我國汽車行業(yè)經(jīng)歷了大半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中已經(jīng)占舉足輕重的地位。從汽車行業(yè)目前的規(guī)模來看，汽車制造企業(yè)的數(shù)量持續(xù)增加，截至2017年9月，我國汽車行業(yè)的企業(yè)數(shù)量達(dá)到14,620家，占全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)量的3.8%。汽車制造企業(yè)的數(shù)量和總資產(chǎn)近年來持續(xù)上升，其中汽車制造企業(yè)的總資產(chǎn)占工業(yè)企業(yè)總資產(chǎn)的比例也持續(xù)上升，企業(yè)數(shù)量和資產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，使得汽車制造企業(yè)的產(chǎn)品銷售量和銷售收入也持續(xù)增加。

隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來，以及人工成本逐年提高，汽車制造業(yè)也遇到諸多痛點(diǎn)，面臨智能化改革。隨著生產(chǎn)節(jié)拍的不斷加快，小批量、多品種、個(gè)性化的汽車零部件需求，使得傳統(tǒng)汽車制造工廠難以滿足需求，但是升級產(chǎn)線需要大量的改造時(shí)間，且制造業(yè)對產(chǎn)線的可靠性要求較高，工廠的智能化改造成為了一道極具挑戰(zhàn)的難題。在汽車制造工廠迫切面臨智能化升級的時(shí)候，機(jī)器人新型解決方案營運(yùn)而生，通過柔性的工作單元和數(shù)字化解決方案，打造適合快速生產(chǎn)節(jié)拍、更加高效穩(wěn)定的汽車制造業(yè)解決方案。

智能機(jī)器人產(chǎn)品

汽車制造加工廠作業(yè)主要包括以下幾個(gè)流程：零部件/成品入庫，存儲，揀選，產(chǎn)線上下料，裝配及出庫。每個(gè)作業(yè)流程通過不同的智能化設(shè)備代替人工，提高作業(yè)效率，提升系統(tǒng)柔性。

1.    無人叉車 — 出入庫及存取

汽車零部件及配料的入庫，成品出庫以及整托盤高位存取，通常由無人叉車來完成。

Geek+智能叉車是基于高端進(jìn)口叉車進(jìn)行智能化改裝而成。整體組成包括車體、導(dǎo)航激光雷達(dá)、安全雷達(dá)、狀態(tài)顯示屏以及導(dǎo)航控制模塊等，同時(shí)配備動力鋰電池，支持快速手動、自動充電和電池更換。智能叉車支持激光反射板導(dǎo)航、SLAM導(dǎo)航以及混合導(dǎo)航，可適應(yīng)各種復(fù)雜工作環(huán)境。另外，智能叉車具有手動、自動雙工作模式，可快速靈活切換。

Geek+智能叉車可實(shí)現(xiàn)帶托盤貨物的立體存儲、自動存取與搬運(yùn)功能，主要應(yīng)用場景包括電商、零售業(yè)的大件庫、整存庫，以及制造業(yè)中各類原材料庫、半成品庫和成品庫。這些場景，往往具有通道狹窄、空間有限或者高位作業(yè)的特點(diǎn) 。所有智能叉車由后臺調(diào)度系統(tǒng)統(tǒng)一管理，可實(shí)現(xiàn)群體協(xié)同。調(diào)度系統(tǒng)與上層倉儲信息化管理軟件無縫對接，根據(jù)存取貨需求派發(fā)任務(wù)，智能叉車全流程自動實(shí)現(xiàn)貨物的上架、下架以及搬運(yùn)操作，從而實(shí)現(xiàn)自動出庫和入庫，解決倉儲的無人化問題。

針對不同的載重需求和倉庫布局，可選配相應(yīng)規(guī)格的車體，以提高存儲效率，降低綜合成本。與傳統(tǒng)的自動化立體庫相比，以智能叉車為核心打造的自動存取系統(tǒng)柔性更高，靈活性更強(qiáng)，施工周期縮減3-4倍，且建造成本降低2-3倍，后期維護(hù)費(fèi)用也會更低。

2.    M100搬運(yùn)機(jī)器人 — 打造柔性生產(chǎn)線

Geek+M100機(jī)器人同樣采用SLAM導(dǎo)航，并具有OpenBox后臺調(diào)度系統(tǒng)，支持用戶自建地圖，快速部署功能，可不改變場地環(huán)境，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線搬運(yùn)及線邊庫管理打通。

OpenBox系統(tǒng)功具有靈活，精準(zhǔn)，安全的優(yōu)勢，頂部模塊化應(yīng)用組合，靈活性強(qiáng)；多種頂部工作模塊配置，實(shí)現(xiàn)籠車牽引、輥道傳輸、自動頂升、多層載貨和人機(jī)交互等多種功能，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)跟隨搬運(yùn)、重載搬運(yùn)等。

M系列機(jī)器人系統(tǒng)采用激光+二維碼混合導(dǎo)航，定位精準(zhǔn)可靠(±10mm)，可同時(shí)支持靈活路徑和密度存儲。機(jī)器人及主要元器件符合歐盟CE認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，性能安全可靠；安全認(rèn)證激光傳感器同時(shí)具備安全控制回路。

柔性搬運(yùn)系統(tǒng)具有簡單部署，功能強(qiáng)大的優(yōu)勢。系統(tǒng)部署過程簡單，無需場地改造，機(jī)器人自動繪制現(xiàn)場地圖，管理人員可以自主定義或修改搬運(yùn)人物/區(qū)域/路線。系統(tǒng)接口豐富，適配各類非標(biāo)需求，無縫對接外部設(shè)備，支持多種標(biāo)準(zhǔn)/定制接口；工作流配置靈活，工作流可配置各節(jié)點(diǎn)動作、對接形式、分支流程和流程組合等，滿足不同用戶作業(yè)流程需求；系統(tǒng)可支配多機(jī)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)路徑規(guī)劃，調(diào)度多臺機(jī)器人協(xié)同工作，對運(yùn)行中機(jī)器人可能出現(xiàn)時(shí)間和空間上的路線擁堵做判斷，下達(dá)最優(yōu)指令，實(shí)現(xiàn)路徑最優(yōu)規(guī)劃。強(qiáng)大的庫存管理，提高存儲利用率，在物料有效期管理內(nèi)實(shí)行“先進(jìn)先出”原則；一架多位混放，空間利用率最大化。

M100智能搬運(yùn)解決方案主要應(yīng)用場景包括汽車、3C制造業(yè)加工廠，以及倉儲物流場景。相比傳統(tǒng)加工制造業(yè)，機(jī)器人解決方案的運(yùn)營及維護(hù)更加便捷，具有柔性可拓展特性，提升空間利用率，優(yōu)化生產(chǎn)流程；減輕勞動強(qiáng)度，節(jié)省工廠人工成本投入。

3.    工業(yè)級機(jī)械臂 — 拆垛碼垛

機(jī)械臂屬于標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)器人產(chǎn)品，可與多機(jī)器人協(xié)同形成強(qiáng)大的生產(chǎn)力。機(jī)械臂作業(yè)可代替人工手部的重復(fù)勞動，規(guī)?；?yīng)實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，降低成本。Geek+打造的機(jī)械臂主要應(yīng)用于智慧工廠中的柔性拆碼垛、柔性上下料以及復(fù)合型機(jī)器人實(shí)現(xiàn)物料轉(zhuǎn)移等操作。

在傳統(tǒng)拆碼垛作業(yè)環(huán)節(jié)中，由于箱子及包裹的重量大，人工重復(fù)性搬運(yùn)的工作強(qiáng)度大，效率低，同時(shí)隨著人工成本的不斷提高，招工變得越發(fā)艱難。然而傳統(tǒng)機(jī)械臂碼垛要求標(biāo)準(zhǔn)固定的垛型及固定的位置，不具備充足的靈活性，無法與搬運(yùn)機(jī)器人相結(jié)合，無法兼容多尺寸種類產(chǎn)品。Geek+打造的柔性機(jī)械臂拆碼垛解決方案，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂與托盤、貨架、叉車及輸送帶的對接，主要體現(xiàn)機(jī)械臂與機(jī)器人和無人叉車搬運(yùn)相結(jié)合，機(jī)械臂可搭配3D視覺技術(shù)兼容多尺寸貨箱。

另外，Geek+還打造了復(fù)合型機(jī)器人M100C-BND-RA，由M100機(jī)器人搭配載物平臺及協(xié)作機(jī)械臂完成作業(yè)。體積小、重量輕、速度快、精度高。復(fù)合型機(jī)器人業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)度算法能力強(qiáng)，可與機(jī)器人及智能叉車統(tǒng)一調(diào)度，極大提高整體效率，機(jī)械臂與機(jī)器人深度集成，可視易用。

Geek+機(jī)器人采用SLAM導(dǎo)航技術(shù)，靈活性高，適合工廠人機(jī)共存環(huán)境，可直接參與復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)節(jié)，精度高。復(fù)合型機(jī)器人還可提供3D視覺解決方案，Geek+與高水平視覺廠商長期合作，使得整體方案成本降低。柔性機(jī)械臂解決方案可替代人工集傳統(tǒng)機(jī)械臂自動化方案，降低用戶的投資回報(bào)周期，并大幅度提升作業(yè)效率。

創(chuàng)新型解決方案

Geek+機(jī)器人智能解決方案主要應(yīng)用在汽車制造業(yè)工廠的三個(gè)場景：加工中心，線邊配送和以車帶線。

1.    加工中心物流傳遞

加工中心是由機(jī)加工設(shè)備組成，能完成形狀復(fù)雜、高精度原件的生產(chǎn)模式?，F(xiàn)場需將原材料搬運(yùn)至加工中心，并將半成品或成品搬運(yùn)至下一工序。Geek+的機(jī)器人物流傳遞解決方案目前主要應(yīng)用在汽車內(nèi)飾制造的加工中心。

汽車內(nèi)飾產(chǎn)品的原材料及制作工藝都有著極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，產(chǎn)品線橫向延伸難度相對較低，且內(nèi)飾行業(yè)利潤率較其他零部件偏低，前期投資大但盈利能力較弱。生產(chǎn)對搬運(yùn)效率要求高，每小時(shí)搬運(yùn)20-30次，單次搬運(yùn)距離超百米。

Geek+機(jī)器人解決方案應(yīng)用于汽車內(nèi)飾加工中心

該場景包含多點(diǎn)串聯(lián)的物料搬運(yùn)流程及管理流程，加工中心自動化程度高，人員操作位置固定，成品類型繁多且差異化較小。人工搬運(yùn)及管理面臨行走路徑過長，各工位的供料難平衡等問題。Geek+的物流機(jī)器人解決方案能夠優(yōu)化物料傳遞，實(shí)現(xiàn)在制品管理，成本減少超過50%，確保精益生產(chǎn)以及現(xiàn)場的整潔。機(jī)器人作業(yè)出錯(cuò)率大幅度降低，整體方案的投資回報(bào)周期小于2年，滿足大多數(shù)企業(yè)對成本控制及投資回報(bào)的要求。

2.    線邊配送機(jī)器人解決方案

線邊配送基本流程

線邊配送主要應(yīng)用于汽車外飾制造及汽車座椅制造環(huán)節(jié)。場景定義為配合流水線生產(chǎn)節(jié)拍，完成線邊物流物料的補(bǔ)充及線邊至流水線的物料配送。目前傳統(tǒng)汽車制造業(yè)線邊配送的現(xiàn)狀，是由人工完成物料搬運(yùn)和補(bǔ)充工作，人員須根據(jù)流水線節(jié)拍進(jìn)行物料配送。

線邊配送的生產(chǎn)節(jié)拍穩(wěn)定，需要嚴(yán)格按照生產(chǎn)節(jié)拍配送所需物料來供給生產(chǎn)線。因此，機(jī)器人搬運(yùn)解決方案中，機(jī)器人需要與傳統(tǒng)磁導(dǎo)軌AGV、線邊庫及生產(chǎn)線接駁，需要適應(yīng)不同的接駁機(jī)械結(jié)構(gòu)。線邊配送要求整套生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)高度穩(wěn)定，通常需要一套常用方案和一套應(yīng)急方案。

Geek+打造的物流機(jī)器人解決方案通過機(jī)器人實(shí)現(xiàn)和AGV及生產(chǎn)線的靈活接駁，實(shí)現(xiàn)按時(shí)按需配送物料，實(shí)現(xiàn)了更高效地?zé)o人化智能智造應(yīng)用。物流機(jī)器人系統(tǒng)可與工廠MES/ERP/DI0進(jìn)行對接，徹底代替人工搬運(yùn)及低效信息交互，由機(jī)器人協(xié)作完成物料轉(zhuǎn)移及空滿貨架交換任務(wù)。

【案例解讀】車身裝配 — 線邊喂料項(xiàng)目

該項(xiàng)目場景為白車身裝配線，零配件喂料應(yīng)用。牽引車將滿載托盤送到后，機(jī)器人將線邊空托盤與牽引車滿托盤進(jìn)行交換，并按需將線邊的滿載托盤與生產(chǎn)線空載托盤進(jìn)行交換。

該場景使用的是Geek+M500機(jī)器人打造的SLAM搬運(yùn)系統(tǒng)，現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)節(jié)拍為2.5min/pallet。

3.    以車代線搬運(yùn)方案

以車代線場景主要應(yīng)用于汽車主機(jī)廠的白車身生產(chǎn)線，與焊接、組裝等機(jī)械設(shè)備做對接，適用汽車主機(jī)廠、白車身焊裝及整車組裝。傳統(tǒng)制造業(yè)工廠中白車身移動主要依靠固定鏈板輸送線進(jìn)行精密對接，或人工搬運(yùn)進(jìn)行位置移動，效率較低且耗費(fèi)較多的人力投入。

白車身焊裝及整車組裝流程要求作業(yè)精度極高。在各個(gè)工位需要精準(zhǔn)對接其他設(shè)備，?？慷ㄎ痪刃∮?mm。要求搬運(yùn)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性強(qiáng)，滿足生產(chǎn)節(jié)拍要求且無出錯(cuò)率。隨著汽車產(chǎn)品不斷個(gè)性化、定制化發(fā)展，消費(fèi)群體也越來越龐大且需求變化快速，需要汽車制造過程更加靈活柔性，以適應(yīng)市場需求。

Geek+的物流機(jī)器人搬運(yùn)白車身，用機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)輸送線，實(shí)現(xiàn)柔性制造的靈活布局。在增強(qiáng)柔性方面，實(shí)現(xiàn)工位交叉排列的工序生產(chǎn)過程，隨時(shí)增減工位，易改變流程布局。在高效準(zhǔn)時(shí)方面，機(jī)器人可按時(shí)按需將白車身搬運(yùn)至工位，滿足生產(chǎn)節(jié)拍，且較少數(shù)量的機(jī)器人即可完成整套方案，節(jié)省空間及成本。

【案例解讀】以車代線 — 白車身搬運(yùn)項(xiàng)目

Geek+機(jī)器人“以車代線”搬運(yùn)作業(yè)流程

該項(xiàng)目場景為標(biāo)準(zhǔn)白車身焊接線，用機(jī)器人替代傳統(tǒng)輸送線完成車身搬運(yùn)。機(jī)器人在起始點(diǎn)對接白深沉托架，搬運(yùn)至機(jī)械臂前方進(jìn)行白車身焊接，再到固定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)360°完成多面焊接，實(shí)現(xiàn)柔性智能制造。

該項(xiàng)目由Geek+部署實(shí)施，使用機(jī)器人型號為P800機(jī)器人，采用二維碼導(dǎo)航并具備牽引功能。

行業(yè)趨勢及方案優(yōu)勢

在全球工業(yè)4.0的趨勢之下，智能制造成為未來產(chǎn)業(yè)中不斷催生的新型解決方案。未來制造業(yè)將需要更加柔性，能夠快速更換產(chǎn)品的生產(chǎn)線，產(chǎn)品的生命周期會不斷縮短，制造工廠會高度注重生產(chǎn)穩(wěn)定性，更加貼近客戶，并要求系統(tǒng)對長期訂單具有更好的預(yù)見性。因此，柔性工作單元與數(shù)字化解決方案的結(jié)合，則成為打造智能制造解決方案的兩大重點(diǎn)。

在汽車行業(yè)制造工廠的應(yīng)用中，Geek+首創(chuàng)的機(jī)器人柔性生產(chǎn)線解決方案，通過機(jī)器人柔性搬運(yùn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)輸送線，形成柔性生產(chǎn)單元，可共線生產(chǎn)不同產(chǎn)品；物流搬運(yùn)環(huán)節(jié)全部由機(jī)器人完成，打造全自動無人產(chǎn)線。

對于汽車行業(yè)加工，機(jī)器人解決方案的優(yōu)勢在于可靈活排產(chǎn)不同型號，靈活運(yùn)用不同工站。機(jī)器人系統(tǒng)初始投資較低，且可根據(jù)客戶的實(shí)際需求進(jìn)行投入，實(shí)現(xiàn)靈活的物料供應(yīng)，易于復(fù)制擴(kuò)產(chǎn)及升級改造。