研究：仓库和物流自动化与人类协作更高效

一项最新研究表明，人力与机器人相结合的工作模式更高效。

Wera Rodsawang/Getty Images

概要：
一项全球仓库和物流公司的自动化使用研究表明，比起完全自动化，人力与机器人结合的工作模式效率更高。尽管可扩展的机器人系统每小时可以处理多达1000项任务，但它们经常面临添加更多机器人也无法提高性能的限制。像DHL和CEVA这样的公司采用的人机协作，能提高生产率，减少工人疲劳，并增加工作满意度。将人类角色与自动化系统相结合的渐进方法不仅可以保持运营成本的有效控制，还能利用人类的适应性进行持续改进。

在各行各业中，自动化的使用都在增长。例如，Statista预测，到2030年，全球仓库和物流自动化市场收入将从2021年的79.1亿美元增长至超过510亿美元。

目前在电子商务领域，机器人一直满足客户的期望。一些高度可扩展的机器人订单履行解决方案每小时最多可以处理多达1000个物品的存储和检索任务。然而，这些系统在一些地方达到了瓶颈。尽管全自动化配送中心订单处理速度很快，但这样的系统很快会达到机器人相互干扰的地步，仅仅增加更多机器人并不能加快订单处理速度。

那么，自动化的未来在哪里？人类的工作会主要集中在维护机器人吗？实际上，我们的研究表明，关于人类被替代的报道被极大地夸大了。在我们对配送中心运营的研究中，我们发现，即使在高度自动化的过程中，人类仍有很多贡献。目前，至少与完全自动化的中心相比，包含人类因素的配送中心自动化往往更高效、更灵活，并且成本更低。

保持人类在环

我们研究了来自世界各地多个公司完全机器人化的订单履行系统，包括Witron、AutoStore、Ocado、OPEX、Exotec、Kiva Systems（现为Amazon Robotics）、LiBiao和Locus Robotics。这些公司提供的解决方案范围从杂货仓库中的自动混合笼装载，到由机器人操作并由零售商为商店和电子商务订单履行的垂直通道模块和堆叠负载，再到机器人分拣解决方案。尽管这些系统能够灵活应对需求波动，但它们在一个受限（笼装）环境中工作，需要特殊的仓库储存布局。我们的研究发现，当需要许多机器人来达到特定吞吐量水平时，系统变得费用高昂。

相比之下，我们发现总体上，当人类很好地融入自动化流程并有效评估操作设计选择（如限制性的人类工作区）时，仓库系统的效率要高得多。像DHL和CEVA这样的公司采用的“人机协作系统（或‘协作机器人’）”，其带来的好处包括降低行走时间和减轻疲劳、更高的生产率以及更加有动力的员工。

我们认为这是因为人类善于发现持续增量改进的机会。而自动化带来一次性的提升，保持人类参与则能带来更多持续且持久的小幅度提升。一位CEVA的经理告诉我们，他更喜欢每个月持续提升1%而不是一次性20%的增长。

例如，我们的研究表明，只需在人的任务中添加一些选择并设计出适当的用户界面，就能显著提高整个系统的生产率。在一个订单履行过程中使用协作机器人的实验中，由人类主导（即给予他们更多的自主权）并让机器人作为订单拣选者，生产率提高了8.3%，比机器人主导时更高。这与自我决定论一致，后者认为当一个人有更高的自主感、胜任感和关联感时，会产生更高的动机和参与度。

除了更有效的流程效率，人与机器人的合作使得系统对员工而言更加愉快。员工告诉我们他们的工作现在更有趣、更安全，机器人帮助他们减少了错误。荷兰一家大型第三方物流公司的操作员告诉我们：“与机器人一起工作感觉超级酷”，“多亏了机器人，我现在需要走的里程大大减少了。”

令人惊讶的是，这种协作还能提高员工的工作满意度。一位在印度班加罗尔的机器人分拣中心卸载包裹的操作员告诉我们：“以前，我不得不手动完成很多流程。现在，在机器人的帮助下，我能够更轻松地完成更多任务。与新技术一起工作，我学到了新的东西，有助于我的成长。”

我们还发现在自动化上采用渐进方式有很多优势。在机器人进口和实施成本高的国家，分阶段引入自动化比完全自动化更容易制订出强有力的商业案例。正如一位经理所说，灵活的系统可以在高需求时期“无缝扩展”，在季节高峰后“无缝缩减”。此外，人员到场也使得在出现问题时更容易保持系统运行。“即使出现中断/故障，手工拣选工作也能不间断地接管”，另一位经理告诉我们。