우수한 무인 지게차 시스템은 시장의 어떤 문제점을 해결해야 할까요?

국가시장감독관리총국 특수장비안전감독국의 통계에 따르면, 2015년부터 2019년까지 전국적으로 총 221건의 특수 차량 현장 사고가 발생하여 209명이 사망하고 44명이 부상을 입었으며, 치사율은 94.571%에 달했습니다. 지게차 사고의 대부분은 무면허 운전, 결함 있는 운전, 과속, 적재 용량 초과, 사람과 물품의 혼합 적재, 위험 화학물질의 위험한 운송 등 인적 요인에 의해 발생합니다. 지게차 사고를 최대한 예방하기 위한 최선의 방법은 무인 지게차 운행입니다.

하지만 무인 지게차가 시장에 출시된 지 여러 해가 지났는데도 왜 아직 널리 보급되고 적용되지 못했을까요?

중국 이동 로봇(AGV) 산업 연합회 자료와 신전략 이동 로봇 산업 연구소 통계에 따르면, 2020년 중국 내 지게차형 이동 로봇(시각 내비게이션 포함) 판매량은 5,000대에 달해 전년 대비 851대 증가했으며, 이 중 약 3,400대가 레이저 반사 장치 탑재 제품이었다. 무인 지게차의 판매량은 시장에서 점차 증가하고 있지만, 2020년 전체 지게차 시장 판매량 80만 대에 비하면 미미한 수준이다. 이는 무인 지게차가 아직 해결하지 못한 자재 운반 분야의 시장 문제점이 존재함을 시사하며, 따라서 무인 지게차의 도입 및 보급이 더디게 진행되고 있다.

문제점 1: 고도의 유연성을 갖춘 자재 취급 시스템에 대한 수요

현재 무인 지게차 내비게이션 시스템에는 크게 자기 트랙 내비게이션, QR 코드 내비게이션, 레이저 반사판 내비게이션, 자연 탐색 내비게이션의 네 가지 기술 방식이 있습니다. 이 중 처음 세 가지 방식은 주로 마커에 의존합니다. 기술적으로는 비교적 성숙했지만, 단순한 실내 작업 환경에만 적합하고, 환경 구축이 필수적이며, 적용 범위가 제한적이고, 대부분 사용자의 맞춤형 창고 관리 및 하역 요구를 충족하기 어렵습니다. 자연 탐색 내비게이션 방식은 외부 하드웨어에 의존하지 않고 높은 유연성과 현장 적응성을 제공하지만, 현재로서는 기술적 진입 장벽이 가장 높습니다.

자체 개발한 멀티라인 라이다를 기반으로, 당사는 무인 지게차용 세계 최고 수준의 3D SLAM 내비게이션 시스템을 구축했습니다. 첨단 멀티 센서 융합 알고리즘을 통해, 이 지게차는 다양한 복잡한 환경에서 고정밀 위치 파악이 가능하고, 작업 환경의 고정밀 3D 지도를 생성하며, 추가적인 위치 측정 장비나 현장 변경 없이 다양한 작업에 따라 유연한 경로 계획을 실행할 수 있습니다.

위치 정확도는 무인 지게차 시스템이 다양한 유연한 자율 작업을 구현하는 데 있어 기반이 되며, 무인 지게차 3D SLAM 내비게이션 시스템 기술 연구의 핵심이기도 합니다. 이 시스템은 LiDAR를 사용하여 3D 포인트 클라우드 데이터를 실시간으로 스캔하고, 이를 주행 거리계, IMU 등과 융합하여 장면 지도에서 고정밀 매칭 및 위치 측정을 수행합니다. 융합 후 출력 위치 측정 주파수는 최대 50Hz로, 빠르게 움직이는 환경에서의 위치 측정 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 실내 환경에서 내비게이션 중 시스템의 평균 위치 정확도는 2cm 이내이며, 작업 지점의 반복 위치 정확도는 1cm 미만입니다. 넓은 실외 환경에서는 시스템의 평균 내비게이션 및 위치 정확도가 5cm 이내이며, 작업 지점의 반복 위치 정확도는 2cm 미만입니다. 환경 변화가 30% 이하인 조건에서 시스템은 안정적인 위치 정확도를 유지할 수 있습니다. (참고: 위 데이터는 소프트웨어 알고리즘 수준의 경험적 위치 정확도 데이터입니다. 무인 지게차가 실제로 달성하는 위치 정확도는 운전자의 숙련도 및 섀시 성능에 따라 달라질 수 있습니다.)

두 번째 문제점: 실내 및 실외 셔틀 운행 시나리오

현재 시판 중인 무인 지게차의 주류 내비게이션 솔루션은 주로 실내 사용에 적합합니다. 하지만 실제로 창고 내부 물류 외에도 창고 간 이동과 실외 컨테이너 적재는 매우 중요한 부분입니다. 진정한 자동화된 지게차 작업을 구현하려면 실내외 적재 경로를 연결해야 합니다.

이에 대응하여 개발된 무인 지게차용 3D SLAM 내비게이션 시스템은 첨단 라이다 환경 인식 기술을 기반으로 실내외 내비게이션 모드를 자유롭게 전환할 수 있으며, 컨테이너 출입을 유연하게 하여 적재 및 하역 작업을 수행하고, 지게차 사용자를 위한 실내외 무인 적재 및 하역 작업의 글로벌 가능성을 완전히 열어줍니다. 현재 이 솔루션은 여러 물류 창고에서 현장 테스트를 거쳐 복잡한 취급 채널 환경 테스트를 통과했습니다.

세 번째 문제점: 높은 투자 비용

무인 지게차는 24시간 연중무휴로 작업할 수 있어 수동 작업보다 훨씬 효율적입니다. 그러나 현재 레이저 반사식 내비게이션 시스템의 가격은 여전히 높아 설치 비용이 약 30만 위안에 달합니다. 또한, 도입 후에는 생산 수요 변화에 따라 창고를 임의로 재배치하기 어렵습니다. 반면, 하드웨어와 소프트웨어의 비용 경쟁력을 바탕으로 개발된 무인 지게차 3D SLAM 내비게이션 시스템은 지게차 제조업체가 제품 가격을 20만 위안 이내로 낮출 수 있도록 해줍니다.

한 창고에서 전동 지게차 10대, 레이저 반사식 내비게이션 지게차 10대, 3D SLAM 레이저 내비게이션 지게차 10대를 각각 투자한다고 가정하고, 5년 감가상각을 기준으로 투자 수익률을 비교 분석했습니다. 수동식 전동 지게차의 초기 투자 비용이 가장 높지만, 경제적 수익률은 가장 낮습니다. 레이저 반사식 내비게이션 지게차는 단 한 대의 가격이 높지만, 5년 감가상각 후 총 투자 비용은 수동식 전동 지게차보다 153만 8천 5백 위안 적어 약 32만 1천 3톤의 비용 절감 효과를 볼 수 있습니다. 반면, 3D SLAM 레이저 내비게이션 솔루션을 적용한 무인 지게차의 5년간 총 투자 비용은 131만 8천 7백 위안에 불과하여 수동식 전동 지게차 대비 투자 비용은 73만 1천 3톤, 시간 비용은 59만 1천 3톤 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 또한, 해당 창고는 향후 5년간 유연하게 확장 또는 조정이 가능하여 산업 인터넷 시대의 변화하는 고객 단말 시장의 요구를 완벽하게 충족하고 더욱 두드러진 종합적인 이점을 제공합니다!

또한, 당사는 ERP/WMS 창고 관리 시스템에서 발행된 작업과 현장 내 무인 지게차의 작동 상태 및 현장 지도를 기반으로 현장 내 차량의 작업 과제 및 이동 경로를 실시간으로 수립할 수 있는 지능형 다중 장비 스케줄링 시스템을 제공합니다. 효율성과 시간을 최우선으로 고려하여 각 지게차의 작업 과제와 이동 경로를 최적으로 할당함으로써 사용자가 무인 하역 관리의 효율성을 극대화할 수 있도록 지원합니다.