התפתחות הרובוטיקה במענה לאתגרי השינויים בלוגיסטיקה ובסחר - בעיות ופתרונות

מאת משה שלו, כתב ראשי "שרשרת האספקה" *
מה שאפשר את המהפכה התעשייתית הרביעית זו הטכנולוגיה שמתפתחת במהירות עצומה. הגידול בכוח המחשוב על כל היבטיו: החל ביכולות אחסון המידע, יכולות גבוהות בניתוח מהיר של המידע, מערכות עם בינה מלאכותית, חיישנים מתקדמים עם יכולת לתקשר ולפעול עצמאית מול מערכות אחרות, תקשורת בעוצמה חדשה, וכן כניסה מהירה של רובוטים וקובוטים (רובוטים שיתופיים ש"יודעים" להתאים את עצמם לסביבה ולעובד).

באחרונה קיים ארגון הרובוטיקה הבינלאומי את הכנס השנתי שלו Automate 2019 בשיקגו והוצגו בו החידושים האחרונים בתחומי הרובוטיקה, ראיית מכונה, בקרת תנועה ואוטומציה. 
"המהפכה המתרחשת לנגד עינינו בכל מה שנוגע לסחר אלקטרוני, אריזה ושילוח בהמכלה קמעונאית, דרישות אספקה מהירה של הלקוחות - מחייבים הערכה והערכות חדשה בכל מה שנוגע לפעולות בכל שלבי שרשרת האספקה. בתוך כך יש מקום חשוב לניהול הפעילות במרלו"ג" - כך אומר בראיון למגזין ואתר  Logistics Management יו"ר חברת WAREHOUSE ROBOTICS ריק פאלק.
"פריסת המסחר האלקטרוני על פי דרישות הכלכלה והלקוחות ממשיכה לגדול ברחבי העולם, כאשר דור חדש של רובוטים ניידים אוטונומיים עוזרים לחברות להתמודד עם אתגרי העבודה העיקריים הנוצרים על ידי התרחבות זו.

דו"ח שפורסם לאחרונה על ידי חברת  Tractica Research מעריך כי היקף המכירות ברחבי העולם של רובוטי אחסון ולוגיסטיקה יגיע ל-22.4 מיליארד דולר עד סוף שנת 2021, כאשר משלוחי יחידות רובוט יגיעו ל-620,000 יחידות בשנה עד ל-2021.
פאלק מציין כי כיום יש יותר מ-50 חברות ממוקדות בייצור רובוטים  ומתעוררים מתחרים נוכח הגידול בלקוחות בשטח זה.
Logistics Management מביא דוגמאות בנושאי אימוץ הרובוטיקה.

אחד החלוצות בתחום זה היא חברת Fetch Robotics, אשר פיתחה רובוטים שיתופיים לאיתור, מעקב והעברה של מלאי במחסנים ובמתקני לוגיסטיקה. מערכת Fetch כוללת בסיס רובוט נייד, התקנים מודולריים ומערכת תוכנה מבוססת ענן, ייחודית.
מערכת זו מאפשרת למפעילי מחסנים להגיע לאוטומציה "במהירות וביעילות תוך הערכות בשעות וימים", אומר ג'ו לאו, מנהל שיווק מוצרים ב-Fetch.
"רובוטיקה להעברת מלאים משחררת את כוח האדם האנושי ממשימות ארציות פשוטות ומאפשרת להם להתמקד בפעילויות מתוחכמות יותר ובעלות ערך מוסף".
"אימוץ של רובוטים ניידים אוטונומיים גמישים תומך ביישומים מרובים, כולל מערכות תחבורה והעברת החומר תוך איסוף  נתונים אוטומטי. רובוט חכם  יכול למצוא ולהעביר כל דבר במחסן מחלקי מלאים, משטחים במחסנים, חלפים במפעלים או אריזות במרכזי הפצה".
ועוד דוגמא: "במרכז ההפצה של DHL, הרובוטים הניידים האוטונומיים עוזרים לנהל ולהפעיל שרשרת לוגיסטית שלמה של חלקי חילוף, והזמנות לפי הזמנה ועד למסירה ללקוחות" אומר לאו.

 היענות לשינויים
 
פאלק מציין כי "חברות לא יכולות להתעלם מהשינויים והבעיות שהם מעוררים. העסקים גדלים, ובתוך כך המסחר האלקטרוני גדל ב-10% בשנה ועדיין הוא רק חלק קטן של השוק הקמעונאי כולו.
התפתחות זו יוצרת יותר ביקוש לעבודה ועסקים שצריכים לשכור עובדים נוספים כדי לתמוך בצמיחה האורגנית שלהם. יש גם צורך בתיגבור בעונות ביקוש ושינויים. וכך, חברות נמצאות במחזור מתמיד של גיוס, הכשרה, פריסה, קליטה ופיטורים.

 כיצד פועל תחום הרובוטיקה
 
כיצד שוק התפעול והעבודה הנוכחי עונה על הצורך לייעל את פעולות המחסן?
כיצד רובוטיקה יכולה לסייע לחברות להקל על נקודות כואבות הקשורות בשינויים?
כיצד חברות יפתחו ויפעילו גישה לאוטומציה של האחסון והאחזור והרובוטיקה?
במענה לכך, יו"ר חברת WAREHOUSE ROBOTICS מציג לא רק את הבעיות אלא גם את הפתרונות שחברתו - יחד עם עוד חברות באמריקה המתמחות ברובוטיקה - מייצרת.
"כיום, כשמדברים על רובוטים, מדברים לאו דווקא רק על מכונות מוחשיות. תפיסת הרובוטיקה היא חלק מכל תחום המיחשוב והמכניקה, בשילוב עם בינה מלאכותית החוברים יחד בבניית מכונות וכלים הנקראים רובוטים.

אלה הן מכונות או כלים המגיבים לנתונים שהם מקבלים מן הסביבה. רובוט בהקשר המסורתי הוא סוכן מכני. בדרך כלל מדובר במערכת אלקטרו-מכנית, כאשר התבוננות באופן התנועה והפעולה יוצרת תחושה של כוונה או רצון עצמאיים. במילים אחרות, על רובוט להפגין מידה מסוימת של תבונה.
עם זאת, עדיין אין הגדרה מוסכמת על החוקרים למושג רובוט, אך מוסכם על כולם שנוסף על יכולת תבונית על רובוט להיות מסוגל לאחת או יותר מהמשימות הבאות:
תנועה עצמאית, הפעלת זרוע מכנית, חישה ופעולה הקשורה בסביבתו. במחקר ברובוטיקה נכללים תחומי המכניקה, הבקרה, הבינה, האינטראקציה עם בני אדם והחישה.
מבחינת חקר וקידום הנושא יש לציין כי מעבדות רובוטיקה קיימות ברוב האוניברסיטאות בישראל. תוכנה גרפית להדמיית רובוטים פותחה על ידי חברה ישראלית בשם ROBCAD.

 רובוטיקה ושילוב בינה מלאכותית
 
בינה מלאכותית (AI) כחלק מעולם הרובוטיקה היא טכנולוגיה המאפשרת למכונות, תוכנות ומערכות לחקות סוגים מסוימים של אינטליגנציה והתנהגות אנושית. AI מונע על ידי מערכות המשתמשות ב"סוכנים חכמים" ובאלגוריתמים מורכבים כדי להבין מידע, לבצע משימות ולהתאים לשינויים ולסביבות משתנות.
בדרך כלל, AI משתמשת בחשיבה האנושית כמודל לקבלת החלטות, במטרה לספק תובנות טובות יותר, מוצרים, שירותים או יעילות. ישנם מספר תת שדות של AI כולל לימוד מכונה, עיבוד שפה טבעית, תכנון, פתרון בעיות ורובוטיקה.
לבינה מלאכותית יש מספר יישומים בשרשרת האספקה, כולל חילוץ מידע, ניתוח נתונים, תכנון היצע וביקוש, כלי רכב אוטונומיים וניהול מחסן.

 ייעול אספקה וניהול מלאי
 
לימוד מכונה הוא היבט נוסף של AI שיכולה לנתח נתונים מורכבים כדי לקבוע דפוסים עכשוויים ומגמות עתידיות, ולאחר מכן לקבל החלטות המבוססות על תוצאות. למידה ממוחשבת מסייעת לנהל את זרימת הסחורות לאורך שרשרת האספקה, תוך הבטחת שחומרי הגלם והמוצרים נמצאים במקום הנכון בזמן הנכון.
פתרונות רובוטיקה עם יכולות חכמות - המופעלות על ידי אינטליגנציה מלאכותית (AI) ולמידה של מכונות - הופכים להיות קריטיים יותר בתנועה של סחורות בין הנכסים לבין שרשרת האספקה.

 השפעת הרובוטיקה על התעסוקה
 
דו"ח ה-OECD מבטא חשש לפגיעת הרובוטיקה בתעסוקה במיומנויות ביניים. דו"ח הארגון שפורסם באחרונה מנבא התממשות של תיאוריית הקיטוב בתחום התעסוקה בתעשייה בעידן הטכנולוגי. לפי הדו"ח תביא התרחבות מגמות האוטומציה והרובוטיקה בתעשייה לעלייה משמעותית בביקוש לעובדים בעלי מיומנויות גבוהות, ירידה קטנה בביקוש לעובדים בעלי מיומנויות נמוכות וירידה משמעותית בביקוש לעובדים בעלי מיומנויות ביניים. מגמת החלפת עובדים אלה ברובוטים צפויה להתממש בעיקר בארה"ב, בעוד במדינות אירופה ההשפעה תהיה מתונה יותר. דו"ח "הגורמים המשפיעים על האוטומציה והשפעותיה" (Determinants and Impact of Automation) מנתח את תהליך אימוץ הרובוטיקה התעשייתית במדינות ה-OECD.

הדו"ח מוצא כי כניסתם של רובוטים קשורה לירידה בתעסוקה בעבודות בסיסיות, הדורשים רמות מיומנות נמוכות יותר, ומנגד לעלייה בתעסוקה במקצועות ברמה גבוהה כגון מומחים וטכנאים.
הבעיה העיקרית שמוצא הדו"ח היא ירידה משמעותית במיוחד בביקושים לעובדים בתחומי מיומנויות הביניים משום שעבודות אלו קשורות בדרך כלל לתהליכים שגרתיים וקבועים שניתנים להחלפה בקלות על ידי רובוטים.

שיפורים דרמטיים בטכנולוגיה מאפשרים אוטומציה של מספר גדל והולך של מלאכות ועיסוקים בתעשייה. מסיבה זו, קיים חשש בקרב גורמים שונים כי טכנולוגיות חדשות עלולות לפגוע במספר גדול של משרות במקומות עבודה ולגרום ל"אבטלה טכנולוגית". איום הפיטורים חזק במיוחד לנוכח כניסתם של רובוטים תעשייתיים, שנועדו במפורש לביצוע משימות שעד כה בוצעו על ידי בני אדם. הדו"ח שופך אור על מגמות האוטומציה ועל השפעתן על התעסוקה והוא מאפשר הבנה טובה יותר של מה הרובוטים באמת יעשו לעולם העבודה ועד כמה צריכים מקבלי ההחלטות במדינות שונות להביא את המגמות האלה בחשבון בעת עיצוב המדיניות במטרה להקל על המעבר לתעשייה 4.0 ולפיריון גבוה.

דור תעשייה 4.0
 
מה שאפשר את המהפכה התעשייתית הרביעית זו הטכנולוגיה שמתפתחת במהירות עצומה. הגידול בכוח המחשוב על כל היבטיו: החל ביכולות אחסון המידע, יכולות גבוהות בניתוח מהיר של המידע, מערכות עם בינה מלאכותית, חיישנים מתקדמים עם יכולת לתקשר ולפעול עצמאית מול מערכות אחרות, תקשורת בעוצמה חדשה, וכן כניסה מהירה של רובוטים וקובוטים (שהם רובוטים שיתופיים ש"יודעים" להתאים את עצמם לסביבה ולעובד Collaborative Robotics).
הנתונים בדו"ח מלמדים כי כניסת הרובוטיקה לתעשייה נעשית בקצב שונה במדינות שונות, והיא מאפיינת בעיקר כלכלות מתקדמות, מה שהופך את הסוגיה לרלוונטית במיוחד עבור כלכלות ה-OECD. הדו"ח מסווג את הרובוטיקה לקטגוריות שונות ומוצא קורלציות שונות בין מידת חדירת הרובוטים להשפעה על התעסוקה בפילוח לפי קטגוריה.
נמצא כי חדירת הרובוטיקה קשורה לירידה בביקוש לעובדים במקצועות הבסיסיים הדורשים רמות נמוכות ביותר של מיומנויות, ומנגד קשורה לעלייה בביקושים לאנשי מקצוע, טכנאים ובעלי מקצוע נוספים בעלי מיומנות גבוהה. עבור עיסוקים ברמת מיומנות ביניים נמצא מתאם חזק ושלילי עם כניסת תהליכי אוטומציה. לפי מחברי הדו"ח, האומדנים שהם מציגים אינם תומכים בהשערה של קיטוב בשוק העבודה, שמשמעותה עלייה ברמת המיומנות הגבוהה ובמיומנות נמוכה בתעסוקה. עם זאת, כמה תוצאות ספציפיות למדינה - בעיקר עבור ארצות הברית - ניתנות לפירוש כתומכות בהשערה זו.

 צפיפות הרובוטים בתעשייה האמריקאית כפולה מזו שבתעשייה הסינית
 
אתר תעשייה 4.0 מביא מידע על התרחבות השימוש ברובוטיקה.
היקף מכירות הרובוטים התעשייתיים בארצות הברית הגיע לשיא חדש של קרוב ל-38,000 יחידות ב-2018, גידול הנמשך זו השנה השמינית ברציפות. כך עולה מנתוני ארגון הרובוטיקה העולמי (IFR).
על רקע מאבק הסחר בין ארה"ב לסין מציינים ב-IFR, שצפיפות הרובוטים בתעשיית הייצור האמריקאית מגיעה ל-200 רובוטים לכל 10,000 עובדים, זאת לעומת 97 רובוטים לכל 10,000 עובדים בתעשייה הסינית.
המובילה העולמית בצפיפות הרובוטים היא קוריאה (710) ואחריה סינגפור, גרמניה, יפן, שוודיה, דנמרק וארה"ב. סין ממוקמת במקום ה-21 בעולם.
מגמת האוטומציה של הייצור, הן בשווקים המקומי והן בגלובליים, היא הכוח המניע העיקרי של הצמיחה בשימוש ברובוטיקה תעשייתית בארה"ב. הגידול הגבוה ביותר בהתקנת רובוטים נרשם בתעשיית המזון והמשקאות, שהיקף הרובוטיקה בה גדל ב-64% בשנה החולפת, וכן בתעשיית המוצרים הפלסטיים והכימיים, שם גדל היקף השימוש ברובוטים ב-30% בשנה זו.
עם זאת, תעשיית הרכב נותרה הצרכן הגדול ביותר של רובוטים תעשייתיים, עם 38% מכלל מכירות הרובוטים בארה"ב. צפיפות הרובוטים בתעשיית הרכב האמריקאית הגיעה ב-2018 ל-1,200 רובוטים לכל 10,000 עובדים לעומת 539 בתעשייה הסינית. שוק הרכב הסיני הוא הגדול בעולם, והשוק האמריקאי הוא השני בגודלו.
 
משרד העבודה האמריקאי על רובוטיקה ותעסוקה

האם התרחבות הרובוטיקה מביאה לירידה במספר העובדים האנושיים? בארגון  IFR מביאים נתונים של הלשכה לסטטיסטיקה של העבודה בארה"ב, לפיהם היקף התעסוקה בתעשיית הרכב האמריקאית גדל ב-22% בין השנים 2013
ל-2018. בתוך סקטור הרכב בארה"ב, חלקם של יצרני החלפים באימוץ רובוטיקה הגיע לשני שלישים מההתקנות החדשות והמכירות בחברות אלה עלו ב-9%. לעומתם, יצרני המכוניות (OEM) השקיעו פחות אוטומציה בשנה החולפת והיקף ההתקנות בקרב חברות אלה ירד ב-26%.
ההסבר לתופעה זו עשוי להיות נעוץ בהשקעות מאסיביות ברובוטיקה בקרב יצרני המכוניות בשנים קודמות. שיעור הצמיחה השנתי הממוצע של מכירות רובוטים לתעשיית הרכב בארה"ב בין 2013 ל-2018 היה 7%. שיא המכירות התרחש ב-2016, עם 16,311 יחידות שנמכרו. בשנתיים האחרונות חלה ירידה וסך היחידות הגיע ב-2018 ל-14,600.
תעשיית החשמל והאלקטרוניקה הייתה הסקטור השני בגודלו ב-2018 עם נתח שוק של 18% מכלל שוק הרובוטיקה. בין 2013 ל-2018 היקף התקנות הרובוטים גדלו ב-15% בממוצע בשנה. בתחום זה, מספר ההתקנות עלה בכ-2% בשנה האחרונה. בין הצרכנים המשמעותיים היו מספר חברות לייצור סוללות ליתיום וכן חברות לפיתוח וייצור שבבים וחיישנים, תופעה שצפויה להתרחב בשנים הקרובות.
"מדינות צפון אמריקה - ארצות הברית, קנדה ומקסיקו - הפכו להיות מוקד משמעותי לתעשייה מתקדמת מבוססת רובוטיקה, שנייה בגודלה רק לסין," אמר ג'ונדה טסודה, נשיא ארגון הרובוטיקה הבינלאומי, "בעוד אינטגרטורים רבים של מערכות ייצור רובוטיות באים מצפון אמריקה, יצרני הרובוטים הגדולים ביותר נמצאים ביפן, קוריאה ואירופה."
באחרונה קיים הארגון את הכנס השנתי שלו Automate 2019 בשיקגו והוצגו בו החידושים האחרונים בתחומי הרובוטיקה, ראיית מכונה, בקרת תנועה ואוטומציה.
 
רובוטים בשירות הלוגיסטיקה
 
האנליסטים מנתחים את קווי המגמה בהתפתחות רובוטים ליעדים ספציפיים שונים.
שאלה: האם נראה בעתיד הקרוב רובוטים דמויי-אדם על רצפת המחסן?
תשובה: כנראה שקודם נראה אותם בתעשייה ורק אחר כך בשרשרת האספקה הלוגיסטית ונדרשות לכך עוד כמה פריצות דרך טכנולוגיות, אך חברות רציניות משקיעות בכך הרבה כסף.
 
שאלה: מהו המכשול הגדול ביותר לשילוב רובוטים במחסן, עלות או טכנולוגיה?
תשובה: האמת היא ששניהם. נדרשות כמה פריצות דרך כדי לשפר את יכולתם ולהקטין את עלותם, למשל סנסורים וכוח מחשוב זולים יותר, אבל אם מסתכלים על המתרחש בעולם הסמרטפונים, אפשר להיות אופטימי.
 
שאלה: היכן במחסן נמצאת ההזדמנות הגדולה לרובוטים?
תשובה: כנראה שבמלגזה תעשייתית רובוטית, שכבר יש כמותן בשוק אך דורשות שיפורים כדי להשמיש את הרובוט בכל אתר אחסון ושינוע לוגיסטי. כשרואים את ההתקדמות בפיתוח מכונית ללא נהג של מיטב היצרנים בעולם, לא קשה לנחש מהו האתגר הבא.
 
שאלה: האם אכן נראה מלגזות ללא מפעיל בשטח המחסן לפני שנראה רובוטים "אנושיים" (הומנואידים)?
תשובה: פיתוח מלגזה כזו קל יותר כי יש לנו כבר פלטפורמה מתאימה וישנם יצרנים גדולים וחזקים שילכו על זה.
 
* הכתבה פורסמה לראשונה בירחון ובאתר "שרשרת האספקה".
לכתבה המלאה בירחון