже контролируется.
Мы проанализировали конкурентную среду в разных странах, и пришли к следующим приблизительным срокам окупаемости роботизированных логистических решений по сравнению с ручным трудом. Производители США и Европы окупают их за 7-9 лет, китайские производители за 4-5, лет, мы за 3-3,5 года. За счет чего это обеспечивается? Накопленный в нашей группе компаний интеллектуальный и инженерный капитал позволил специалистам Лаборатория робототехники разработать и собственный софт, и собственные инженерные решения. В любом регионе страны мы представлены, и можем уже сейчас обеспечивать техническую поддержку на местах в течение нескольких часов.
Подводя итог, хочу подчеркнуть, что шаттловая система хранения SberShuttle является полностью отечественной разработкой «Лаборатории робототехники Сбера», включая программное обеспечение и сам робот-шаттл, что принципиально важно в существующих реалиях. Этот российский продукт позволяет полностью автоматизировать работу склада, существенно снизить операционные расходы и исключить какие-либо ошибки, вызванные человеческим фактором. По сравнению с ручным отбором обеспечивает пятикратный прирост эффективности.
— Вопрос из зала. Скажите, где на практике в промышленных условиях можно увидеть вашу систему?
— Мы планируем делать демо-зону, куда сможем приводить людей из внешнего периметра. На текущий момент у нас есть полноразмерный демо-стенд, который, собственно, и показывает, как эта система работает.
— Вопрос из зала. Михаил, робот-шаттл все-таки полностью российский или он собирается из китайских комплектующих?
— Его можно собирать из любых комплектующих. У нас, как я говорил, собственные инженерные компетенции, поэтому наладить, перенастроить производство так, чтобы собирать из чего-то другого – больших проблем нет.
— Вопрос из зала. Все же интересует вопрос об импортонезависимости.
— Да. Это, наверное, самая популярная тема. Сейчас ряд российских компаний уже поставили нам крупные партии товара. И если будет необходимо довести локализацию до 100%, в том числе по компонентной базе, то в наших силах решить эту задачу.
 

В интервью порталу «ЭЛЕЭКСПО» Михаил Владимиров ответил на вопросы, которые позволили во многом дополнить и конкретизировать его выступление на деловой программе выставки СеМАТ RUSSIA 2022.

— Михаил, в своем выступлении на деловой программе вы сказали, что ваш робот-шаттл имеет защищенную патентами платформу. О каких технических решениях идет речь?
— Вся история, связанная с уникальностью воспринимается в инженерных решениях. Мы сейчас проходим процедуру оформления патентов на ноу-хау, поэтому было бы не совсем корректно рассказывать об этом до того, как мы эти документы получим. Скажу, что мы проанализировали типичные проблемы у других решений, с тем, чтобы избежать их в нашей разработке.
— Но в стандартной для рынка реализации шаттла сложно придумать что-то принципиально новое.
— Мы пытались сделать такую тележку, которая была бы максимально адаптирована под российский рынок. Чтобы она была простой с инженерной точки зрения и максимально дешевой в реализации – это как раз и является нашим ноу-хау. Для этого мы уменьшили количество двигателей, которые существенно влияют на стоимость тележки. За счет упрощения мы также повышаем надежность решения, соответственно, тележку проще ремонтировать и обслуживать. Поэтому, когда мы говорим об удешевлении, то речь идет не только о снижении начальных стартовых инвестиций, но и о совокупной стоимости владения системой, которая складывается как от эксплуатационных расходов, так и от сокращения определенных рисков. Таким образом, имея возможность найти альтернативных поставщиков, мы не только обходим ограничения по импорту технологий, но и решаем вопросы с обслуживанием поставленной техники, сроками поставок и так далее.
Наша следующая версия робота-шаттла будет на китайских движках и, предваряю вопрос по поводу того, можно ли сделать шаттл полностью из российской компонентной базы? Ответ – да, можно, но для этого необходим определенный объем заказов, для которого количество компонентов будет исчисляться тысячами. На выставке «Иннопром» мы обсуждали с Минпромторгом вопрос о том, что при определенном объеме можно делать заказ компонентов на отечественных предприятиях с теми же самыми характеристиками, что мы сейчас закупаем в Китае. Вопрос в цене и если это штучная история, то естественно, такой двигатель будет золотым.
— Какие аспекты риска также можно уменьшить?
— Совокупная стоимость владения нашим решением также может определяться гибкостью использования складского оборудования. Поясню. Если мы говорим о капитальных затратах на организацию самого склада, то в некоторых случаях оборудование в нем ставится раз и навсегда. В случае расширения бизнеса имеющееся складское оборудование требуется демонтировать, перевезти и так далее, что очень сложно, долго и дорого, либо параллельно строить второе помещение. Наша система за счет модульности позволяет уйти от этого риска, делая плавное наращивание тех же самых стеллажей, роботов без остановки критически важных складских процессов, постепенно переводя нагрузку на другой объект. И таких примеров достаточно много.
— На какой стадии реализации сейчас находится проект SberShuttle?
— На «Иннопром» мы привозили большой стенд, на котором демонстрировали образец системы SberShuttle. В настоящее время проводится всестороннее тестирование мелкосерийных образцов этой системы. При этом мы открыто рассказываем о нашей разработке, так как хотим определить интерес к ней участников рынка, чтобы спрогнозировать объем потенциального заказа на уже серийные изделия. Потому что уже есть индустриальные партнеры, готовые развивать их производство. Имеется заинтересованность, в том числе и у внешних игроков.
— Говоря о внешних игроках, то перед вами стоит задача, прежде всего, закрыть свой собственный рынок?
— Здесь вопрос обоюдовыгодный. С одной стороны мы говорим о том, что мы решаем внутренние потребности, с другой стороны планируем обеспечить этими решениями внешних игроков. Приведу простой пример. Сбер подчас создает условия для возникновения конкуренции, так как она позволяет повысить качество предоставления услуг нашему клиенту. Поэтому если у нас на что-то есть естественная монополия, то это не всегда хорошо для конечного пользователя. Поэтому открытость в обсуждении тех или иных проблем и нюансов в особых условиях эксплуатации роботов-шаттлов, которые могут не встретиться в России – это важная составляющая того, чтобы довести этот продукт до следующего уровня качества.
— При каких условиях можно говорить об эффективности ваших шаттлов?
— Наше моделирование эффективности показало, что это зависит от классов объектов. Понятно, что на большом объекте эффект будет более ощутимый. При этом важен режим работы. Эффект от использования шаттла начинает проявляться, когда склад работает хотя бы в 2 смены или 6 дней в неделю, то есть, когда требуется дублировать работников. Если это 5 дней в одну смену, то эффективность лежит в красной зоне, и такой проект едва окупается. Но как только режим работы склада выходит за рамки 5-дневки в одну смену, то эффективность сразу показывает свой результат. При этом эффективность увеличивается, кратно, когда технологии не привязаны к какому-то дню, к какому-то количеству часов в неделю и так далее.
— Вы сами выступаете интегратором своих решений?
— Этим вопросом занимается компания «СТК» – наш партнер-интегратор. При этом мы не ограничиваемся исключительно этой организацией. Вполне возможно, что найдется партнер, который захочет в комплексе с другими продуктами интегрировать наше решение, либо выступать в роли посредника.
— Как у вас устроен аудит?
— Скажу так: технологии ради технологий это прекрасно, но мы работаем в реальном мире, где экономически неэффективные модели не внедряются. И в данном случае у нас каждый подход к любому проекту начинается с того, что мы подписываем NDA, если это даже внутренний клиент, а не только внешний. Мы направляем опросник, запрашиваем дополнительные данные, например, по товарному составу, по структуре заказа, по логике построения конечного бизнес-процесса, который нужно проверить на предмет возможности роботизации. На основе полученной информации либо подтверждаем эффективность ввода в эксплуатацию того или иного решения, либо говорим: «Мы готовы вернуться к обсуждению этого вопроса, когда бизнес-модель будет соответствовать требуемым параметрам».
— Спасибо вам за интервью. Желаем вашей Лаборатории робототехники успешного развития и новых интересных проектов.
 

Материал подготовили: Сергей Мануйлов и Игорь Дмитриев

Bottom Logo

Портал ЭлеЭкспо – это информационное интернет-издание в области электротехники, электроэнергетики и автоматизации.

Основная задача Портала — это оперативное информирование о новинках, которые были или только будут представлены на крупнейших российских и зарубежных электротехнических выставках.

Follow Us:

Контакты:
  • Телефон, e-mail:

    +7 921 7871 350, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Bottom Logo