على الرغم من الحكم على الوضع الحالي ، إلا أن الروبوتات لم تهيمن بعد على أسواق التجزئة والخدمات اللوجستية ، إلا أن الشركات العملاقة ذات الصلة لا تزال تختار الرهان على هذه التكنولوجيا مع آفاق سوق ضخمة لتبسيط سلسلة التوريد الخاصة بها وتعزيز قدراتها على التسليم. في هذا الصدد ، فإن تطبيق براءات الاختراع في هذا المجال هو أفضل ما يعكس الجهود التي بذلها العمالقة.

تشرح هذه المقالة بالتفصيل براءات الاختراع التي تطبقها الشركات المختلفة ، وتستكشف المزيد من تأثير هذه التقنيات على سيناريوهات التطبيق.

تراهن على تكنولوجيا الروبوت ، والشركات المختلفة لديها تطبيقات مختلفة لبراءات الاختراع

وول مارت: التركيز على البنية التحتية ذاتية التسليم وأتمتة مراكز التوزيع

وفقًا لبيانات CB Insights ، من المتوقع أن تصل سوق التجارة الإلكترونية الأمريكية إلى 1 تريليون دولار أمريكي بحلول عام 2027 ، ويبلغ التقييم الحالي 661 مليار دولار أمريكي. بهدف هذا السوق ، تعمل وول مارت على تسريع تسليمها وأتمتة العمليات.

ويذكر أنه منذ عام 2016 ، تقدمت Wal-Mart بطلب للحصول على أكثر من 65 براءة اختراع تتعلق بالطائرات بدون طيار والروبوتات الأرضية ، 53 منها تتعلق بأنظمة الطائرات بدون طيار ، تهدف إلى تحسين الموثوقية وضمان سلامة الطائرات بدون طيار.

Image | 1 يناير 2014 - 24 يونيو 2019 طلبات براءات الاختراع لشركة Wal-Mart للروبوتات والطائرات بدون طيار (المصدر: CBInsights)

"سلسلة توصيل" مستقلة

على سبيل المثال ، في ديسمبر 2018 ، تقدم Walmart بطلب للحصول على براءة اختراع لتطوير "سلسلة تسليم" للطائرات بدون طيار. في سلسلة التسليم ، يمكن لكل طائرة بدون طيار التواصل مع عقدة مركزية لتلقي معلومات التسليم وتحديد أي طائرة بدون طيار يجب تسليم المنتج إليها.

نظام النقل الجوي والبري

أيضا في عام 2018 ، تقدمت الشركة بطلب للحصول على براءة اختراع لنظام التسليم بين الطائرات بدون طيار والمركبة الموجهة الأوتوماتيكية الأرضية (AGV). يمكن لبراءة الاختراع نقل البضائع المنقولة بواسطة الطائرة بدون طيار إلى السيارة الموجهة تلقائيًا لزيادة طريقة تسليم الطرد.

نظام الهبوط الاضطراري

التحدي الأكبر الذي تواجهه أنظمة الطائرات بدون طيار أثناء الاستخدام هو السلامة. في هذا الصدد ، في يناير 2019 ، تقدمت شركة Wal-Mart بطلب للحصول على براءة اختراع لنظام هبوط اضطراري. سيتم تجهيز الطائرات بدون طيار في هذا النظام بأجهزة استشعار لتحديد موقع الهبوط الاضطراري المحتمل أثناء الرحلة. الأهم من ذلك ، أثناء الهبوط الاضطراري ، يمكن للنظام أيضًا إرسال إشارة إنذار وموقعها.

نظام الروبوت المستقل ، تجديد المخزون في الوقت المناسب

بالإضافة إلى التركيز على توصيل الميل الأخير ، فإن استخدام الروبوتات لأتمتة مراكز التوزيع هو أيضًا هدف رئيسي لـ Walmart. في سبتمبر 2018 ، حصلت الشركة على براءة اختراع لنظام روبوت مستقل يمكنه اكتشاف عدد صغير من المنتجات المحددة في بنية أساسية واحدة. إذا كانت هناك مشكلة نقص في المخزون ، فيمكن الحصول على المنتج من منشأة أخرى لتكملة المخزون.

أمازون: روبوتات وبراءات اختراع متعددة تتعلق بطائرات بدون طيار تركز على الأجسام المتحركة

بصفتها منافسًا قويًا لـ Wal-Mart في مجال التجارة الإلكترونية ، استحوذت Amazon على شركة الروبوت الناشئة Kiva Systems في عام 2012. ومنذ ذلك الحين ، اتخذت أيضًا خطوات لنشر تكنولوجيا الروبوت مثل رؤية الكمبيوتر واستشعار العمق والتعرف على الأشياء وبرامج الذكاء الاصطناعي الأخرى. لأتمتة سلسلة التوريد الخاصة بها.

تُظهر بيانات CB Insights أنه منذ عام 2014 ، تقدمت شركة Amazon بطلب للحصول على أكثر من 180 براءة اختراع تتعلق بالروبوتات والطائرات بدون طيار ، خاصة حول الروبوتات المحمولة والطائرات بدون طيار المستقلة.

Image | 1 يناير 2014 - 24 يونيو 2019 طلب براءة اختراع أمازون للروبوتات والطائرات بدون طيار (المصدر: CBInsights)

عمليات عنصر قادر على الروبوت

توفر براءة الاختراع تقنية يمكن استخدامها للسماح للروبوتات بإجراء عمليات العناصر. يتم تحقيق التعرف على الهدف باستخدام قواعد رؤية الماكينة لتحليل عنصر واحد أو أكثر. بالإضافة إلى ذلك ، إذا تم تحديد أن الروبوت لا يمكنه إكمال العملية الحالية ، فيمكنه إرسال إشارة لطلب المساعدة البشرية.

مجموعة روبوت متنقل للكائنات المتحركة

براءة اختراع أخرى من Amazon على الروبوتات هي مجموعة الروبوتات المتنقلة ، وهي تقنية يمكنها زيادة كفاءة ومرونة أنظمة المستودعات ، وهي مصممة خصيصًا لنقل "عناصر كبيرة الحجم أو زائدة الوزن أو بشكل فريد". على وجه التحديد ، تتعاون روبوتات متعددة لإكمال العمل. على سبيل المثال ، يمكن إرسال تعليمات المهمة الأولى إلى الروبوت الأول ، ثم يمكن إرسال تعليمات المهمة الثانية إلى الروبوت الثاني بناءً على تقدم عمل الروبوت وعلاقة التبعية مع المهمة الأولى. عندما يقوم الروبوت المقابل بمهمة ، فإن المهمة الأولى والمهمة الثانية قد تتسبب في قيام مجموعة الروبوت المحمول بنقل العناصر بشكل متزايد.

براءة اختراع نظام النقل بدون طيار

في مايو 2019 ، حصلت أمازون على براءة اختراع لنظام نقل الطائرات بدون طيار الذي يمكن أن يساعد في توصيل العناصر التي يطلبها العملاء إلى وجهات محددة. وبعبارة أخرى ، يمكن استخدامه لحل مشكلة توصيل الميل الأخير. وتجدر الإشارة إلى أن الطائرة بدون طيار لا تعود إلى مكان مناولة المواد من تلقاء نفسها. إعداد خط سير الرحلة هو مسار باتجاه واحد. بعد اكتمال التسليم ، ستبقى في الوجهة ثم ستأتي إلى وحدة الاسترجاع (مثل شاحنة). أكمل البحث.

بالإضافة إلى براءات الاختراع المذكورة أعلاه ، تقدمت أمازون بطلب للحصول على العديد من براءات اختراع الطائرات بدون طيار الأخرى ، بما في ذلك مرشحات مواقع الطائرات بدون طيار ، وشحن الطائرات بدون طيار ، وإسقاط الطائرات بدون طيار ، ومكان التسليم المحدد عند الطلب ، وتحديد مواقع أجهزة استشعار الطائرات ، نظام التحميل التلقائي ، إلخ. بشكل عام ، قد يشكل استثمار Amazon الضخم في سلسلة التوريد الخاصة بها تهديدًا تنافسيًا للاعبين في أسواق التجارة الإلكترونية الأخرى.

Jingdong: عدد براءات الاختراع صغير ، وكلها مرتبطة بالروبوتات

بالمقارنة مع وول مارت وأمازون ، فإن JD.com الرائدة في سوق التجارة الإلكترونية في الصين بعيدة كل البعد عن التحدث من حيث الكم من حيث براءات الاختراع. من 2014 إلى 2019 ، بلغ عدد براءات الاختراع المتعلقة بالطائرات بدون طيار والروبوتات 4 ، وسنشرح اثنين منها بالتفصيل أدناه.

الشكل | 1 يناير 2014 - 24 يونيو 2019 طلب براءة اختراع JD.com على الروبوتات والطائرات بدون طيار (المصدر: CB Insights)

روبوت التصنيف

الأول هو روبوت التصنيف ، الذي قدمته Jingdong في مارس 2018 وتمت الموافقة عليه في ديسمبر 2019. إن روبوت التصنيف ، كما يوحي الاسم ، هو تقنية روبوتية تستخدم لتصنيف العناصر ، وتتضمن بشكل أساسي التطبيقات في الخدمات اللوجستية ، وخاصة التخزين. بالنسبة لهذا الروبوت ، يحتوي على طبقة واحدة على الأقل من المنصات ، ومحور مقدم في المركز المحوري للبليت ؛ وفي نفس الوقت ، يتم توفير منصة التحميل مع فتحة أولى ولها باب أول يمكن فتحه ؛ يتم توفير فاصل مسافة يفصل بين صندوق التخزين من محور الدرج إلى جدار الدرج ؛ ويتم توصيل فاصل الفضاء بشكل دوار بمحور الدرج ويمكنه الدوران حول محور الدرج. ومن الجدير بالذكر أنه يمكن تعديل حجم صندوق التخزين وعدد العناصر الموضوعة في صندوق التخزين ، كما أن إخراج العناصر من خلال الباب الأول الذي يمكن فتحه يمكن أن يحسن من كفاءة إخراج العناصر الموجودة في صندوق التخزين.

طريقة وجهاز للتحكم في الروبوت المحمول

هذه هي تقنية خاصة بالروبوتات المحمولة ، والتي يمكنها توليد معلومات تقييم المشاة من خلال معلومات التصور الخاصة بالروبوت المتحرك ، مثل معلومات القصد للمشاة القريبة ونوع أحداث المشاة. ثم ، يمكن إنشاء سلوك المشاة بناءً على معلومات التصور ومعلومات التقييم المعلومات ، حيث تتضمن معلومات سلوك المشاة تسلسل معلومات موقع متوقع وتسلسل نوع سلوك متوقع للمشاة المجاورين خلال فترة زمنية مستقبلية محددة مسبقًا ، ثم يولد معلومات للتحكم بناءً على معلومات التصور للتحكم في الروبوت المحمول. قد تحسن براءة الاختراع هذه القبول الاجتماعي للروبوتات المحمولة إلى حد ما.

سيناريوهات تطبيق التكنولوجيا ، تهدف الشركات إلى أتمتة المستودعات

كما ذكرنا أعلاه ، يمكن استخدام بعض براءات الاختراع ، مثل Wal-Mart و Amazon و JD.com ، بالإضافة إلى حل مشكلة توزيع الميل الأخير ، إلى حد ما بعض التقنيات ، وخاصة التقنيات المتعلقة بالروبوت ، لتحسين الكفاءة ، وقد تم استخدام الكفاءة إنها واحدة من القوى الدافعة التي يتوق تجار التجزئة إلى تحقيق أتمتة المستودعات. لذلك ، من JD.com إلى Wal-Mart إلى Amazon ، حول العديد من تجار التجزئة انتباههم إلى أتمتة المستودعات (Warehouese Automation).

أطلقت Walmart نظام Alphabot ، حيث تلتقط أكثر من 800 عنصر في الساعة

في يناير 2020 ، أطلقت Wal-Mart نظامًا آليًا يسمى Alphabot لتحسين كفاءة التوزيع وحل أحد أكبر التحديات التي تواجه أعمالها عبر الإنترنت. تم تطوير هذا النظام من قبل Wal-Mart بالتعاون مع Startup Alert Innovation في ماساتشوستس.

يعمل نظام الروبوتات Alphabot حاليًا في مستودع مساحته 20000 قدم مربع ، وبعد نقل العربات تلقائيًا ، يتم استرداد البضائع المبردة والمجمدة وغيرها من نظام تخزين البضائع عالي الكثافة ، ثم يتم تسليم البضائع إلى المتجر. محطة العمل ، فحصها من قبل الموظفين ، وتعبئتها وإرسالها.

الشكل | نظام Alphabot (المصدر: Alert Innovaion YouTube)

ويذكر أنه من خلال التعاون اليدوي مع النظام ، يمكن اختيار أكثر من 800 نوع من البضائع في الساعة. وعلى النقيض من ذلك ، تظهر بيانات تنبيه الابتكار أن عدد أنواع المنتجات التي يمكن اختيارها يدويًا من أرفف المتاجر هي 80 لكل ساعة. وبعبارة أخرى ، فإن كفاءة اختيار الماكينة هي 10 أضعاف كفاءة العمالة.

على الرغم من أن Alphabot هو نظام هجين إلى حد ما ، أي نظام يتطلب البشر والآلات لإكمال العمل معًا ، فإن اتجاه التطوير النهائي هو إكمال العمليات بواسطة الآلات. وفي هذا الصدد ، قال بريان روثر ، كبير مديري التشغيل الآلي والعمليات الرقمية لشركة Wal-Mart ، "سيكون لهذا تأثير تحويلي على سلسلة التوريد الخاصة بشركة Wal-Mart. يبسط Alphabot عملية الطلب ويتيح اختيارًا أسرع وأكثر كفاءة للطلب".

تستخدم أمازون الروبوتات لإكمال الطلبات والصناديق ، وقد يقضي كل روبوت على 24 موظفًا

في مايو 2019 ، أفادت بعض وسائل الإعلام أن Amazon كانت تدرس استخدام الروبوتات لمسح البضائع على الحزام الناقل ، ثم وضعها في صندوق مخصص. في الواقع ، حاولت أمازون تطبيق المزيد من التقنيات الجديدة على مستودعات الشحن ، ولكن الفرق بين هاتين التقنيتين الآليتين الجديدتين لتحل محل البشر هو أن كل آلة يمكنها القضاء على 24 موظفًا على الأقل ، وهو ما يتم حسابه في المتوسط. ، قد تقلل المراكز اللوجستية الـ 55 في أمازون من أكثر من 1300 وظيفة.

في السابق ، كانت المهام بما في ذلك المسح والفرز والتعبئة غير قابلة للتشغيل الآلي ، وهو أول تعرض لخطة أمازون. وتجدر الإشارة إلى أن هذه الخطط لم يتم تنفيذها بعد ، لأن التحقق المستمر مطلوب قبل النشر على نطاق واسع.

الشكل | Twitter of Amazon نائب الرئيس الأول للعمليات العالمية ديف كلارك (المصدر: Twitter)

من المفهوم أن هذه الآلة الجديدة تأتي من الشركة الإيطالية CMC Srl وتسمى CartonWrap. قال مصدر أن سرعة تعبئة الروبوت أسرع بكثير من البشر ، ويمكنها إكمال 600-700 صندوق من الطلبات في الساعة ، وهو ما يعادل 4-5 أضعاف كفاءة العمالة. ومع ذلك ، مثل روبوتات Wal-Mart ، تتطلب هذه الروبوتات أيضًا مساعدة يدوية ، مثل عرض الطلبات ، وتخزين الكرتون والغراء ، وإصلاح انحشار الورق المحتمل.

بالإضافة إلى ذلك ، أعلنت أمازون أيضًا عن استخدام روبوت آخر SmartPac لإرسال العناصر بالبريد. باستخدام هذا الروبوت ، ستتمكن أمازون من أتمتة معظم عبواتها اليدوية.

على الرغم من أنها خطوة نحو الأتمتة في تعبئة الطلب ، إلا أن Amazon لا تزال تعتقد أن هذه التكنولوجيا ليست جاهزة بعد لأنها لا تزال تتطلب وضع البضائع يدويًا على الحزام الناقل. بالإضافة إلى ذلك ، يحتاج الروبوت إلى وجود فني عند العمل ، من أجل التعامل مع الخطأ في الوقت المناسب. هذه كلها مشاكل ملحة يتعين حلها.

تطلق JD.com أول مستودع بدون طيار في العالم ، أو قد تصبح نموذجًا للمستقبل

مقارنة بالوقت الذي تعرضت فيه أمازون لاستخدام الروبوتات لالتقاط البضائع ، جاء JD.com في وقت سابق ، وحتى العمليات الآلية أكثر شمولاً. في أكتوبر 2017 ، كانت جميع شركات التجارة الإلكترونية الصينية تستعد لأكبر مهرجان تسوق سنوي ، مهرجان التسوق "Double 11" ، وفي هذا الوقت أظهر JD.com سلاحه السري للناس مقدمًا: يقع في منطقة Jiading ، شنغهاي. يمكن أتمتة أول مستودع كامل بدون طيار في العالم ، من التخزين والتخزين إلى التغليف والفرز ، بشكل كامل.

الشكل | الحزام الناقل في مستودع JD في شنغهاي (المصدر: JD)

المستودع غير المأهول الذي تم الكشف عنه هذه المرة هو المرحلة الثالثة من التخطيط الشامل لـ Jingdong Asia No. 1 بمساحة بناء 40،000 متر مربع. يتكون الهيكل الرئيسي للمركز اللوجستي من أربعة أنظمة تشغيل: الاستلام ، التخزين ، انتقاء الطلبات والتعبئة والتغليف. يتكون نظام التخزين من يتكون من 8 مجموعات من نظام مستودع السيارات المكوكية ، والذي يمكنه تخزين 60.000 صندوق من البضائع في نفس الوقت. الأهم من ذلك ، في المستقبل ، بعد التشغيل الرسمي لمستودع Jingdong بدون طيار ، ستتجاوز طاقته اليومية لمعالجة الطلبات 200،000 طلب.

في هذا الصدد ، قال JD.com أن المستودعات غير المأهولة هي ابتكار جريء لـ JD.com في التخزين الذكي ، فقد بلغت تغطيتها للأتمتة والمعدات الذكية 100 ، ويمكنها الاستجابة لنموذج الأعمال التجارية المرنة والمرنة في التجارة الإلكترونية. ويشكل هذا مكملاً فعالاً ومنظمًا للأسلوب الأصلي لـ Asia One الذي يمكنه استيعاب عدد كبير من الطلبات لفترة طويلة.

في عام 2019 ، استعدادًا لمهرجان 618 لمتوسط التسوق ، قامت JD.com بتشغيل 23 متنزهًا لوجستيًا ذكيًا رقم 23 في آسيا في الصين. في السنوات الخمس المقبلة ، ستقوم JD Logistics أيضًا ببناء Asia One في أكثر من 30 مدينة أساسية أخرى في الصين ، لتحقيق تغطية شاملة للمقاطعات والمدن والمناطق والمقاطعات الرئيسية.

فى الختام

استنادًا إلى براءات الاختراع التي يطبقها العمالقة الثلاثة ، يمكننا أن نرى أنهم أكثر رهانًا في مجال تسليم الطائرات بدون طيار وأتمتة مركز التوزيع. ولديهما سببان لذلك: من ناحية ، يمكن لتكنولوجيا الروبوت أن تسمح للعملاء بالاستمتاع بأسعار أكثر ملاءمة ، ومن ناحية أخرى ، يمكن أن تساعد أتمتة مراكز التوزيع الشركات على تقليل التكاليف طويلة المدى في سلسلة التوريد الخاصة بهم. لذلك ، بالنسبة لتجار التجزئة الكبار ، سيكون تبني الأتمتة خيارًا لا مفر منه لمواكبة السوق التي تغيرت بسبب التكنولوجيا. ومع ذلك ، في عملية متابعة الأتمتة ، لا يزال هناك العديد من التحديات التي يجب التغلب عليها ، مثل التكاليف الأولية والموظفين ترتيبات الإحالة ، إلخ.