浅谈5G时代AGV机器人技术优势

2019-09-26 15:52:43 root 14

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       随着全球中产阶层消费群不断扩大,对于商品质量的要求也越来越高,定制化成为新的潮流。因此,当前制造业面临多样化、个性化需求的挑战,而基于柔性技术的生产模式成为大趋势。特别是在3C行业,频繁的更新换代的产品要求生产线能够随时灵活调整,生产线模块化以及自由组合的操作都是基本条件,例如现在比较常见的无人搬送车(AGV)应用,其高效、灵活、低能耗的优势在柔性制造中得到了广泛的应用。AGV机器人的运用无论是对企业还是对未来发展都有很大的优势。

  得益于在物流行业、工厂生产线以及服务领域越来越多的落地应用,移动机器人行业处于一片广阔的蓝海中,很可能成为下一个风口。面对方兴未艾的千亿级市场,一大批行业先锋与产业创新者已开始亮剑。比如核心技术团队来源于机器人顶尖院校哈工大的斯坦德机器人,也是本土移动机器人主流厂商代表,斯坦德机器人自主研发的自然导航Oasis系列背负式机器人和叉举式机器人产品方案已经被华为、中兴、富士康、歌尔声学等大型电子行业的客户采用。

5G+物联网+移动机器人

  柔性化生产模式在最少人力干预下能够快速变更产品生产流程,并催生了一系列新技术的需求。比如物联网技术,5G网络的应用等。作为连接人、机器和设备的关键支撑技术,物联网正在进入高速发展期。5G技术更是进一步帮助制造企业摆脱以往无线网络技术较为混乱的应用状态,对于推动工业互联网的实施以及智能制造的深化转型有着积极的意义。

  在工业4.0发展的设想中,未来AGV无人搬运机器人不只是简单的把货物搬运到指定的位置,而是要把大数据、物联网、云计算等贯穿于产品的设计中,让AGV搬运机器人成为一种实时感应、安全识别、多重避障、智能决策、自动执行等多功能的新型智能工业设备。目前,AGV搬运机器人已经被应用在各种领域,代替人工搬运是必然趋势。

  可以畅想一下未来,在整个过程中无需人工的参与,AGV全天候运行,可以大幅度地降低人工成本。根据编辑好的路线和车辆管理方案,不同的AGV之间可以最大限度地协调配合,在有限的时间和空间内最大限度地提升工作效率和质量。

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  此外在柔性制造车间,安全是第一位的;对于传统搬运而言,搬运过程中的任何小小失误,都可能造成搬运人员的人身伤害。斯坦德在设计中充分考虑到了运输过程中的安全性,斯坦德Oasis系列移动机器人在安全方面采用多重保障,AGV不仅可以在无人监控的状态下正常运行,还可以通过搭载激光雷达、深度摄像头等传感器,智能检测识别障碍物,主动停驶和绕障,有效将人员的伤害降到了最低点。

“移动生产线”进一步发展

  随着工业物联网的发展和应用,网络将与实体系统紧密联系在一起,也就是物联网将生产现场的处理器、传感器连接起来,使得机器人之间可以进行通信,可以互相沟通,而机器和人的工作将不再会严格分工,未来制造系统把人和机器融合在一起。

  工业生产的组织执行,核心之一便是物流:其中工业物流要划分成两个部分,一是生产中的变化,实现工业4.0,要达到高度自动化、高度信息化,其中高度自动化是根据系统数据的执行,高度信息化则是网络化,即数据的传递。所以,工业企业要想提升到工业4.0的水平,需要一系列的投入,而这种投入是有先后顺序的。相对而言,工业装备、网络系统投入都很大,而在投入这些系统之前需要对企业进行整体数据建模。分析市场并结合企业的自身情况确立发展方向,然后才能开展下一步工作。斯坦德正是基于目前国内企业生存状态和技术水平,进行深度分析并开发出一套以AGV物流系统为主体的数据及执行系统。

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  二是传统意义上的运输、储存。即AGV针对工厂内部原料库、备料库、制成品库的出入库,包括搬运和码放,以及生产线材料的配送、在制品的流转等。斯坦德也是通过自主研发的Oasis系列柔性移动平台(AGV)和FMS智能调度系统来实现智能柔性工业物流。其FMS智能调度系统最大的特色是可以设定“交通规则”,实现AGV机器人多机协作,“快车”“顺风车”“专车”频繁快速响应和机器人全局状态。其次是资源最优化,结合生产搬运需求,自动指派最优的机器人执行任务,与生产物流设备协同高效工作,并有效管理自动充电需求。不仅满足高效的运输要求,又达到了协同合作的目的。

  随着5G 商用落地的步伐加快,智能工厂作为5G技术的重要场景,正在被大力开发, 5G网络将生产设备无缝连接,满足工业环境下设备互联和远程交互应用需求,随着高可靠性网络的连续覆盖,使移动机器人在移动过程中活动区域将不受限,按需到达各个地点,在各种场景中进行不间断工作以及工作内容的平滑切换。

移动机器人落地还有哪些挑战?

  基于新一轮物联网技术的环境感知、自主导航、决策与规划、自然人机交互等核心关键技术,正在移动机器人中取得重大进展,物联网技术跨界融合不断深化,产业生态正在加速形成中,追求的高安全性、低成本和量产的产业落地实践不断拓展,移动机器人终将会走向更高的高度。

  整个行业即将迎来量势爆发的时间节点,要想在市场中抢占先机,除了具备核心的技术壁垒,还应该具备两个方面的能力。其一是具备完善的产品能力,即生产的机器人要稳定可用。其二是具备对于细分行业的理解能力。

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  中国作为3C产业大国,全球70%的3C产能都集中在这里,相对于国外竞品,国内移动机器人企业在前期非标建设中有着先天优势,斯坦德机器人正是基于对国内特定工业场景的深刻理解,其Oasis系列移动机器人及解决方案被富士康、华为等行业头部企业采纳,。

  斯坦德机器人采取激光+视觉的第三代自然无轨导航,基于自身算法生成高分辨率的地图,使其产品获得自主移动、路径规划、场景理解的能力,避免了误差累计问题,且定位精度能达到±10mm的水平,达到了业内领先水平,完全能满足大部分工业级的应用场景。

未来移动机器人如何发展?

  随着核心传感器国产化速度超过预期,移动机器人成本价格的下降也是必然趋势。目前行业并未出现国外机器人巨头垄断的局面,国产品牌市场占有率接近90%,同类企业的竞争加剧,差异化发展成必然道路,面对产业逐渐细分,加大AGV专用器件甚至机械配套件的标准化、系列化、通用化,软件,电气接口标准化很有必要。

  5G的到来,在其三大特性:低延时、高带宽、高速率的推动下,将会为万物互联的发展装上高速助推器;AGV应用范围将不断扩大,AGV需要面对的环境也越发多样化,对AGV技术的要求也越来越高,未来上位技术的发展方向应该是大数据(+互联网),让AGV真正的信息化、智能化。前期能快速重组成新的生产单元,适应工艺的变化;其次是在工业级稳定性和精度的前提下取得 AGV 应用和实施的更大柔性;与人在同一场所下,人机协同工作。