編者按：小米汽車工廠出世，在國內(nei) 智能製造行業(ye) 內(nei) 攪動風雲(yun) ，業(ye) 內(nei) 廠商共同見證高水平智能車廠的數據驅動、虛實共生和全局協同能力，紛紛將新一輪智能工廠改造計劃提上日程。

先進的導航方式是智能工廠不容忽視的技術根基。定位導航模塊作為(wei) 物流及倉(cang) 儲(chu) 係統的底層架構之一，幫助工廠基於(yu) 網絡化協同，鏈接全局資源，規劃生產(chan) 節拍。

在當下流行的幾種導航技術中，磁條導航、二維碼導航和激光導航互為(wei) 替代品，而前兩(liang) 者的布設成本低廉，雖有數字化程度低和靈活性差的劣勢，卻仍占據相當可觀的市場份額，與(yu) 激光導航呈分庭抗禮之勢。激光導航技術想要在市場上占據更大優(you) 勢，就必須以更突出的普惠價(jia) 值俘獲行業(ye) 需求。

斯坦德機器人（深圳）有限公司（以下簡稱“斯坦德”）一直看好基於(yu) 激光導航的移動機器人行業(ye) 。為(wei) 摸索AGV、AMR等工業(ye) 移動機器人在市場中的應用廣度，斯坦德以開發激光導航服務附加值為(wei) 抓手，促進先進導航技術納入傳(chuan) 統製造業(ye) 轉型升級創新鏈，形成以頭部企業(ye) 帶動中小企業(ye) 、從(cong) 大規模流水線到多品種小批量定製、讓自動化工廠向智能化工廠看齊的行業(ye) 潮流。

圖1 富士康美國5G工廠

原始創新是優(you) 勢產(chan) 業(ye) 的內(nei) 核

在小米汽車工廠總裝車間和電池車間內(nei) ，斯坦德交付Oassis 300E、Oassis 600E、Oassis 1200E三種型號全激光導航AMR共計200餘(yu) 台。在設計AMR自動化總裝線之初，研發團隊曾實地考察小米車廠車間環境，發現小米汽車總裝車間的環境變化率竟高達90%，除幾根固定立柱之外，其他設備全部被設計為(wei) 可移動的生產(chan) 線。“在生產(chan) 線不固定、周圍環境隨時都可能發生變化的情況下，工廠物流係統要相對應地具備調度車輛、變更路線和隨時響應的能力。”斯坦德產(chan) 品經理梁凱翔向記者介紹道，“對於(yu) 其他友商來說可能有些棘手，不過對於(yu) 斯坦德來說，正是優(you) 勢所在。”

圖2 斯坦德為(wei) 小米打造全激光SLAM導航AMR自動化總裝線

斯坦德的自信不是空穴來風，而是基於(yu) 他們(men) 在控製器和算法研發工作中的“真功夫”。通常情況下，機器人控製器來源於(yu) 產(chan) 業(ye) 鏈上遊合作夥(huo) 伴，控製算法基於(yu) 開源機器人操作係統ROS，而斯坦德“卷”出了新高度。在大部分同行企業(ye) 做整機研發時，斯坦德專(zhuan) 注打磨控製器和算法源代碼的原創性設計，發展SOA軟件應用架構方法，掌握一整套軟硬件協同的控製體(ti) 係，為(wei) 個(ge) 性化服務方案的定製提供便利。如此一來，斯坦德研發團隊便能夠高效地基於(yu) 小米工廠內(nei) 部特征，將導航係統對於(yu) 環境變化的耐受參數做定向優(you) 化。

柔性倉(cang) 儲(chu) 需求飆升

斯坦德認為(wei) ，傳(chuan) 統製造業(ye) 選擇用激光導航替代傳(chuan) 統的磁條和二維碼導航技術，是輕資產(chan) 、回報快、一本萬(wan) 利的改造升級，關(guan) 鍵就在激光導航具備“柔性”的優(you) 勢。

·兼容多種工藝段

“不同工藝段間的機器人是可以互換的，它們(men) 都具有機動性，”梁凱翔舉(ju) 例說，“如果車門裝配線生產(chan) 節拍發生變化，或是某台機器人突發故障，係統可以自動調度備用機器人過去充當‘替補’角色。”在這個(ge) 過程中，每台機器人都是“多麵手”，隻需要人工在控製界麵調整機器人編組，它們(men) 就能自動巡航，並到崗工作。

·標準化底盤，定製性上裝

“斯坦德的複合機器人集Oassis 300EL移動機器人標準底盤和機械臂於(yu) 一體(ti) 。機械臂的活動範圍大，臂上裝載的靈巧手主要發揮抓取和放置物料的作用。”斯坦德海外市場經理肖原如數家珍地介紹道，“FOUP搬運傳(chuan) 輸係統和CNC自動上下料係統是這款複合機器人的典型應用場景。”據悉，這兩(liang) 種應用場景對全自動化都有較高的要求。其中，FOUP作為(wei) 一種常見的晶圓載具，對搬運環境、過程及設施有極高的清潔度要求；同時因晶圓極薄且易碎，對搬運時機器人運行的平穩、防震要求也極高。而CNC車間常年存在油霧和噪音，腐蝕性的切削液對人體(ti) 有害，同樣對複合機器人有天然的需求。

圖3 晶圓搬運及上下料

不過，肖原並沒有將複合機器人的概念完全等同於(yu) “AGV/AMR+機械臂”，而是強調了因地製宜的重要性：“標準化的移動底盤具備基礎的定位導航功能，但定製化的上裝部件並不止於(yu) 機械臂。作為(wei) 服務提供商，我們(men) 經常深紮到行業(ye) 中去，做滿足需求、無功能冗餘(yu) 的上裝，例如滾筒等，來幫助傳(chuan) 統製造業(ye) 煥發增長新動能。”

·配送模式仍有提升空間

SPS普遍應用於(yu) 汽車總裝車間的物料配送，物料供給待發區與(yu) 裝配線中間由物流係統連接。運輸台車裝載特定數量的某零件前往裝配線，該零件裝配完成後，空台車再返回到零件供給待發區。而斯坦德更看好空滿交換的物料配送模式，即當前台車裝載的零件消耗完畢後，馬上有下一輛裝滿零件的台車來補充零件，保證裝配過程不間斷。

“SPS配送模式受製於(yu) 磁條導航技術，如果使用全套激光導航解決(jue) 方案，空滿交換的配送方式更有利於(yu) 提高效率，這一點在運輸汽車工廠中體(ti) 積較大的配件時尤為(wei) 明顯。”梁凱翔認為(wei) ，科學的配送方式要以足夠靈活的導航技術打底，移動機器人廠商應當敢於(yu) 跳出“舒適圈”，不能僅(jin) 滿足於(yu) 解決(jue) 表麵需求，還要發現需求，迭代更加優(you) 秀的物流係統，與(yu) 其他高新智造科技共同進步。

以激光導航撬動全局自動化

在2023計算產(chan) 業(ye) 生態大會(hui) 上，華為(wei) 與(yu) 斯坦德等多家終端製造企業(ye) 、機器人廠商共同研究起草的《雲(yun) 端控製平台與(yu) 物流自動導引車通用接口指南》（以下簡稱《指南》）發布。《指南》允許一套雲(yun) 端控製係統接入多家廠商和不同型號的產(chan) 品，同時使產(chan) 品受上層調度算法統一控製，保證全局通信效率穩定和數據同步。《指南》可以降低機器人應用門檻，加強行業(ye) 內(nei) 交流，有利於(yu) 國內(nei) 工業(ye) 環境下移動機器人的普及，促進移動機器人大行業(ye) 發展，這是斯坦德在構築行業(ye) 生態道路上行進的關(guan) 鍵一步。

不僅(jin) 著眼於(yu) 物流和倉(cang) 儲(chu) ，斯坦德同時希望以激光導航技術為(wei) 突破口，給出最佳的機器人和其他自動化設備部署方案，結合行業(ye) 內(nei) 多家供應商之力，調動起整個(ge) 工廠的自動化升級。

“斯坦德研發的車輛調度係統RIoT（Robot Internet of Things，即機器人物聯網），最高可以覆蓋十萬(wan) 平方米園區內(nei) 超1000台設備。這些設備既包括自家品牌的移動機器人，又包括他家品牌的各類機器人，甚至將傳(chuan) 送帶、電梯、傳(chuan) 感器等具備信號傳(chuan) 輸功能的物流相關(guan) 設備，全部納入工廠數據池中，從(cong) 細枝末節減少人工活動的參與(yu) 。”肖原介紹道，“這些設備在係統內(nei) 部以數字仿真的形式形成一座‘數字孿生工廠’，企業(ye) 可以實時看到各個(ge) 車間內(nei) 各設備的生產(chan) 狀態，動態管理生產(chan) 情況。”RIoT同時鏈接輕量化、信息化的倉(cang) 儲(chu) 係統，通過統一軟件平台實現整個(ge) 工廠內(nei) 部物流的全麵管理，幫助企業(ye) 在可接受成本範圍之內(nei) ，減少成套設備淘汰和重複開發成本，最大限度地提升工廠自動化水平。

圖4 輥分車間極卷搬運

在工業(ye) 園區用地日漸緊張的背景下，深圳等地正在大力實施“工業(ye) 上樓”優(you) 質廠房空間建設計劃，旨在加大製造業(ye) 空間供給力度，為(wei) 新型產(chan) 業(ye) 集群提供良好的空間條件。以加高樓層的方式將工業(ye) 園區“疊”起來，需要更靈活、可設計的全激光導航上下樓物料運輸係統，導航技術市場將迎來新一輪“優(you) 勝劣汰”。這對於(yu) 成長於(yu) 深圳的斯坦德而言，又將是一次拓展業(ye) 務服務和塑造品牌口碑的機遇。

當前，國內(nei) 製造業(ye) 產(chan) 業(ye) 形態豐(feng) 富，入目皆是一派欣欣向榮之勢。斯坦德表示，激光導航技術研發和應用雖已初見成果，但在研發端、供應鏈端和生產(chan) 製造端均有降本增效的提升空間，將在質量、性能和服務方麵承受更嚴(yan) 峻的檢驗，迎風成長於(yu) 中國智能製造的沃土之上。