成功案例

電子商務倉庫的靈活機器人解決方案

自主移動機器人在倉庫中運輸貨物

電子商務倉庫幾乎已遍佈於各個社區。而協助這些倉庫內貨物移動的新型自主移動機器人 (AMR),其定義在於先進的導航、適應性與整合能力。這些機器人利用光學雷達 (LiDAR)、攝影機及 AI 驅動算法,實現精確製圖、避障與即時決策。與傳統的無人搬運車 (AGV) 不同,AMR 能夠在無需固定基礎設施的情況下運作,為動態的倉庫環境提供更大的靈活性。

全球物流格局目前正深陷於諸多挑戰,包括日益複雜的環境以及亟需改良的作業模式。與此同時,電商的蓬勃發展也產生了對更快速交付與更高效營運的需求。這種壓力導致整個產業出現效率低下與職業倦怠的現象,企業正艱難地應對對於速度與準確性不斷增長的渴望。過去,公司透過增加人力與延長營業時間來解決這些問題,但由於勞動力成本上升以及普遍的缺工問題(特別是在人口下降的國家),這種方法已難以為繼。這些現實迫使產業尋求更具永續性的新方式,以滿足現代商業的需求。

隨著倉庫努力追求更高效率與降低營運成本,AMR 已變得不可或缺,不僅提供快速的投資報酬率 (ROI),還能適應不斷變化的電商趨勢。然而,高昂的初始投資與對強大網路安全的需求,仍是技術持續演進的關注重點。

關鍵創新包括能與人類操作員協作的「協作式 AMR」,可優化揀貨、分揀與補貨等工作流程。例如,配備 AI 的 AMR 能有效地對訂單進行群組化並縮短移動時間,進而提高整體產量。與倉庫管理系統 (WMS) 的整合則實現了無縫協作,使庫存追蹤與補貨等任務達成自動化。

擴展性是其顯著特色,AMR 車隊可以逐步擴大,無需進行重大的基礎設施變動。先進解決方案還納入了「群體智能 (Swarm Intelligence)」用於任務分配與車隊優化。近期的進展集中在能源效率、延長電池壽命及提升負載能力。此外,5G 與邊緣運算的應用也增強了即時響應能力與連接性。

目前,許多倉庫在採用機器人解決方案時面臨重大挑戰。初始設定可能需要額外的硬體設施,導致高昂的前期成本、漫長的安裝期與穩定化時間。此外,倉庫經常需要與多個利益相關者協調,例如 WMS 供應商、機器人管理平台商、機器人硬體製造商與維護團隊,使導入過程既耗時又增加了初始階段的風險。


低風險的倉庫 AMR 方案

滿足此應用需求的一項解決方案是:一個無需額外基礎設施或設施,即可在任何倉庫環境中無縫部署、操作與維護的平台。這種系統已在韓國工廠投入使用,實際上是一種「外掛式 (Bolt-on)」解決方案,能提供最佳揀貨流程,利用直覺的機器人與人類員工協作,並透過即時數據檢測與判斷潛在問題及長期策略。

此系統由兩個主要部分組成:一台自主移動機器人 (AMR) 以及一個管理機器人的引擎。機器人針對倉庫物理環境與員工需求進行了優化,能與倉庫中心無縫協作。其尺寸與結構使其易於整合至現有工作流,而直覺的功能則確保了使用者能快速上手。

該機器人配備 2D LiDAR 與 3D 攝影機感測器,提供精確的自主導航、避障以及快速地圖構建能力。這些功能對於空間有限、步調極快的倉庫中心至關重要。儘管具備先進功能,該機器人的價格設定依然極具吸引力,讓希望提升營運效率且預算有限的企業能夠負擔。

第二個組件「管理引擎」扮演著工作流優化平台的角色,提供一系列旨在精簡倉庫流程的管理工具。它能與客戶的倉庫管理系統無縫整合,實現即時訂單分析與優化。平台還負責任務分配、多機器人車隊管理,並提供即時監控儀表板與檢視器。該儀表板讓操作員能根據需求追蹤並回應作業,而平台的數據洞察力則使公司能根據數據分析制定長期營運策略。其結果是一個能以峰值效率運行,同時保持作業完全透明化的倉庫。

雖然市場上存在其他類似方案,但此平台提供獨特的簡潔性與客戶體驗。部分原因在於所有環節——從機器人硬體到軟體與平台——皆為自主開發。因此,倉庫只需與單一供應商及聯絡窗口對接,即可處理從初始倉庫分析、採用、穩定化、營運到持續維護的所有事務。

在自主移動機器人設定中採用 ASUS IoT 產品的系統架構圖

AMR 內部的核心大腦

機器人內部的主控制電腦為 ASUS IoT PE2000U。這台嵌入式電腦讓機器人能在倉庫內自主運作,控制各種機器人程式,如即時定位與地圖構建 (SLAM)、電腦視覺、導航與感測器處理。這些機器人程式運作於 PE2000U 上的 ROS2 中間件環境。

PE2000U 搭載 Intel 第 12 代 Core 處理器(代號 Alder Lake),其採用混合架構結合高效能 (P) 核心與節能 (E) 核心,優化了多工處理與能源效率。它支援 DDR5/DDR4 記憶體、PCIe 5.0 與先進 AI 功能。處理器內建 Intel Thread Director,可實現智慧工作負載管理。基於 Intel 7 製程,它提供了更高的時脈速度、更佳的散熱管理與強化的超頻特性。

PE2000U 創新的散熱系統允許平台僅透過散熱片而非風扇運作,這對於倉庫等粉塵環境至關重要,這部分歸功於電腦極低的整體功耗。從輸入電源來看,它支援 9 至 36 V 運作,為整合商提供了極大靈活性。此外,電源接頭採用鎖定式連接器設計,可承受移動機器人產生的高強度震動與衝擊,確保穩定的電力供應。

在通訊方面,PE2000U 提供豐富的 RS232/485 序列埠、USB 與 LAN 接口,皆為機器人應用的常見介面。由於天線接口可置於多個位置,減少了電纜佈線受機器人內部組件放置干擾的情況。

在整合 PE2000U 時,功耗是關鍵因素,特別是其低功耗特性支援長效的無線運作。從軟體層面看,CPU 效能至關重要。得益於 PE2000U 卓越的 CPU 規格,機器人軟體得以流暢快速運行,無後顧之憂。

無天線配置的 PE2000U 前視圖

華碩工業主機板協助極大化生產力

客戶的最終目標並非用機器人取代人類員工,而是旨在透過機器人承擔重複性、體力消耗大或耗時的任務,來支援並增強人類的努力。這讓人類員工能專注於更複雜、具創意且更有意義的工作,進而提升整體的生產力與工作滿足感。

華碩為上述機器人應用維持了多元化的單板與嵌入式電腦產品線。此外,每個系列皆提供多種 CPU 選項,讓製造商能根據需求選擇規格,且硬體擁有多種尺寸,可彈性適配特定應用情境。

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