2019年03月05日 | 协作机器人后，激光导航AGV是大势所趋还是昙花一现？

随着人力成本的上涨，传统制造业利润空间被进一步压缩，企业唯有削减成本才能获取更大的利益回报。此外，市场的需求在快速变化，小批量、多批次的定单逐渐增多，生产线必需具有良好的柔性化，才能够及时对接市场多样化的需求。在此背景下，机器人成为企业转型的最佳选择，灵活的机器人正在帮助工厂企业获得新的竞争优势。

近年来，多关节类型工业机器人已大量应用于制造业，进行焊接、组装、打磨、检测、包装等工作。伴随着无人驾驶技术的突破发展，移动机器人开始快速兴起，这些具有自主导航能力的移动平台可以到达工厂的每一个角落，轻松完成各种物料、半成品或成品的搬运任务，并大幅降低了企业人力成本的投入。

目前，市场上已经出现了一些颇具实力的移动机器人品牌，例如丹麦的MIR推出了易于操作、使用灵活且安全的新一代协作型移动机器人。而国内有掌握了无人驾驶核心技术的斯坦德机器人（Standard Robots），通过自主研发的Oasis系列柔性移动平台（AGV）和FMS智能调度系统，实现了智能柔性工业物流解决方案。这些移动机器人产品正在引发传统制造业的新一轮变革。

工厂为什么要使用移动机器人？

在制造业的车间里，物料和产品的搬运是十分常见的工作，完成一项生产任务可能需要大量的货物流转，这些工作如果采用人力搬运，不仅效率低下，影响交付时间，且容易造成人员损伤。特别对于年轻一代来说，更不愿意从事这种低端、无聊且低收入的工作，甚至可能产生不良的情绪。

相比于传统人力，移动机器人具有更低的成本。目前，好一点的移动机器人价格大概在20-30万之间，而招一个普工每年需要支付8万的薪酬，按两班倒来计算就是16万，那么使用移动机器人搬运的话，不到两年时间就能拿回成本。而随着国内核心零部件的不断突破，机器人产品的成本在大幅下降，使用机器人将比人力更划算。

此外，在柔性化方面，移动机器人比传统的搬运设备更灵活。新一代移动机器人采用激光SLAM导航方式，具有自主避障的功能，不需要铺设固定的导轨或者磁条。这样，就省掉了部署时的许多麻烦，特别是在变更工艺时，只需要在机器人内部重新构建地图和规划路线即可，从而进一步节省工厂部署的成本。

目前，移动机器人在制造环节主要用于生产物料的搬运，包括从仓库到生产线的上料，生产线到生产线之间的残次品流转，还有半成品的测试和检验，以及进行成品的搬运等等。移动机器人的使用不只是为了降低企业人力成本，更是顺应智能制造转型升级的大趋势，使工厂满足工业4.0模式下，对设备连网、监测和分析等诉求。

机器人搬运有哪些应用场景？

在高速运行的生产流水线上，任何一个工位的延迟都会影响整条线的效率，所以，生产管理者必需保证各个生产环节物料高效和稳定的供应。目前移动机器人速度能达到每秒2米，能够提供高效的物料输送。而在工业4.0的模式下，生产线可能要频繁变换产品的种类，柔性化的生产线是必备的，移动机器人能够自主规划，实现点对点的搬运，其在柔性化制造业中的场景将发挥极大的作用。

目前，移动机器人在车间中的应用场景有好几种。首先是料车搬运，例如移动机器人将配料运输到库区进行存放，或者送到集配区进行人工或者自动分拣，然后拉到上料点进行待命，整个过程在监控下进行，运营者可以灵活调整和优化设备运行路径，以达到更高的使用效率。

其次，移动机器人可以给生产设备进行自动上下料。以斯坦德Oasis 300D精准对接台为例，该方案搭载了三轴移动平台，能够实现对物流的自动取放。此外，通过MES系统与AGV调度系统（FMS）的对接，可以调度Oasis 300D进行物料运送，实现仓库与机台之间的物流自动化。

还有，移动机器人可以作为生产流水线上的移动工位。产品在加工过程中，完成第一道工序后，将会进入下一个工位，移动机器人可以搭载产品灵活地游走在不同的工位之间，最终完成产品所需的加工任务。这种方式将满足大规模定制化的需求，系统可以根据不同产品的需求，自由调整工序排列，而不需要变更生产线。

移动机器人选型：磁条还是激光导航？

工厂用户在选择移动机器人时主要考虑几个问题，负载是否满足要求？导航用什么方式？产品质量和价格等等。一般厂商都会提供多种不同负载的产品，企业可以根据产线的实际需求进行选择。

而从导航方式看，移动机器人最初使用磁条式引导，即1.0时代。后来发展到2.0时代的二维码导航，而如今是3.0时代，采用激光SLAM的导航方式。那么，磁条式还是激光导航好？从价格方面来讲，传统的磁条和二维码相对便宜一些，但不易于部署，容易受到人为干扰，或者损坏而造成误判。

目前制造业对柔性化要求越来越高，尤其是3C电子消费品更新快速，电子厂可能需要经常变更生产任务，而激光SLAM导航的移动机器人可以随时调整路径，更好的满足了生产线柔性化的需求。

国产移动机器人真不如进口？

工业环境下，设备的稳定性十分重要，因为设备停机可能造成较大的损失。那么，是不是应该选择进口的移动机器人？许多人可能会认为国外产品比国内的好，其实并非如此。

在移动机器人领域，国内和国外基本处于同一起跑线，在技术研发上已经没有什么差距，如在驱动、控制和导航方式上，本土企业已经掌握了关键技术，而在成本方面，进口产品的优势不及本土品牌。

近年来，国内机器人企业正在崛起，并开始逐步占有市场份额。例如本土移动机器人代表之一的斯坦德机器人，核心团队来自于机器人顶尖院校哈尔滨工业大学，目前公司推出的Oasis系列负载200kg到600kg系列的移动机器人产品方案已经为华为、中兴、富士康、歌尔声学等大型电子行业的客户所用。

未来工厂究境会变成怎么样？

人口红利消失的趋势已不可逆转，传统制造业将失去优势，而基于机器人、物联网等技术下的智能制造模式将是未来工厂的核心竞争力。面对快速变化市场的需求，传统工厂必需向智能工厂转型，进一步提升生产线的自动化和柔性化，以达到灵活处理小批量、多批次的生产任务，并利用新一代信息技术将生产线的效益最大化。

未来的工厂会大量使用机器人，但并不完全是机器换人，至少从目前的情况来看，无人化的生产线还是难以实现的。所以，人机协作将是未来制造业的大方向，机器人将协作工作人员更好地完成生产任务。

在人机协作的场景里，机器人如何保障人的安全问题？许多移动机器人厂商都在考虑这个问题。例如，斯坦德Oasis系列移动机器人在安全方面采用多重保障，前置激光+视觉避障，后置超声+TOF避障，以及还配置了安全触边等设计，确保机器人在快速移动的状态下能识别出障碍物和人，使得人机环境更加和谐。

此外，工业4.0模式将成为未来制造的主流，该模式包括了人工智能、物联网、虚拟现实、机器人等多项技术。而作为工业4.0的重要组成部分，移动机器人正朝着高速度、高精度、更开放、柔性化及智能的方向提升，未来将能更好地融入智能化的生产系统中。