Gartner® Research Predicts 2023: Tecnologia da Cadeia de Abastecimento
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Enquanto as plataformas de orquestração com várias frotas continuam a crescer em popularidade, o júri ainda está fora sobre se o controlo de alto nível (ou o controlo de baixo nível será mais eficaz a longo prazo.
Este mês, a GreyOrange lançou a sua API aberta GreyMatter, permitindo aos clientes orquestrar e gerir múltiplas frotas de robôs móveis de vários fornecedores certificados. A necessidade de orquestração de múltiplas frotas está a crescer em popularidade com cada vez mais vendedores que procuram entrar neste espaço. No entanto, quantos implantações AMR multi-frotas existiram realmente e qual será a dimensão deste mercado que acabará por crescer?
Estas são algumas das questões a que respondemos no nosso recente relatório do Warehouse Automation Software e durante este discernimento, partilharemos algumas das principais descobertas relativas à orquestração de frotas múltiplas.
Crescendo com uma CAGR prevista de 138% entre 2021 e 2027, o desenvolvimento de plataformas de orquestração de frotas múltiplas (por vezes referidas como soluções de gestão de frotas de terceiros) espelhou largamente os desenvolvimentos do segmento WCS (Warehouse Control Software). Nos primeiros tempos da automatização fixa, assistimos a um grande número de "ilhas de automatização" onde um determinado fluxo de trabalho ou tarefa era automatizado. Por exemplo, sistemas pick-to-light ou unit-load AS/RS.
Os problemas surgiram quando os armazéns começaram a utilizar vários tipos de automatização fixa em conjunto. Isto levou a que o WMS tivesse de comunicar tarefas a múltiplos subsistemas, resultando em ineficiências já que os subsistemas não estavam a comunicar entre si. Como resultado, vimos o desenvolvimento de soluções WCS que podiam interagir com múltiplos tipos de tecnologia de automatização fixa, permitindo um nível de orquestração através de diferentes subsistemas.
O desenvolvimento do FMS espelha as primeiras soluções WCS. Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=7vCeifk68Do&t=229s
Do mesmo modo, estamos agora a chegar a um ponto em que vários tipos de sistemas de robôs móveis estão a ser utilizados para diferentes fluxos de trabalho. Em muitos casos, os fabricantes desenvolverão AMRs para fluxos de trabalho específicos. Por exemplo, os T-Sort AMR da Tompkins Robotics são utilizados especificamente para a triagem. A orquestração de múltiplas frotas de RAM de diferentes fabricantes requer uma solução de gestão de frotas de terceiros (FMS), por vezes referida como uma plataforma de orquestração com várias frotas. Claro que os clientes poderiam simplesmente integrar AMRs de diferentes fornecedores nos seus armazéns como "blocos" de automatização distintos e independentes, mas isso leva inerentemente a perdas de eficiência e outros desafios quando os AMRs não são capazes de comunicar directamente uns com os outros.
Há duas abordagens principais à orquestração com várias frotas. A mais comum hoje em dia é a interface directa com os robôs móveis (referidos como "Low-Level Control"), permitindo ao sistema de gestão de frotas de terceiros "assumir o controlo" dos robôs. A segunda abordagem, que é menos comum hoje em dia mas que está a crescer em popularidade, é ter um sistema de gestão de frota de terceiros a alimentar os sistemas proprietários de gestão de frota de cada fabricante de robôs (referido como "Controlo de Alto Nível"). Por outras palavras, um gestor de frota a controlar um gestor de frota.
Duas abordagens à orquestração com várias frotas: Controlo de alto nível e controlo de baixo nível. Cortesia: Análise Interactiva.
A primeira abordagem de controlar directamente os robôs móveis funciona bem para o transporte de material ponto a ponto, onde os robôs móveis têm muito software a bordo e capacidades de navegação. Empresas como Synaos confiam fortemente no controlo de baixo nível. Torna-se mais difícil quando se lida com um enxame complexo de robots, tais como a classificação ou AMR de mercadorias para pessoas, onde os algoritmos proprietários utilizados para controlar os robots incluem a gestão de encomendas e capacidades de colocação de slots para optimizar a produção. Em muitos casos, um sistema de gestão de frota de terceiros teria dificuldade em fazer um trabalho melhor do que o software proprietário.
Isto conduz à segunda abordagem em que um terceiro gestor de frota 'controlaria' vários gestores de frota proprietários. A vantagem desta abordagem é que se tiver uma frota existente de AMRs ou AGVs, não precisa de reintegrar o sistema de gestão de frota, o que pode ser dispendioso. Além disso, ter um sistema de gestão de frota de terceiros integrado directamente com uma frota de robôs móveis pode ser mais dispendioso do que ter um gestor de frota de terceiros a controlar o gestor de frota proprietário.
Na realidade, a maioria das plataformas são capazes de fornecer tanto controlo de alto nível como controlo de baixo nível, embora a sua preferência possa ser inclinada para uma certa abordagem. Empresas como a Waku Robotics, CoEvolution, e InOrbit são capazes de fornecer tanto o controlo de alto nível como o controlo de baixo nível.
Como mencionámos, existem duas abordagens principais à orquestração com várias frotas. Ou integrar directamente com os robôs móveis (Controlo de Baixo Nível) ou ter um gestor de frota de terceiros a controlar os gestores de frota proprietários dos robôs móveis (Controlo de Alto Nível).
Embora a primeira abordagem de fornecer controlo de baixo nível pareça lógica, há vários custos associados à integração de sistemas de gestão de frotas de terceiros, especialmente se o AMR não tiver uma interface API aberta. A interoperabilidade terá provavelmente um impacto comoditizante no mercado de hardware de robôs móveis. Os próprios robôs tendem a ser bastante normalizados em termos de hardware e é o software que muitas vezes é o IP chave para os vendedores de robôs móveis. Para evitar a mercantilização, muitos vendedores de robôs móveis têm dificultado a integração do seu software com os robôs por parte de sistemas de gestão de frotas de terceiros, por exemplo, através de APIs proprietárias.
Há duas abordagens principais para abordar as questões em torno da interoperabilidade: 1) criar um protocolo de comunicação padrão, como o VDA5050, entre robôs móveis (principalmente AGVs) e sistemas de gestão de frotas, e 2) desenvolver middleware para se situar entre o sistema de gestão de frotas e os robôs, actuando como uma espécie de Google Translate. Há várias empresas que procuram entrar na segunda categoria; fornecendo uma solução de middleware para permitir integrações mais fáceis e rápidas entre robôs e aplicações de terceiros, como sistemas de gestão de frotas, que abordamos com mais detalhe no nosso relatório Warehouse Automation Software.
O fabrico duradouro domina hoje em dia a procura de plataformas de orquestração com várias frotas. Cortesia: Análise Interactiva.
A indústria automobilística alemã foi um dos primeiros sectores a reconhecer a importância da interoperabilidade, razão pela qual desenvolveu as normas VDA5050, que abrem a comunicação entre AMRs e AGVs de diferentes fornecedores. O envolvimento da indústria automóvel alemã não termina aqui. A Audi, a VW e a BMW têm todas as empresas financiadas ou derivadas que fornecem unidades de controlo principais que são naturalmente compatíveis com a VDA 5050. Estes OEM estão a instalar os controladores principais e o software nas suas fábricas e isto está a impulsionar a adopção da norma, uma vez que os vendedores de AGV terão de estar em conformidade com a mesma para vender nestes locais de grande volume. O gráfico abaixo mostra a distribuição das receitas do mercado de orquestração de frotas múltiplas por diferentes sectores. Como se pode ver, o fabrico duradouro domina o mercado e provavelmente continuará a fazê-lo a curto e médio prazo.
O júri ainda está fora sobre se o controlo de alto nível (controlo de gestores de frota proprietários) ou o controlo de baixo nível (interoperabilidade) será utilizado a longo prazo para facilitar a orquestração de múltiplas frotas de robôs móveis. Além disso, o caminho para a interoperabilidade pode também ser conduzido por normas comuns ou middleware, facilitando a comunicação entre AMRs e AGVs. O que é certo, contudo, é que veremos um número crescente de implantações de frotas múltiplas à medida que o mercado se desloca das soluções pontuais para a automatização móvel de ponta a ponta.
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