移动机器人助力汽车制造业“逆风翻盘”

国际金属加工网 2020年11月24日

开年疫情重创国内汽车制造业,据中国汽车工业协会公布数据,第一季度新车销量呈断崖式下滑,仅为367.2万辆,同比下降42.4%。国家统计局数据表明,2020年1—3月份,汽车制造业营业收入同比下降30.9%,利润总额同比下滑80.2%

汽车销量下滑并非只反映终端需求疲弱,更主要是产量受限所致,上游零部、配套加工设备、工厂员工迟迟“缺位”,车企内心着急却只能干瞪眼。

“穷则思变”,汽车制造商纷纷开始寻求短期替代和解决方案,以降低因零部件供应造成的停工风险。经过一段时间调整,不少车企巨头的上下游供应链重新得到整合。然而这时他们却发现,员工短缺的问题迟迟无法得到解决,由于疫情管控的需要,务工人员的流动变得极为困难。

疫情之下现危机 车企急寻机器人

事实上,“缺人”并不是疫情带来的新情况,对汽车业乃至整个制造业来说,这是行业一直以来面临的困境。汽车行业首先作出应对,最早到60多年前,就有企业引入工业机器人实现人工“手臂”替代,如SCARA、六轴机器人等,也有代替人“脚”功能的AGV,发展至今,汽车已是机器人部署数量最多的行业。

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相比之下,自主移动机器人(Autonomous Mobile Robots,简称AMR)仍然是相对较新的事物。在丹麦自主移动机器人企业名傲移动机器人(Mobile Industrial Robots,简称MiR)看来,如果把AGV比作火车,AMR便可以理解为是货车。

在现实当中,使用火车去进行运输货物,成本比使用货车要更低,但是由于受到铁轨的限制,火车运输的位置就只能从一个火车站到另一个火车站,而使用货车去进行运输,灵活性就要高很多。

疫情下,订单似乎始终很难履行,这让汽车零部件供应商承受了巨大的压力,迫使他们优化灵活性,同时最大程度减少停机时间。这意味着叉车和AGV等旧技术再无法胜任工作,因为它们需要过多的时间和成本来改变生产布局和基础设施。

相比之下,AMR可以实现动态路径规划,能够灵活避开障碍。这意味着和类Kiva二维码机器人相比,AMR可以与人类员工共享空间并解决安全问题。

此外,AMR还可快速安装使用及变更工作任务,在进行设置时无需事先掌握技术知识,即能轻松部署。在AMR上还可以轻松添加顶部模块,根据特定需求改变,从而进一步提高灵活性。更值得一提的是,AMR还能非常方便地与企业现有生产系统进行集成。

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MiR告诉「高工机器人」,应用AMR能帮助企业降本增效。汽车行业还面临着预算不断紧缩的严峻现实,需要进一步优化劳动力成本。法律和社会压力日益增加,要求汽车企业维持安全和舒适的工作环境,这也进一步增加了企业的压力。

鉴于所有这些因素,让员工完成那些存在伤害风险的重复性工作,就不具备合理性,因为有一些自动化技术能够分担这种工作,还能培训一些工人来填充高级职位。通过让AMR加入员工队伍,汽车行业能够节省宝贵的工时,使员工可以在更安全的环境中从事复杂且更有价值的工作。

事实上,对包括丰田在内的全球企业高层决策者的一项近期调查表明,64% 的汽车行业决策者相信 AMR 将改善运营的成本、安全性和质量。

深耕汽车行业 MiR顺势而为

MiR已深耕汽车行业多年,广泛服务于大众、福特、伟世通、Stera等大车企及零部件厂商,其产品一直以“高安全性”著称,应用于汽车物料产品、托盘、零部件的运输等环节。

对于汽车工厂来说,把机器人部署在工作车间,作业安全是首要问题。不少企业负责人坦言,第一次把机器人引入工厂时,员工都表示很害怕,十分担心发生事故。而使用MiR自主移动机器人则不用考虑这个问题,

MiR自主移动机器人利用先进的激光扫描仪方式进行导航并实时检测障碍,还配备双3D相机、24个用于检测脚部和托盘的接近传感器以及额外传感输入以提升安全性。而这些在MiR看来还不够,MiR自主移动机器人还专门设立安全区,并通过机器人编程进一步优化安全性。

据了解,紧急停车、区域切换、人员检测和超速检测是AMR的四大强制要求,所有MiR自主移动机器人都包含这些功能。

而为了应对与负载和容量相关的危险,MiR还在MiR500 和MiR1000等产品中集成区域屏蔽、安全限制速度、安全保护停车、移动能力和系统紧急停车五大安全功能。

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在保障安全性的基础上,MiR还尤其注重自主移动机器人的灵活性,即使在狭窄的空间内,它也能实现自由移动。MiR自主移动机器人通过自身的逻辑判断来帮助自主移动机器人判断前方障碍物是人还是物件,会移动还是静止,从而相应的采取绕开或保持行走路线等不同的行为。

此外,MiR开发的Fleet车队管理系统,使得MiR自主移动机器人在多机协作下可以提前预测阻塞区域或大流量区域,并重新规划路线,而不是进入阻塞区域后再调整路线。

更值得一提的是,MiR自主移动机器人的开放式平台,可轻松使用不同的顶部模块,如可以搭配机械臂,“手脚并用”,轻松完成上下料移动搬运等任务。对于终端用户十分友好,使用起来易上手,无须事先有经验便可操作。

相较于普通人力来说,MiR自主移动机器人不知“疲倦”。它可以持续无间歇地运行很长一段时间,且易于操控和查看,从而实现人力资源效益的最大化。

降本增效 MiR让客户尝到甜头

除了深耕自主移动机器人技术,反复打磨精进,MiR在产品的实际应用上,也多从客户角度出发,突破解决产品落地的一系列痛难点,备受终端用户好评。

以MiR100为例,它曾被部署在福特西班牙车身工厂,在工人和机器人站之间运输备件和焊接材料。福特工厂在引入MiR100前,担心机器人难以适应高强度作业环境,特意将其命名为“生存号”,以期其能在汽车工厂极度恶劣的环境中生存下来。

然而在部署完1台MiR100不久之后,便打消了所有疑虑。福特西班牙工厂的负责人表示,MiR100大幅提升了工业材料与装配备件从仓库运输到分配至产线的效率,使得宝贵的人力资源能够腾挪出来,投入到更高价值的工作中去。

更为重要的是,在此期间,工厂从未发生机器人伤人事件,MiR100的灵活性与安全性得到事实验证。后续,福特在西班牙工厂再次部署了两台新的MiR100。

法国跨国集团TBI旗下专门从事汽车行业塑料配件注塑加工的公司TB Spain Injection家则对MiR200情有独钟。

该公司的西班牙北部维戈工厂以往包装材料的供应都是由人工完成的,需要两名仓库工人用叉车将装有箱子的托盘运至生产区并放在机器旁边,以便操作人员取用。通常,仓库工人运送的材料会超过需要的数量,确保操作员有足够的物资,使得机器周围堆积了大量托盘,占用了很多地面空间,还有可能导致操作员意外绊倒。

而在部署完两台MiR200后,机器人配备自动货架,可以从仓库取走包装材料,送至生产线,然后带着包装好的成品返回,帮助工厂大大节省了地面空间,使生产机器的数量从原来的9台增加到15台。

鉴于MiR200带来的良好使用体验,TBSI正在评估部署更多MiR机器人在内部运输大宗货物的可行性。

MiR500则在为企业降本增效方面表现尤为突出。作为一家为汽车客户提供制造、装配和自动化服务的国际化制造商,SteraTechnologies的图尔库工厂引入MiR500以及MiR500 EU托盘升降机,使Stera的营业额得到显著增长。

“MiR自主移动机器人支持敏捷的工作环境,当我们部署好MiR系统后,工厂布局不必进行任何改动。而这是其他系统如传统自动导向车做不到的。”Stera图尔库工厂业务总监JariIsatolo指出。

全球汽车电子产品供应商伟世通也尝到过使用MiR自主移动机器人的甜头。

为实现工作流程自动化和降低工伤风险,伟世通雷诺萨工厂最开始尝试使用送货列车来解决。然而在运行中发现,送货列车的负载重量能力和每天交付到生产线的速度均达不到要求。

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在了解到MiR自主移动机器人的性能和优点后,伟世通公司在雷诺萨工厂部署了7台MiR自主移动机器人AMR。

其中6台MiR自主移动机器人在仓库和生产区之间来往运输,而另外1台自主移动机器人则自动拾取电子元器件,并将它们传送到SMT机器。这7台自主移动机器人可以互相通信,以确保有效的传送路线。而工厂管理者通过使用MiR Fleet ,可以在一个屏幕上准确跟踪所有自主移动机器人。

MiR自主移动机器人允许工厂开发自己的用户界面,并根据需要定制功能,包括支援、自动错误解决方案和任务编程等,这些都可通过生产线的信息亭中的一个按钮来控制。

“1台MiR自主移动机器人就可以自行管理三条生产线,7台自主移动机器人一天能连续工作三班,大大提高了我们的生产力。”伟世通雷诺萨工厂经理Arturo Robledo Ulloa如是说。

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MiR的市场布局不仅在国外,自2017 年正式进入中国市场,MiR一路高歌猛进。MiR表示,中国现已成为其最为重视的全球战略市场之一,MiR将不断加大投入,提升本土运营能力,以增强对本土经销体系及客户的全面支持。“中国的疫情应对工作做得非常好,我们预计今年和世界其他国家地区相比,中国市场会增长得更快。”

对车企来说,最糟糕的一段日子已经过去。以中国为例,据中国汽车工业协会公布数据,9月国内汽车销量256.5万辆,同比增长12.9%。国家统计局数据表明,汽车制造业营业收入和利润同比分别增长15.94%和30.92%。自主移动机器人陪伴汽车制造商走过“至暗时刻”,将迎来逆风翻盘。


(高工机器人)

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