文｜姑苏罗伯特木牛流马物流技能有限公司

王建新

摘 要：本文经过介绍依据AGV/AMR的智能工厂厂内物流的体系架构、运用条件、构建方法、项目优势与客户收益，为制作型企业从传统工厂到智能工厂的晋级改造供给一种建造性思路。

关键词：AGV/AMR、智能工厂、厂内物流

跟着我国经济的高速开展，我国业已成为当今全球工业品类最完全的当之无愧的“国际工厂”，各家企业的订单越来越具有多种类、小批量、多批次的特色，一起企业却遇到招工难、地价贵、换产难的窘境，这就需求制作型企业对工厂进行精益化、数字化和智能化晋级改造，逐步制作少人化或无人化的才智型工厂。本文对依据AGV/AMR的智能工厂的厂内物流的体系架构、运用条件、构建方法、项目优势与客户收益进行介绍，为制作型企业从传统工厂到智能工厂的晋级改造供给一种建造性思路。

一、依据AGV/AMR的智能工厂厂内物流体系架构

智能工厂的厂内物流体系架构，能够分为上中下三层。

1. 上层：智能工厂的职业区分和区域区分

职业区分为流程型职业和离散型职业，流程型职业的工艺进程是接连进行的，次序固定不变，出产设备依照工艺流程安置，例如化纤、纺织、食物、医药等职业。离散型企业的产品是由许多零部件组成，各零部件的加工装置进程互相独立，所以整个产品的加工工艺是离散的，制成的零件经过部件装置和总装置，终究成为制品，例如机械制作、3C电子和轿车职业等职业。关于加工装置型出产办理的特色，除了要确保及时供料和零部件的加工质量外，重要的是操控零部件的出产进展，确保出产的成套性。

依照功用区域来区分，能够分为全球智能工厂和区域智能工厂，异地工厂之间经过工业互联网进行协同作业。智能工厂体系首要由智能设备、智能物流、智能软件、智能排产和智能供应链等五大模块组成，其间智能物流是构建智能工厂的重要组成部分，担任整个智能工厂的质料、半制品、制品、包辅材、工装治具等出产物料的物流办理，首要工艺流程包含：收发货、物料转移、物料存取、库房盘点、订单拣选、物料配送、产品包装、拆码垛、装卸车、物料暂存等，将精确适量的物料在适宜的时刻、以适宜的方法、配送到适宜的地址，来确保出产精确有序的接连作业。智能工厂的体系架构如图1所示。

2. 中层:端到端的全体智能物流处理计划

便是咱们常说的“交钥匙工程”。输入端依据客户的需求，经过前期的客户现场调研和实勘来搜集物流规划需求的各种原始数据，然后对其进行科学体系的收拾与剖析，得到物流计划规划所需求的静态数据、动态数据和客户的定制化需求，从而对客户的厂内物流计划进行开端的概念规划和物流设备选型。考虑到职业之间的运用差异，地域之间的需求差异，以及每个客户不同的出资规划，不是每个客户都会挑选从零开端建造一处高标准、高智能化程度的才智工厂，更多的是要先处理当时或许近期的一些痛点问题，这些问题往往是部分的或许单元化的，比方上万种电子质料收货查验入库，大批量多批次制品下线包装入库，或许对用于车间配送的各类型托盘和料车共同调度办理等等。

依据此类需求，木牛流马公司首要提出场景盒子（ROBOX）的概念，如图2所示，将当下抢先的移动机器人技能、木牛流马的中心移动机器人产品（AGV/AMR）和100多个移动机器人成功事例进行提炼加工，固化成高度标准化、模块化、客制化的场景盒子，为客户供给依据AGV/AMR的全体才智物流处理计划。依据要点职业界的项目施行经历和最佳实践，运用科学的物流规划方法论，为客户量身制作最为合适的智能工厂厂内物流计划规划，一起能够对物流计划进行仿真核算，在数字空间内模仿物理空间的作业，能够获得体系作业中的瓶颈点和物流参数，从而对现有规划计划进行优化，为客户供给最佳的出资报答。

3. 底层:移动机器人（AGV/AMR）的技能、产品和场景的交融，以及对物流硬件设备和物流办理操控软件的集成

移动机器人的关键技能首要为混合调度技能、激光导航技能、车辆操控技能、安全防护技能、数字孪生技能和工业互联技能等。移动机器人的产品首要包含叉式AGV和埋伏式AMR，如图3所示，叉式AGV有转移式AGV、堆高式AGV、前移式AGV、牵引式AGV和定制化AGV等，埋伏式AMR在通用底盘的根底上能够做成辊筒式AMR、链条式AMR、托盘式AMR、洁净室AMR和复合机器人式AMR等，软件产品首要是库房办理软件（WMS）、库房操控软件（WCS）、交通办理软件（TMS）和移动机器人操控软件（RCS/AGVS）等。

二、依据AGV/AMR的智能工厂厂内物流体系的运用条件

在价值链运营环境下，物流现已成为智能工厂的中心要素，工厂规划和运营办理有必要具有活动思想和供应链交给思想。“大交给、大物流、小出产”、“智能工厂物流中心化”的工厂规划和运营理念，在制作业中现已得到越来越多的认同和实践。智能工厂物流体系规划要以物流规划和运营为主线、以工厂有用运营为导向、“以始为终”进行规划，完结一切规划和资源要素的联动和贯穿。智能工厂物流规划的意图为：合作达到智能工厂全体规划、完结智能工厂中心化、完结制作资源联动和支撑智能工厂的有用运营[1]。

从客户需求的视点，智能工厂的厂内物流体系的计划运用需求满意以下几点准则：

1. 性价比准则

性能价格比最高的计划往往能够在很多备选计划中胜出，也是为客户发明价值的最直接的表现。

2. 高功率准则

物流功率的进步，意味着客户能够用较少的物流设备、较少的人员投入和较少的存取空间，来满意多种类、多批次、小批量的产品出产需求（MTS）和订单需求（MTO）。

3. 拓宽性准则

从动态上来看，企业的出产与出售会跟着外部环境的改变而改变，比方单一产品种类（SKU）的订单周期性改变和随机性改变，或许产品种类（SKU）也随之改变，或许客户需求也在不断改变，这就需求物流体系具有高度的柔性和拓宽性。

4. 安全性准则

跟着厂内物流设备的增多，在人机交互区域，需求添加多种安全防护功用，以确保作业人员的人身安全，以及货品安全和设备安全等。

5. 先进性准则

跟着物流技能、物流设备和物流软件的飞速开展与迭代，现在以移动机器人为代表的柔性物流设备，逐步替代传统的运送设备或人工叉车的物流作业方法，信任跟着本钱的下降，移动机器人将会得到更为广泛的运用。

6. 透明化准则

数字化、可视化和透明化是智能工厂的重要点评目标，经过传感器的运用、数据搜集与剖析技能和闭环操控规划，将智能工厂的作业状况实时地呈现在中控室或许办理人员的面前。

从职业运用的视点，依据处理物料和工艺流程的不同，能够结合相应的场景盒子的特色进行运用，如图4所示：

• 混合调度盒子

因为物料的载具多种多样，有川字底托盘、田字底托盘、料车、料架等，其间仅川字底托盘就有很多种材料、外形尺寸和负载，这就要求挑选多种不同的AGV/AMR设备进行转移和接驳，当同一个场所呈现多种品牌或许多种形式的AGV/AMR时，就需求运用同一套地图和同一个套车辆调度体系调度办理一切的AGV/AMR，这种物流作业场景在现在的很多职业中均可找到运用。

• 产线结尾盒子

简直一切的制作型企业终究都是出产产品的，为了便利办理与转运，产品均需求进行包装，从单一产品的最小包装，到同类产品的包装箱，再到多个包装箱码垛成托盘，避免制品垛的散落或货损而进行的防护角、缠膜、打带、装箱等后道作业，然后进行上架入库办理，终究进行出库装车发运，整个制品下线到出厂的进程，均可完结无人化物流作业，移动机器人能够完结各种集装用具的转运和接驳作业，如运用叉式AGV完结托盘类货品的主动装车。

• 大吨位盒子

在某些重载物料的制作型企业，比方钢铁职业、玻璃职业、液态食物职业等，单个托盘的分量超越3吨，一般叉式AGV无法转移，木牛流马自主开发的平衡重式叉式AGV，则能够轻松应对，不只能够举升3米高的高度，并且能够经过调理叉距的方法适配不同巨细的托盘，具有极高的运用价值和适用规模。

• 纺织丝车盒子

玻化纺职业是典型的流程型职业，大多为24小时不间断进行出产作业，并且工人劳动强度特别大，招工越来越难，运用AGV来替代人工进行丝车的转移业已成为玻化纺职业的火急需求。

跟着职业需求的深化发掘，将来会有更多针对特定场景而规划的场景盒子呈现，从车间台位到产线物料配送，再到多层厂房之间的物料转运，多栋厂房之间的物流转移，都将会有相对应的处理计划，场景盒子的宗族也会不断扩展强大。

三、依据AGV/AMR的智能工厂厂内物流体系的构建方法

经过广阔物流配备职业的同仁多年的尽力，依据AGV/AMR的智能工厂厂内物流构建现已构成老练可仿制的方法论，本文从智能工厂厂内物流项目施行流程的视点进行简略论述。

1. 确认计划规划方向

一般选用自顶向下的构建方法，一个智能工厂的厂内物流项目构建首要要结合业主地点职业的特色与业主的个性化需求，比方土建要求、出产产线要求、出产产能要求、主动化等级等，树立智能工厂厂内物流的根本方向，关于物流流量小、物流规模小、物流杂乱程度高的场景，可挑选东西辅佐的方法构建；关于物流流量小、物流规模小、物流杂乱程度低的场景，可挑选机械作业的方法构建；关于物流流量大、物流规模大、物流杂乱程度高的场景，可挑选部分主动的方法构建；关于物流流量大、物流规模大、物流杂乱程度低的场景，可挑选大局主动的方法构建。

2. 数据搜集与剖析

3. 物流设备选型

依照物料集装用具来分类，能够分为托盘类移动机器人和料箱类移动机器人，每种移动机器人都有其适用场景和运用鸿沟，详见表1。

就托盘货品的地上转移和运送机接驳而言，AGV和AMR的功用多有重复，都能够进行运送机的接驳以及地上转移，二者的差异在于AGV能够直接落地，AMR需求在地上装置固定支架或背托式活动料架，详见表2。

其他物流设备可依据具体状况进行具体剖析，常用的运送设备有滚筒运送机、链条运送机、皮带机、提升机、RGV、悬挂运送机等；常用的分拣设备有摆轮分拣机、顶升移载机、穿插带分拣机、货到人拣选台GTP等；常用的立体库房有堆垛机立库、络绎车立库和AGV立库等；常用的包装设备有开箱机、装箱机、封箱机、打标机、打带机、缠膜机、拆码垛机器人等；常用的装卸设备有人工叉车、行架机器人、弹性皮带机、主动装车AGV等，不胜枚举，择优选用。

4. 物流计划规划

由计划规划工程师依据数据剖析输出成果和物流设备选型成果在业主供给的工厂基建图纸上进行物流区块的布局，首要确认每个区块（含防火分区）的方位、面积和可用净高度，以及出入口的方位、开口宽度和高度，一般需求业主供给最新的基建图纸和设备布局图。计划工程师可依据工艺流程和修建特色进行开端计划规划，确认每个区块的物流设备布局和存储量，将1:1的物流设备图块、货架图块、其他设备图块进行有序摆放，一起将规划数据与需求数据进行比照，假如规划数据无法满意需求数据，需求批改物流计划或许与业主交流进行需求数据的改变。

其次，物流规划计划确认今后，需求对计划进行细化，将AP点布局、核算用电量、确认取电点、墙面预留开孔洞、地上预埋要求、操作人员需求、设备清单、备品备件清单、易损件清单、出资收回期(ROI)等计划规划出来，提交给业主。最终，需求提交商务招标文件、技能招标文件、述标文件、物流体系动画等材料，进入正式的招招标流程。

5. 物流体系施工

供货商中标之后能够开端预备项目施行阶段，在收到业主的首付款之前，仅进行计划类、规划类和文档类的作业，在收到首付款后，方可进行物料的采购并发动物流设备的加工制作，关于克己设备需求在场内进行拼装和场内调试作业，测验合格后方可进行发货出厂；关于集成设备，需求进行主场查验和发货前测验，待检验合格后可直发业主现场。现场项目经理依据装置次序和项目计划安排物流设备和物流设备的装置调试，并处理现场呈现的各种问题，一般是先进行单机调试，再进行体系联调，最终进行试作业、陪产和业主操作人员的训练，直到客户同意在检验单上签字。

6. 物流体系运维

一般状况下，物流设备的质保期为1年，在质保期内，供货商需免费供给售后服务、长途监控、预防性修理、备品备件和易损易耗件等服务，以确保业主的物流体系作业杰出。在质保期外，在与业主达到共同后，供货商能够依据服务内容和产生费用状况恰当收取必定的费用。

四、依据AGV/AMR的智能工厂厂内物流体系的项目优势

5年内经过超越100个依据AGV/AMR的厂内物流项目实践，包含化纤职业、机械制作职业、轿车零部件职业、3C职业、新能源职业、食物医药职业、烟草职业、商业物流职业、电力电子职业等，此类项意图优势首要有以下几个方面：

1. 智能化程度高

2. 体系拓宽性高

AGV/AMR归于离散型的单元化物流设备，与传统的固定道路的运送存储设备比较，具有杰出的体系拓宽性。AGV/AMR有使命时才发动作业，无使命时在充电修理区进行充电或待机，不占用厂内通道或暂存区空间，一起AGV/ARM激活的数量可依据不一起期内的物流流量进行动态调整，真实的按需进行分配车辆使命。假如未来产值添加，需求添加AGV/AMR的数量，只需求将新添加的AGV/AMR车辆参加TMS中即可，可在不停产的状况下快速施行。假如需求拓宽或更改AGV/AMR的作业区域或许作业道路，只要将新的更改计划添加到地图中即可。这是传统的运送设备无法比拟的。

3. 项目施行周期短

AGV/AMR单机设备多为标准化产品，出产周期短，供货周期短；AGV/AMR单机设备为移动机器人，无需对地上进行改造施工，通电就能作业；AGV/AMR交管软件具有杰出的鲁棒性和易操作性，工程师可快速进行地图制作和现场调试，跟着数字孪生技能的运用，AGV/AMR体系的调试能够在虚拟空间内完结开端测验，再到现场全体程序灌制，大大节约现场调试时刻；AP点接入、网络搭建和电脑硬件可在AGV/AMR出场前进行装置施工，也可与AGV单机调试同步进行，节约整个项意图施行周期。

五、依据AGV/AMR的智能工厂厂内物流体系的客户收益

如前所述，跟着全球经济一体化、国家智能制作工业规划和我国制作业实力的增强，传统职业的订单和产能不断添加，新兴工业也在不断涌现；企业却遇到了招工难、交货期短、产能受限等许多窘境，经过对工厂进行智能化晋级改造，能够化解这些痛点，为企业带来收益。

1. 智能工厂用工人数削减

主动化工厂消除了低水平需重复的工种，智能化工厂消除了中水平需动脑的工种，AGV/AMR能够替代的作业包含：物料转移、托盘堆高、物料存取、产线对接、产线配送、电梯呼叫、快速门操控、空托盘搜集、机床上下料、主动装卸等。未来的工厂，将会是真实意义上的“无人工厂”。

2. 订单处理及时高效

智能工厂具有高度智能化，可对订单进行猜测和前置处理，并进行合理的排产和出产；高柔性，可灵敏应对订单的多种类、多批次、小批量的客制化需求；高功率，智能工厂可24小时接连不间断地作业。

3. 项目出资收回期更短

依据AGV/AMR的智能工厂厂内物流项目施行周期短，上线时刻快，业主可在2年内收回出资。一起，政府大力拔擢传统企业进行智能化晋级改造，建造“智能工厂”，可对企业进行税收优惠和政府补助。智能工厂的建成大大进步了企业本身的形象，可发明出杰出的社会效益和经济效益。物流被称为企业的第三赢利源泉，经过杰出的物流规划，使得少库存或许零库存成为可能。

综上所述，依据AGV/AMR的智能工厂厂内物流的构建具有杰出的理论根底和实践根底，具有广泛的运用空间和市场前景，在广阔AGV/AMR仁人志士的共同尽力下，必将迎来新一轮的高速开展的黄金时代。