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杭州藍(lán)芯科技有限公司
初級(jí)會(huì)員·7年
繼上次我們討論《企業(yè)如何導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人》之后，很多讀者包括企業(yè)聯(lián)系小藍(lán)（杭州藍(lán)芯科技有限公司簡(jiǎn)稱），希望小藍(lán)再繼續(xù)發(fā)表第二季。非常感謝這些讀者的關(guān)注，本文我們?cè)賮?lái)討論《智能搬運(yùn)機(jī)器人導(dǎo)入需要考慮的要素》。
當(dāng)我們?cè)u(píng)估一家企業(yè)，其業(yè)務(wù)情況值得導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人的時(shí)候，我們需要考慮如何導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人。智能搬運(yùn)機(jī)器人的導(dǎo)入需要考慮眾多要素包括但不限于應(yīng)用工序、物料特征、物流通道情況、搬運(yùn)節(jié)拍、對(duì)接設(shè)備的要求等。
一、應(yīng)用工序
首先我們要考慮我們的智能搬運(yùn)機(jī)器人會(huì)用什么工序。一般來(lái)說(shuō)我們會(huì)將智能物流搬運(yùn)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域劃分為如下三個(gè)大類：
1、倉(cāng)庫(kù)內(nèi)物料的搬運(yùn)：倉(cāng)庫(kù)=》倉(cāng)庫(kù)口
2、產(chǎn)線物料的配送和回收：倉(cāng)庫(kù)《==》生產(chǎn)線線頭
3、生產(chǎn)線之間的轉(zhuǎn)運(yùn)：產(chǎn)線《==》產(chǎn)線
不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)χ悄馨徇\(yùn)機(jī)器人的導(dǎo)航方式的選擇會(huì)有很大的影響。目前來(lái)說(shuō)市面上常用的導(dǎo)航方式有：反射激光導(dǎo)航、slam激光導(dǎo)航、3D視覺導(dǎo)航、磁條導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航、GPS定位導(dǎo)航等，不同的導(dǎo)航方式有各自不同的優(yōu)缺點(diǎn)。
對(duì)比方式詳情如下：
不同的應(yīng)用環(huán)境需要選擇的導(dǎo)航方式會(huì)存在很大的區(qū)別。選擇錯(cuò)誤的導(dǎo)航方式會(huì)導(dǎo)致智能搬運(yùn)機(jī)器人在后期的使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多異常問題，如定位丟失、定位不準(zhǔn)確、上下料失敗、故障停止等。更嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)撞人或設(shè)備相互碰撞等安全事故的現(xiàn)象。按照環(huán)境特點(diǎn)來(lái)選擇智能搬運(yùn)機(jī)器人的導(dǎo)航方式是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要對(duì)使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行專業(yè)的評(píng)估，終確定使用導(dǎo)航方案。
二、物料特征
搬運(yùn)機(jī)器人的選擇除了需要考慮使用環(huán)境之外，還需要考慮物料的特征（物料的單元存放模式）。常見的標(biāo)準(zhǔn)存放模式包括：靜電箱、標(biāo)準(zhǔn)托盤、標(biāo)準(zhǔn)紙箱等。除了標(biāo)準(zhǔn)的存放模式外，每個(gè)企業(yè)都有自身生產(chǎn)需求定制的非標(biāo)準(zhǔn)的存放單元，主要為料車和料箱。下面是幾種料車案例：
不同物料的存儲(chǔ)形態(tài)需要的智能搬運(yùn)機(jī)器人類型也不盡相同，一般情況下：
以上應(yīng)用方式在大多數(shù)情況適用，有些存儲(chǔ)單元比較特殊的需要綜合考慮。不同的存儲(chǔ)單元對(duì)于相同的物流搬運(yùn)量，需要搬運(yùn)的次數(shù)不同，終使用機(jī)器人的數(shù)量也會(huì)有很大差異。比如：料箱的搬運(yùn)量是100箱/h，如果采用料車的模式，一個(gè)料車可以放置5個(gè)料箱，搬運(yùn)節(jié)拍可以從100次/h減少到20次/h?？梢暂^大幅度的減少機(jī)器人的使用數(shù)量。當(dāng)然這個(gè)還與產(chǎn)線的上下料方式相關(guān)，需要綜合考慮。
三、物料節(jié)拍的要求
在生產(chǎn)過(guò)程中，物料運(yùn)送節(jié)拍是直接關(guān)系生產(chǎn)能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素，因此，物料節(jié)拍是導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人需要考慮的重要因素。
一般生產(chǎn)環(huán)境下，在考慮導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人時(shí)，節(jié)拍的計(jì)算方式是按照峰值節(jié)拍上浮20%核算，這樣不僅可以滿足目前生產(chǎn)的需求，同時(shí)可以為將來(lái)產(chǎn)能提升預(yù)留空間。（注：峰值指的是生產(chǎn)旺季的大運(yùn)輸數(shù)值）。當(dāng)然這樣考慮會(huì)出現(xiàn)投入成本過(guò)高的情況，如果投資預(yù)算有限，也可以按照平均值上浮20%計(jì)算。
考慮物料運(yùn)送節(jié)拍時(shí)需要同時(shí)考慮物料的工裝模型，不同的模型，同樣的物料搬運(yùn)量會(huì)有不同的搬運(yùn)需求。
四、物流對(duì)接設(shè)備的要求
物流機(jī)器人在工廠內(nèi)的應(yīng)用主要是為了解決倉(cāng)庫(kù)到生產(chǎn)線物料的自動(dòng)運(yùn)輸問題。因此，在智能搬運(yùn)機(jī)器人接收到物料運(yùn)送到產(chǎn)線后，智能搬運(yùn)機(jī)器人如何與生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)接，是否能夠自動(dòng)上下料會(huì)對(duì)整體項(xiàng)目率有很大影響。自動(dòng)上下料的方式會(huì)一定程度上減少使用的人工數(shù)量，提高率。
一般情況可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料對(duì)接的方式有如下幾種：
輥筒線、皮帶線、鏈條輸送機(jī)、上下板機(jī)等自動(dòng)輸送設(shè)備，配套選擇的智能搬運(yùn)機(jī)器人的類型為輥筒式、智能抓取式或者叉車式。
設(shè)備上料（一般配備機(jī)械手），如果是大型料框的形式可以采用頂升式，如果是小型料箱的模式，可以采用輥筒式或者背負(fù)式。
機(jī)床、注塑機(jī)、測(cè)試工位等單個(gè)物料上下料的，可以采用協(xié)作式、固定機(jī)械臂配合背負(fù)式等。
其他情況，需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)器人的導(dǎo)入會(huì)要求按上下料方式進(jìn)行調(diào)整，設(shè)備需要與機(jī)器人進(jìn)行交互。
5、物流通道的要求
物流通道是保證物料準(zhǔn)時(shí)送達(dá)的重要途徑，通道的寬度直接決定智能物流搬運(yùn)機(jī)器人的效率。原則上是物流通道越寬越好，但是實(shí)際情況是為了提高單位面積的生產(chǎn)能力，物流通道的寬度會(huì)受到很大的限制。尤其在廠房租金較高區(qū)域，物流通道寬度通常較小。
一般而言，通道寬度設(shè)計(jì)有以下幾個(gè)原則：
單向通道寬度：在搬運(yùn)物料的外邊緣兩側(cè)各預(yù)留100-150mm的寬度。（比如：叉車搬運(yùn)的搬運(yùn)托盤后，大寬度的尺寸是1200mm，所以單向通道的寬度至少預(yù)留1500mm）。
直角轉(zhuǎn)彎通道寬度，根據(jù)車體的長(zhǎng)度和寬度確定，一般智能搬運(yùn)機(jī)器人的參數(shù)會(huì)有相關(guān)要求，參考這個(gè)要求即可。
上下料機(jī)臺(tái)對(duì)接空間，這個(gè)與對(duì)接形式和車型導(dǎo)航定位形式相關(guān)。
新廠房在設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)在考慮導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人，建議物流通道規(guī)劃預(yù)留雙向物流運(yùn)輸通道和人工行走通道，做到人車分流。這樣可以有效的保證物流的效率和物流安全。
老廠房改造或者新廠房條件不允許的，無(wú)法設(shè)計(jì)人工通道或雙向運(yùn)行通道的，這需要根據(jù)實(shí)際情況規(guī)劃物流路線。
根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)看，不同導(dǎo)航方式對(duì)通道寬度的要求不同，不*統(tǒng)計(jì)如下：
磁條導(dǎo)航-需要較大掉頭空間，物流通道寬度大。
舵輪驅(qū)動(dòng)-掉頭空間需求大，物流通道寬度大。
激光類雙輪差速驅(qū)動(dòng)-可以原地掉頭，對(duì)物流通道空間要求小。
視覺導(dǎo)航雙輪差速-空間要求低，可以原地掉頭。
以上這些要素是導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人必須要考慮的因素，這些因素與選擇的產(chǎn)品的使用類型不匹配會(huì)直接導(dǎo)致項(xiàng)目無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果。當(dāng)然導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人還需要考慮很多其他要素，如防爆、無(wú)塵等級(jí)、系統(tǒng)對(duì)接、廠房高度、地面環(huán)境等，這些條件無(wú)法通過(guò)簡(jiǎn)單的描述進(jìn)行歸納，需要專業(yè)的技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際的情況提出更適合客戶自己的解決方案。
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