人工智能賦能柔性制造，自然導航AGV正當其時

一家公司的生產能力是其生存和發展的基石，確保生產的投入和產出是一家公司在整個生命周期中思考的核心技能。如何以最小的投入實現最大的產出？追求最佳投資回報率？提高公司的競爭力？中國2025、德國2030、美國NNMI、歐盟框架協議和世界各國都在增加工業4.0。生存還是毀滅？全球經濟全球化的車輪已經全速運轉，任何過時的想法，如貿易保護主義，最終都將被無情地粉碎。在這個工業技術飛速發展、各國企業競爭激烈的時代，一個緩慢的步驟就是生死攸關。在這個人人都在用腦袋爭奪土地的時代，如何脫穎而出？叢林法則是一個永恒的真理。制造業的生存現在陷入了困境，勞動力成本上升，低端工作難以招聘。另一方面，消費者的態度正在向個性化轉變，導致除少數行業外，大多數制造業企業由于產品種類繁多和小批量生產訂單而面臨生產線頻繁更換和投入成本增加的問題。然而，如果僅僅為了解決第一個問題而盲目進行工業自動化改造，將導致設備迅速淘汰或不適應客戶對產品需求的變化，導致設備資源浪費，這是得不償失的。如何平衡這兩點，謀求發展，是擺在制造業發展道路上的一大挑戰。馬云給出了這個難題的答案。2017年8月17日，馬云在世界浙商高峰論壇上表示，制造業將面臨巨大的沖擊，不亞于傳統零售業面臨的互聯網沖擊。他的新制造處方是“C2B”、“個性化定制”和“靈活定制”。2018年8月24日，馬云在智博會上表示，未來30年，任何人都離不開智能制造。事實是這樣的，但如何在我們的生產過程中實施呢？事實上，對于我們的生產企業來說，產品的柔性定制就是柔性制造，或者說柔性生產，這可以被認為是陳詞濫調。然而，正是由于各國對工業4.0的持續和重大投資，傳感器和人工智能技術取得了突破，從而推動了智能制造的蓬勃發展，自然為柔性生產賦能。人工智能如何為柔性生產賦能？讓我們舉一個例子。我們可以將產品的生產視為通過各種工作站的原材料流動逐步生產成品。在過去，我們主要依靠傳送帶、人員和叉車來實現這種流動。然而，這種方法有很大的局限性，成本高，效率低，而且容易出錯，所以有人發明了AGV。什么是AGV？AGV是一種自動運輸車，也稱為自動導引運輸車，主要由驅動裝置和自動導引系統組成。其中，驅動部分主要由伺服電機組成，這項技術相當成熟。在制導系統方面，它們已經經歷了從無軌導航過渡到基于環境的自然導航的過程。目前，國內工廠正在嘗試新技術，以幫助AGV擺脫對環境的依賴。傳統AGV的局限性。早期AGV產品的自動化水平相對較低，并且依賴導軌操作。后來，它發展成了電磁導航，用磁條、磁釘、RFID和其他方法取代了導軌。這種方法也被稱為第一代AGV導航技術。磁條的部署比傳統導軌要方便得多。AGV使用車載傳感器識別磁條，以確定自己的位置，定位準確，成本低。然而，這種導航功能是有限的，并且在更換生產線時，需要重新鋪設磁條，缺乏靈活性。隨后，導航技術發展到第二代，即慣性導航，也稱為二維碼導航。慣性導航主要利用陀螺儀、加速度計和計算機視覺等技術。陀螺儀具有精確的指向性，可以為移動汽車提供正確的制導。加速度計可以計算……

行程，然后使用計算機視覺識別二維碼來確定位置。然后，汽車可以記錄路徑并沿著計劃路線行駛。與上一代導航相比，慣性導航靈活性高，二維碼鋪設相對簡單，缺點是容易磨損，精度低。新型AGV實現了柔性制造，現在已經出現了第三代AGV導航技術，主要使用激光SLAM或視覺SLAM，也稱為基于環境的自然導航。第三代導航使用激光雷達或相機掃描周圍環境，然后通過軟件算法構建實時地圖，實現自主導航。這種方法具有很高的靈活性，并且不依賴于外部輔助設施。當環境發生變化時，只需要重建一些地圖，就可以應對不斷變化的生產需求，并具有靈活制造的能力。從磁條導航、二維碼導航到激光SLAM，AGV正在逐漸克服周圍環境的限制。二維碼導航仍然需要外部輔助，而激光SLAM不需要外部設施進行定位，可以即時構建地圖進行導航，這給制造商帶來了極大的便利。在工業4.0的智能制造模式中，生產線的靈活性非常重要，因此帶有自動導航的AGV將是最接近市場需求的產品。在智能制造的場景下，工廠生產線需要滿足小批量和多批次的靈活生產需求。因此，只有高效、靈活、低能耗的智能AGV才能滿足要求。因此，自然導航AGV的必然趨勢。自然導航方案中有兩種主要技術，激光SLAM和視覺SLAM導航技術，兩者原理相似。激光SLAM使用2D或3D激光雷達掃描周圍環境，然后通過軟件構建實時地圖，而視覺SLAM則使用相機捕捉的圖像來構建地圖。激光SLAM的優點是技術成熟、精度高、可靠性高、易于路徑規劃，但對高度變化不敏感。斜坡和突出的物體被識別為墻。視覺SLAM可以清楚地識別周圍環境中的物體，如工人、汽車、墻壁等。相機成本低，但容易受到光線的影響，算法難度大，需要強大的硬件計算平臺。

激光SLAM和視覺SLAM在導航技術上各有優缺點，兩者結合將是最好的方法。例如，國產Stande機器人在Oasis系列AGV的導航模式中采用激光SLAM+VSLAM，基于自己的算法生成高分辨率地圖，使其產品能夠實現自主運動、路徑規劃和場景理解能力，避免了誤差積累問題，實現了±10mm的定位精度，達到了行業領先水平，完全滿足大多數行業級應用場景。

此外，Stande還獨立開發了三個核心技術模塊：機器人調度系統FMS、柔性倉庫管理FWMS和生產執行系統MES。通過軟件調度管理系統的開發，公司拓展了AGV產品的使用場景，也拓展了客戶改變商業模式和進行靈活生產的空間。目前，Stander Robotics利用其先進的技術優勢，深入探索工業生產場景的垂直細分，為客戶提供標準化的產品和靈活的定制解決方案和服務，確保產出效率，而不必擔心設備報廢損失。由于其技術的專業性和服務的可擴展性，其服務范圍現已涵蓋3C、新能源、醫療、汽車零部件、航空航天、硬件、化工、服裝等行業。其合作伙伴包括英特爾、華為、中興、富士康、歌爾聲學等世界500強企業。工業4.0+柔性定制生產是大勢所趨，因為這是解決人口老齡化導致的社會產能短缺、資源配置優化和文明進步的可行方法，使獨立個體尋求差異化代表。對于我們公司來說，我們是選擇抓住機遇還是順應潮流？我們應該提前計劃還是繼續觀望？退潮時，誰在裸泳？

標簽：大發中興

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