隨著人力成本的上漲，傳統(tǒng)制造業(yè)利潤空間被進一步壓縮，企業(yè)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(chǎn)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(yè)轉(zhuǎn)型的最佳選擇，靈活的機器人正在幫助工廠企業(yè)獲得新的競爭優(yōu)勢。

近年來，多關(guān)節(jié)類型工業(yè)機器人已大量應用于制造業(yè)，進行焊接、組裝、打磨、檢測、包裝等工作。伴隨著無人駕駛技術(shù)的突破發(fā)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，輕松完成各種物料、半成品或成品的搬運任務，并大幅降低了企業(yè)人力成本的投入。

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

工廠為什么要使用移動機器人？

在制造業(yè)的車間里，物料和產(chǎn)品的搬運是十分常見的工作，完成一項生產(chǎn)任務可能需要大量的貨物流轉(zhuǎn)，這些工作如果采用人力搬運，不僅效率低下，影響交付時間，且容易造成人員損傷。特別對于年輕一代來說，更不愿意從事這種低端、無聊且低收入的工作，甚至可能產(chǎn)生不良的情緒。

相比于傳統(tǒng)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，那么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(nèi)核心零部件的不斷突破，機器人產(chǎn)品的成本在大幅下降，使用機器人將比人力更劃算。

此外，在柔性化方面，移動機器人比傳統(tǒng)的搬運設(shè)備更靈活。新一代移動機器人采用激光SLAM導航方式，具有自主避障的功能，不需要鋪設(shè)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(nèi)部重新構(gòu)建地圖和規(guī)劃路線即可，從而進一步節(jié)省工廠部署的成本。

目前，移動機器人在制造環(huán)節(jié)主要用于生產(chǎn)物料的搬運，包括從倉庫到生產(chǎn)線的上料，生產(chǎn)線到生產(chǎn)線之間的殘次品流轉(zhuǎn)，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(yè)人力成本，更是順應智能制造轉(zhuǎn)型升級的大趨勢，使工廠滿足工業(yè)4.0模式下，對設(shè)備連網(wǎng)、監(jiān)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(chǎn)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(chǎn)管理者必需保證各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)物料高效和穩(wěn)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(yè)4.0的模式下，生產(chǎn)線可能要頻繁變換產(chǎn)品的種類，柔性化的生產(chǎn)線是必備的，移動機器人能夠自主規(guī)劃，實現(xiàn)點對點的搬運，其在柔性化制造業(yè)中的場景將發(fā)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?shù)綆靺^(qū)進行存放，或者送到集配區(qū)進行人工或者自動分揀，然后拉到上料點進行待命，整個過程在監(jiān)控下進行，運營者可以靈活調(diào)整和優(yōu)化設(shè)備運行路徑，以達到更高的使用效率。

其次，移動機器人可以給生產(chǎn)設(shè)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?qū)崿F(xiàn)對物流的自動取放。此外，通過MES系統(tǒng)與AGV調(diào)度系統(tǒng)(FMS)的對接，可以調(diào)度Oasis 300D進行物料運送，實現(xiàn)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(chǎn)流水線上的移動工位。產(chǎn)品在加工過程中，完成第一道工序后，將會進入下一個工位，移動機器人可以搭載產(chǎn)品靈活地游走在不同的工位之間，最終完成產(chǎn)品所需的加工任務。這種方式將滿足大規(guī)模定制化的需求，系統(tǒng)可以根據(jù)不同產(chǎn)品的需求，自由調(diào)整工序排列，而不需要變更生產(chǎn)線。

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?導航用什么方式?產(chǎn)品質(zhì)量和價格等等。一般廠商都會提供多種不同負載的產(chǎn)品，企業(yè)可以根據(jù)產(chǎn)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。后來發(fā)展到2.0時代的二維碼導航，而如今是3.0時代，采用激光SLAM的導航方式。那么，磁條式還是激光導航好?從價格方面來講，傳統(tǒng)的磁條和二維碼相對便宜一些，但不易于部署，容易受到人為干擾，或者損壞而造成誤判。

目前制造業(yè)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(jīng)常變更生產(chǎn)任務，而激光SLAM導航的移動機器人可以隨時調(diào)整路徑，更好的滿足了生產(chǎn)線柔性化的需求。

國產(chǎn)移動機器人真不如進口？

工業(yè)環(huán)境下，設(shè)備的穩(wěn)定性十分重要，因為設(shè)備停機可能造成較大的損失。那么，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(chǎn)品比國內(nèi)的好，其實并非如此。

在移動機器人領(lǐng)域，國內(nèi)和國外基本處于同一起跑線，在技術(shù)研發(fā)上已經(jīng)沒有什么差距，如在驅(qū)動、控制和導航方式上，本土企業(yè)已經(jīng)掌握了關(guān)鍵技術(shù)，而在成本方面，進口產(chǎn)品的優(yōu)勢不及本土品牌。

近年來，國內(nèi)機器人企業(yè)正在崛起，并開始逐步占有市場份額。例如本土移動機器人代表之一的斯坦德機器人，核心團隊來自于機器人頂尖院校哈爾濱工業(yè)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(chǎn)品方案已經(jīng)為華為、中興、富士康、歌爾聲學等大型電子行業(yè)的客戶所用。

未來工廠究境會變成怎么樣？

人口紅利消失的趨勢已不可逆轉(zhuǎn)，傳統(tǒng)制造業(yè)將失去優(yōu)勢，而基于機器人、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)下的智能制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(tǒng)工廠必需向智能工廠轉(zhuǎn)型，進一步提升生產(chǎn)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(chǎn)任務，并利用新一代信息技術(shù)將生產(chǎn)線的效益最大化。

未來的工廠會大量使用機器人，但并不完全是機器換人，至少從目前的情況來看，無人化的生產(chǎn)線還是難以實現(xiàn)的。所以，人機協(xié)作將是未來制造業(yè)的大方向，機器人將協(xié)作工作人員更好地完成生產(chǎn)任務。

在人機協(xié)作的場景里，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采用多重保障，前置激光+視覺避障，后置超聲+TOF避障，以及還配置了安全觸邊等設(shè)計，確保機器人在快速移動的狀態(tài)下能識別出障礙物和人，使得人機環(huán)境更加和諧。

此外，工業(yè)4.0模式將成為未來制造的主流，該模式包括了人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實、機器人等多項技術(shù)。而作為工業(yè)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(chǎn)系統(tǒng)中。

關(guān)鍵詞： 協(xié)作機器人 激光導航AGV