隨著全球中產(chǎn)階層消費群不斷擴大,對于商品質(zhì)量的要求也越來越高,定制化成為新的潮流。因此,當前制造業(yè)面臨多樣化、個性化需求的挑戰(zhàn),而基于柔性技術(shù)的生產(chǎn)模式成為大趨勢。特別是在3C行業(yè),頻繁的更新?lián)Q代的產(chǎn)品要求生產(chǎn)線能夠隨時靈活調(diào)整,生產(chǎn)線模塊化以及自由組合的操作都是基本條件,例如現(xiàn)在比較常見的無人搬送車(AGV)應(yīng)用,其高效、靈活、低能耗的優(yōu)勢在柔性制造中得到了廣泛的應(yīng)用。AGV機器人的運用無論是對企業(yè)還是對未來發(fā)展都有很大的優(yōu)勢。
得益于在物流行業(yè)、工廠生產(chǎn)線以及服務(wù)領(lǐng)域越來越多的落地應(yīng)用,移動機器人行業(yè)處于一片廣闊的藍海中,很可能成為下一個風口。面對方興未艾的千億級市場,一大批行業(yè)先鋒與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新者已開始亮劍。比如核心技術(shù)團隊來源于機器人頂尖院校哈工大的斯坦德機器人,也是本土移動機器人主流廠商代表,斯坦德機器人自主研發(fā)的自然導航Oasis系列背負式機器人和叉舉式機器人產(chǎn)品方案已經(jīng)被華為、中興、富士康、歌爾聲學等大型電子行業(yè)的客戶采用。
5G+物聯(lián)網(wǎng)+移動機器人
柔性化生產(chǎn)模式在最少人力干預下能夠快速變更產(chǎn)品生產(chǎn)流程,并催生了一系列新技術(shù)的需求。比如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用等。作為連接人、機器和設(shè)備的關(guān)鍵支撐技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)正在進入高速發(fā)展期。5G技術(shù)更是進一步幫助制造企業(yè)擺脫以往無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)較為混亂的應(yīng)用狀態(tài),對于推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實施以及智能制造的深化轉(zhuǎn)型有著積極的意義。
在工業(yè)4.0發(fā)展的設(shè)想中,未來AGV無人搬運機器人不只是簡單的把貨物搬運到指定的位置,而是要把大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等貫穿于產(chǎn)品的設(shè)計中,讓AGV搬運機器人成為一種實時感應(yīng)、安全識別、多重避障、智能決策、自動執(zhí)行等多功能的新型智能工業(yè)設(shè)備。目前,AGV搬運機器人已經(jīng)被應(yīng)用在各種領(lǐng)域,代替人工搬運是必然趨勢。
可以暢想一下未來,在整個過程中無需人工的參與,AGV全天候運行,可以大幅度地降低人工成本。根據(jù)編輯好的路線和車輛管理方案,不同的AGV之間可以最大限度地協(xié)調(diào)配合,在有限的時間和空間內(nèi)最大限度地提升工作效率和質(zhì)量。
此外在柔性制造車間,安全是第一位的;對于傳統(tǒng)搬運而言,搬運過程中的任何小小失誤,都可能造成搬運人員的人身傷害。斯坦德在設(shè)計中充分考慮到了運輸過程中的安全性,斯坦德Oasis系列移動機器人在安全方面采用多重保障,AGV不僅可以在無人監(jiān)控的狀態(tài)下正常運行,還可以通過搭載激光雷達、深度攝像頭等傳感器,智能檢測識別障礙物,主動停駛和繞障,有效將人員的傷害降到了最低點。
“移動生產(chǎn)線”進一步發(fā)展
隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)將與實體系統(tǒng)緊密聯(lián)系在一起,也就是物聯(lián)網(wǎng)將生產(chǎn)現(xiàn)場的處理器、傳感器連接起來,使得機器人之間可以進行通信,可以互相溝通,而機器和人的工作將不再會嚴格分工,未來制造系統(tǒng)把人和機器融合在一起。
工業(yè)生產(chǎn)的組織執(zhí)行,核心之一便是物流:其中工業(yè)物流要劃分成兩個部分,一是生產(chǎn)中的變化,實現(xiàn)工業(yè)4.0,要達到高度自動化、高度信息化,其中高度自動化是根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的執(zhí)行,高度信息化則是網(wǎng)絡(luò)化,即數(shù)據(jù)的傳遞。所以,工業(yè)企業(yè)要想提升到工業(yè)4.0的水平,需要一系列的投入,而這種投入是有先后順序的。相對而言,工業(yè)裝備、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)投入都很大,而在投入這些系統(tǒng)之前需要對企業(yè)進行整體數(shù)據(jù)建模。分析市場并結(jié)合企業(yè)的自身情況確立發(fā)展方向,然后才能開展下一步工作。斯坦德正是基于目前國內(nèi)企業(yè)生存狀態(tài)和技術(shù)水平,進行深度分析并開發(fā)出一套以AGV物流系統(tǒng)為主體的數(shù)據(jù)及執(zhí)行系統(tǒng)。
二是傳統(tǒng)意義上的運輸、儲存。即AGV針對工廠內(nèi)部原料庫、備料庫、制成品庫的出入庫,包括搬運和碼放,以及生產(chǎn)線材料的配送、在制品的流轉(zhuǎn)等。斯坦德也是通過自主研發(fā)的Oasis系列柔性移動平臺(AGV)和FMS智能調(diào)度系統(tǒng)來實現(xiàn)智能柔性工業(yè)物流。其FMS智能調(diào)度系統(tǒng)最大的特色是可以設(shè)定“交通規(guī)則”,實現(xiàn)AGV機器人多機協(xié)作,“快車”“順風車”“專車”頻繁快速響應(yīng)和機器人全局狀態(tài)。其次是資源最優(yōu)化,結(jié)合生產(chǎn)搬運需求,自動指派最優(yōu)的機器人執(zhí)行任務(wù),與生產(chǎn)物流設(shè)備協(xié)同高效工作,并有效管理自動充電需求。不僅滿足高效的運輸要求,又達到了協(xié)同合作的目的。
隨著5G商用落地的步伐加快,智能工廠作為5G技術(shù)的重要場景,正在被大力開發(fā),5G網(wǎng)絡(luò)將生產(chǎn)設(shè)備無縫連接,滿足工業(yè)環(huán)境下設(shè)備互聯(lián)和遠程交互應(yīng)用需求,隨著高可靠性網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)覆蓋,使移動機器人在移動過程中活動區(qū)域?qū)⒉皇芟?,按需到達各個地點,在各種場景中進行不間斷工作以及工作內(nèi)容的平滑切換。
移動機器人落地還有哪些挑戰(zhàn)?
基于新一輪物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境感知、自主導航、決策與規(guī)劃、自然人機交互等核心關(guān)鍵技術(shù),正在移動機器人中取得重大進展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)跨界融合不斷深化,產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在加速形成中,追求的高安全性、低成本和量產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)落地實踐不斷拓展,移動機器人終將會走向更高的高度。
整個行業(yè)即將迎來量勢爆發(fā)的時間節(jié)點,要想在市場中搶占先機,除了具備核心的技術(shù)壁壘,還應(yīng)該具備兩個方面的能力。其一是具備完善的產(chǎn)品能力,即生產(chǎn)的機器人要穩(wěn)定可用。其二是具備對于細分行業(yè)的理解能力。
中國作為3C產(chǎn)業(yè)大國,全球70%的3C產(chǎn)能都集中在這里,相對于國外競品,國內(nèi)移動機器人企業(yè)在前期非標建設(shè)中有著先天優(yōu)勢,斯坦德機器人正是基于對國內(nèi)特定工業(yè)場景的深刻理解,其Oasis系列移動機器人及解決方案被富士康、華為等行業(yè)頭部企業(yè)采納,。
斯坦德機器人采取激光+視覺的第三代自然無軌導航,基于自身算法生成高分辨率的地圖,使其產(chǎn)品獲得自主移動、路徑規(guī)劃、場景理解的能力,避免了誤差累計問題,且定位精度能達到±10mm的水平,達到了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平,完全能滿足大部分工業(yè)級的應(yīng)用場景。
未來移動機器人如何發(fā)展?
隨著核心傳感器國產(chǎn)化速度超過預期,移動機器人成本價格的下降也是必然趨勢。目前行業(yè)并未出現(xiàn)國外機器人巨頭壟斷的局面,國產(chǎn)品牌市場占有率接近90%,同類企業(yè)的競爭加劇,差異化發(fā)展成必然道路,面對產(chǎn)業(yè)逐漸細分,加大AGV專用器件甚至機械配套件的標準化、系列化、通用化,軟件,電氣接口標準化很有必要。
5G的到來,在其三大特性:低延時、高帶寬、高速率的推動下,將會為萬物互聯(lián)的發(fā)展裝上高速助推器;AGV應(yīng)用范圍將不斷擴大,AGV需要面對的環(huán)境也越發(fā)多樣化,對AGV技術(shù)的要求也越來越高,未來上位技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)該是大數(shù)據(jù)(+互聯(lián)網(wǎng)),讓AGV真正的信息化、智能化。前期能快速重組成新的生產(chǎn)單元,適應(yīng)工藝的變化;其次是在工業(yè)級穩(wěn)定性和精度的前提下取得AGV應(yīng)用和實施的更大柔性;與人在同一場所下,人機協(xié)同工作。