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跨场景入局者增多-2023年园区物流自动驾驶发展与应用洞察

[罗戈导读]多家企业针对性推出创新产品。

随着园区业主在装卸、运输、配送、仓储等环节迫切追求向自动化、智能化、无人化转型升级,无人驾驶在园区物流领域的应用开始逐渐普及。特别是在一些大型的物流园、工业园,厂到厂、产线到产线的货品装运已经实现全程覆盖。

园区物流无人驾驶应用提速,跨场景入局者增多

2022年1月,国务院印发《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》,明确提出要推动新技术与交通行业深度融合,鼓励自动驾驶在港口、物流园区等限定区域测试应用。

据新战略低速无人驾驶产业研究所了解,园区物流无人驾驶的应用场景主要是在工业园、物流园、保税区、制造工厂等。目前,领先布局的一些企业已经开始尝到了无人驾驶带来的降本增效“甜头”,加速了更多项目落地应用。

2023年部分国内新增及重点园区物流无人驾驶项目最新情况(未完善之处,请指正!)

得益于前期运行场景数据积累和自动驾驶技术的进步,部分园区物流无人驾驶项目已实现小批量的无人化常态运营。根据上表收集整理的信息,从项目所属行业大类来看,除了热门的汽车制造业,在酿造业、钢铁行业、化工行业、航空航天工业,甚至建筑业工地现场都开始投用无人车提高物料运输的速度和效率,园区物流无人驾驶的行业覆盖面在不断扩大。

从主要参与企业来看,除了行业熟知的立得空间,其智慧物流解决方案已广泛应用在某能源集团煤矿、某化学纤维厂、某汽车零部件加工厂、某制药工厂产线等厂区生产物流;九曜智能主要研发制造工业级场间物流无人驾驶产品及L4级别工程车辆无人驾驶解决方案,其产品已广泛应用在南汽、一汽丰田等汽车主机厂及上下游供应商、快消品等。跨场景入局者增多,也是今年行业发展的一大特点。

立得空间为某汽车零部件加工厂投入无人牵引车

诸如行深智能、九识智能,这些在末端物流领域取得创新发展成果的企业,在园区物流领域也实现业务突破。九识智能参与打造的苏州工业园综合保税区智能网联无人车通关验放项目,无人车能够智能完成空车识别、研判、发单、过卡、装卸等一系列流程,帮助更多园区企业降低综合流程成本。如友道智途,在全面推进港口自动驾驶普及的同时,也在探索钢铁厂区、保税区等场景应用。这些跨场景入局者,进一步丰富了园区物流无人驾驶车辆类型。

自动驾驶+移动机器人,技术整合推出多款新品

园区物流的全流程作业环节众多,如在汽车零部件加工厂,前期从仓库到车间的材料运输,车间当前作业产线到下一作业产线的半成品转运,成品打包后入库,后期销售转运出库等等,都可能涉及到各种运输车辆的应用。

正因如此,布局园区物流无人驾驶的企业,除了自动驾驶企业,还会涉及到移动机器人企业。投用的产品类型,除了无人驾驶卡车、无人驾驶牵引车,还有无人叉车、AGV小车等等。

随着今年园区物流无人驾驶应用提速,为了响应市场需求,也为了满足产品在多个场景下的灵活使用,今年多个企业都在园区物流领域针对性地推出了一系列新产品。

2023年部分企业推出园区物流无人驾驶新品(未完善之处,请指正!)

上表所列新品以无人牵引车和无人物流车为主,在产品形态和核心技术上有了如下变化:

模块化设计,满足灵活需求

在园区物流的自动化搬运解决方案中,终端用户往往会根据运送的具体物料类型来选择适配的车型,无人平板车、无人牵引车、无人叉车、无人配送车、无人卡车等等。但太多的车型,有时也会对车辆的统一调度管理造成一定困扰。

新战略低速无人驾驶产业研究所整理发现,模块化设计、多功能组合成为了一些企业的新产品设计思路。如优必选旗下智慧物流业务子公司UQI优奇自主研发的L4级无人物流车Chitu赤兔,可以实现平板车、厢式车以及牵引车三种形态的切换,以更好地满足不同场景客户的不同需求。其负载高达600公斤的车厢可以轻松装入50个轮胎,最大牵引负载3吨可以拖挂6个以上的大型货架,能够承担工业或物流园区等各种封闭场景的无人配送任务。

Chitu赤兔支持平板、厢式和牵引三种运输方式

易咖智车在今年新发布的无人转运车上也有类似设计,在易咖智车基于封闭道路、非机动车道等场景的中低速(时速40km/h以内)平台上,可以对动力配置、传感器模块、运载模块等进行灵活的更换,比如升降平台、围栏、货箱等也能够基于同一平台作更换,真正地结合场景和需求来做高度定制化。

去RTK化,突破更多限制

在无人驾驶领域,RTK技术被广泛应用于自动驾驶车辆上,通过利用全球定位系统(GNSS)和基站的相对位置信息,提供精准的导航和定位服务。利用RTK技术,车辆可以实时感知周围环境的变化,并根据高精度地图进行路径规划和行驶控制,从而实现自主导航和避障。

但在使用过程中,行业发现,在一些复杂场景无人车可能会出现GPS/RTK信号丢失、定位不稳定等问题。于是,一些企业开始强调产品的“去RTK化”,让园区物流无人车具有更广泛的应用场景。

今年10月份发布的两款园区物流无人车新品,均突出了“去RTK化”技术路线。Chitu赤兔是UQI优奇首款“不依赖RTK高精定位”的无人物流车,采取配备多线激光雷达、摄像头、超声波雷达等多种传感器,同时基于Transformer的多模态感知技术融合多传感器信息,获得在BEV视角下的时间空间一致的结果,可以实现对周遭环境的精确感知。蚂蚁机器人推出的L4级室内外无人牵引车T50-H,采用激光雷达、IMU和轮速计的多传感器融合定位技术,强调完全去除组合导航或RTK。

室内外通用,连续全天候作业

前文提到,园区物流的全流程作业环节众多,从室内到室外都有自动驾驶技术可渗透的环节。当前行业新品的模块化设计、去RTK化,都是在为产品打通室内到室外的应用衔接。室内外通用,也更加考验无人车在光线、气候变化时的稳定运行。

工业园区或将率先实现规模化商用

据新战略低速无人驾驶产业研究所了解,目前国内以化工厂、汽车产业、钢厂重工业为主的大型工业园区数量近万,这些园区物流普遍都痛点明显:一是园区物流基础建设相对薄弱,园区内公路、桥梁、停车场等基础设施建设明显滞后,且缺乏维护和更新,容易导致园区物流运营过程中的拥堵、瓶颈等问题的频发,极大地影响了物流运作效率和效益。

二是在仓储、运输、搬运等环节仍以传统的单车智能运输为主,对人力使用极度依赖,然而,随着我国人口结构的转变,企业用工荒、招工难等现象日益凸显,用人成本不断提升,此外还有人工误差、效率低下、货物流转信息不透明,这些都使得物流成本居高不下,传统物流体系亟待转型升级。

以汽车行业为例,即使是已经初步实现自动化,使用了大量自动化设备,厂内物流环节仍有成千上万的人工在操作。从汽车零部件的厢式货车入场,到平衡重叉车进行装卸货,再到牵引车将货物从室外运输到室内,最终到货物在室内仓储或者上线,除了AGV小车在汽车行业的运用已经趋于成熟,其他车辆、设备目前还仍处于人工操作状态。

因此工业园区物流对无人驾驶技术落地需求最为迫切,而且在落地实现上也有明显优势。

九曜智能在一汽本田发动机车间无人搬运项目

首先,工业园区作为典型的“封闭+低速”场景,是自动驾驶商业化落地的首选,也是基于物流公司为制造工厂提供原材料零部件的“多频次少里程”特征的JIT(Just In Time)及时运输商业场景。一方面,与公共道路相比,园区内车流量较少,突发情况发生概率较低,驾驶环境相对较为简单。另一方面,低速场景下,线路相对固定、场景可控,技术上可以更好地满足功能安全要求。

其次,随着园区5G通信全覆盖、云边协同、数字孪生、车路闭环的新型数字交通基础设施建设,包括自动驾驶过程中,智能网联卡车能够与园区场景中的闸机和红绿灯交互,实现闸机自动抬杆、绿波通行、变道超车、盲区检测等多项自动驾驶场景,为车辆进行更准确的时空路径规划提供可靠依据。

综合来看,工业园区未来或将是率先实现无人驾驶规模商用的场景之一。但目前很多自动驾驶企业的商业化模式尚在探索初期,主要是场景用户方的投入考量。在现阶段物流配送每单都精打细算到一分一厘的情况下,期待场景用户迅速投入几十万进行自动驾驶改造并耗时5~10年才能考虑折现,行业在性价比上还要不断突破。

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