激光導航AGV是大勢所趨還是曇花一現?

激光導航AGV是大勢所趨還是曇花一現?

隨著人力成本的上漲,傳統制造業利潤空間被進一步壓縮,企業唯有削減成本才能獲取更大的利益回報。此外,市場的需求在快速變化,小批量、多批次的定單逐漸增多,生產線必需具有良好的柔性化,才能夠及時對接市場多樣化的需求。在此背景下,機器人成為企業轉型的最佳選擇,靈活的機器人正在幫助工廠企業獲得新的競爭優勢。

近年來,多關節類型工業機器人已大量應用於製造業,進行焊接、組裝、打磨、檢測、包裝等工作。伴隨著無人駕駛技術的突破發展,移動機器人開始快速興起,這些具有自主導航能力的移動平臺可以到達工廠的每一個角落,輕鬆完成各種物料、半成品或成品的搬運任務,並大幅降低了企業人力成本的投入。

目前,市場上已經出現了一些頗具實力的移動機器人品牌,例如丹麥的MIR推出了易於操作、使用靈活且安全的新一代協作型移動機器人。而國內有掌握了無人駕駛核心技術的斯坦德機器人(Standard Robots),通過自主研發的Oasis系列柔性移動平臺(AGV)和FMS智能調度系統,實現了智能柔性工業物流解決方案。這些移動機器人產品正在引發傳統制造業的新一輪變革。

激光導航AGV是大勢所趨還是曇花一現?

工廠為什麼要使用移動機器人?

在製造業的車間裡,物料和產品的搬運是十分常見的工作,完成一項生產任務可能需要大量的貨物流轉,這些工作如果採用人力搬運,不僅效率低下,影響交付時間,且容易造成人員損傷。特別對於年輕一代來說,更不願意從事這種低端、無聊且低收入的工作,甚至可能產生不良的情緒。

相比於傳統人力,移動機器人具有更低的成本。目前,好一點的移動機器人價格大概在20-30萬之間,而招一個普工每年需要支付8萬的薪酬,按兩班倒來計算就是16萬,那麼使用移動機器人搬運的話,不到兩年時間就能拿回成本。而隨著國內核心零部件的不斷突破,機器人產品的成本在大幅下降,使用機器人將比人力更划算。

此外,在柔性化方面,移動機器人比傳統的搬運設備更靈活。新一代移動機器人採用激光SLAM導航方式,具有自主避障的功能,不需要鋪設固定的導軌或者磁條。這樣,就省掉了部署時的許多麻煩,特別是在變更工藝時,只需要在機器人內部重新構建地圖和規劃路線即可,從而進一步節省工廠部署的成本。

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目前,移動機器人在製造環節主要用於生產物料的搬運,包括從倉庫到生產線的上料,生產線到生產線之間的殘次品流轉,還有半成品的測試和檢驗,以及進行成品的搬運等等。移動機器人的使用不只是為了降低企業人力成本,更是順應智能製造轉型升級的大趨勢,使工廠滿足工業4.0模式下,對設備連網、監測和分析等訴求。

機器人搬運有哪些應用場景?

在高速運行的生產流水線上,任何一個工位的延遲都會影響整條線的效率,所以,生產管理者必需保證各個生產環節物料高效和穩定的供應。目前移動機器人速度能達到每秒2米,能夠提供高效的物料輸送。而在工業4.0的模式下,生產線可能要頻繁變換產品的種類,柔性化的生產線是必備的,移動機器人能夠自主規劃,實現點對點的搬運,其在柔性化製造業中的場景將發揮極大的作用。

目前,移動機器人在車間中的應用場景有好幾種。首先是料車搬運,例如移動機器人將配料運輸到庫區進行存放,或者送到集配區進行人工或者自動分揀,然後拉到上料點進行待命,整個過程在監控下進行,運營者可以靈活調整和優化設備運行路徑,以達到更高的使用效率。

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其次,移動機器人可以給生產設備進行自動上下料。以斯坦德Oasis 300D精準對接臺為例,該方案搭載了三軸移動平臺,能夠實現對物流的自動取放。此外,通過MES系統與AGV調度系統(FMS)的對接,可以調度Oasis 300D進行物料運送,實現倉庫與機臺之間的物流自動化。

還有,移動機器人可以作為生產流水線上的移動工位。產品在加工過程中,完成第一道工序後,將會進入下一個工位,移動機器人可以搭載產品靈活地遊走在不同的工位之間,最終完成產品所需的加工任務。這種方式將滿足大規模定製化的需求,系統可以根據不同產品的需求,自由調整工序排列,而不需要變更生產線。

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移動機器人選型:磁條還是激光導航?

工廠用戶在選擇移動機器人時主要考慮幾個問題,負載是否滿足要求?導航用什麼方式?產品質量和價格等等。一般廠商都會提供多種不同負載的產品,企業可以根據產線的實際需求進行選擇。

而從導航方式看,移動機器人最初使用磁條式引導,即1.0時代。後來發展到2.0時代的二維碼導航,而如今是3.0時代,採用激光SLAM的導航方式。那麼,磁條式還是激光導航好?從價格方面來講,傳統的磁條和二維碼相對便宜一些,但不易於部署,容易受到人為干擾,或者損壞而造成誤判。

目前製造業對柔性化要求越來越高,尤其是3C電子消費品更新快速,電子廠可能需要經常變更生產任務,而激光SLAM導航的移動機器人可以隨時調整路徑,更好的滿足了生產線柔性化的需求。

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國產移動機器人真不如進口?

工業環境下,設備的穩定性十分重要,因為設備停機可能造成較大的損失。那麼,是不是應該選擇進口的移動機器人?許多人可能會認為國外產品比國內的好,其實並非如此。

在移動機器人領域,國內和國外基本處於同一起跑線,在技術研發上已經沒有什麼差距,如在驅動、控制和導航方式上,本土企業已經掌握了關鍵技術,而在成本方面,進口產品的優勢不及本土品牌。

近年來,國內機器人企業正在崛起,並開始逐步佔有市場份額。例如本土移動機器人代表之一的斯坦德機器人,核心團隊來自於機器人頂尖院校哈爾濱工業大學,目前公司推出的Oasis系列負載200kg到600kg系列的移動機器人產品方案已經為華為、中興、富士康、歌爾聲學等大型電子行業的客戶所用。

未來工廠究境會變成怎麼樣?

人口紅利消失的趨勢已不可逆轉,傳統制造業將失去優勢,而基於機器人、物聯網等技術下的智能製造模式將是未來工廠的核心競爭力。面對快速變化市場的需求,傳統工廠必需向智能工廠轉型,進一步提升生產線的自動化和柔性化,以達到靈活處理小批量、多批次的生產任務,並利用新一代信息技術將生產線的效益最大化。


未來的工廠會大量使用機器人,但並不完全是機器換人,至少從目前的情況來看,無人化的生產線還是難以實現的。所以,人機協作將是未來製造業的大方向,機器人將協作工作人員更好地完成生產任務。

在人機協作的場景裡,機器人如何保障人的安全問題?許多移動機器人廠商都在考慮這個問題。例如,斯坦德Oasis系列移動機器人在安全方面採用多重保障,前置激光+視覺避障,後置超聲+TOF避障,以及還配置了安全觸邊等設計,確保機器人在快速移動的狀態下能識別出障礙物和人,使得人機環境更加和諧。

此外,工業4.0模式將成為未來製造的主流,該模式包括了人工智能、物聯網、虛擬現實、機器人等多項技術。而作為工業4.0的重要組成部分,移動機器人正朝著高速度、高精度、更開放、柔性化及智能的方向提升,未來將能更好地融入智能化的生產系統中。


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