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智能搬運機器人導入需要考慮的要素
2019-6-13 閱讀(2032)
繼上次我們討論《企業(yè)如何導入智能搬運機器人》之后，很多讀者包括企業(yè)lian系小藍（杭州藍芯科技有限公司簡稱），希望小藍再繼續(xù)發(fā)表第二季。非常感謝這些讀者的關注，本文我們再來討論《智能搬運機器人導入需要考慮的要素》。
當我們評估一家企業(yè)，其業(yè)務情況值得導入智能搬運機器人的時候，我們需要考慮如何導入智能搬運機器人。智能搬運機器人的導入需要考慮眾多要素包括但不限于應用工序、物料特征、物流通道情況、搬運節(jié)拍、對接設備的要求等。
一、應用工序
首先我們要考慮我們的智能搬運機器人會用什么工序。一般來說我們會將智能物流搬運機器人的應用領域劃分為如下三個大類：
1、倉庫內物料的搬運：倉庫=》倉庫口
2、產線物料的配送和回收：倉庫《==》生產線線頭
3、生產線之間的轉運：產線《==》產線
不同的應用領域對智能搬運機器人的導航方式的選擇會有很大的影響。目前來說市面上常用的導航方式有：反射激光導航、slam激光導航、3D視覺導航、磁條導航、二維碼導航、GPS定位導航等，不同的導航方式有各自不同的優(yōu)缺點。
對比方式詳情如下：
不同的應用環(huán)境需要選擇的導航方式會存在很大的區(qū)別。選擇錯誤的導航方式會導致智能搬運機器人在后期的使用過程中會出現很多異常問題，如定位丟失、定位不準確、上下料失敗、故障停止等。更嚴重的會出現撞人或設備相互碰撞等安全事故的現象。按照環(huán)境特點來選擇智能搬運機器人的導航方式是一個復雜的過程，需要對使用現場進行專業(yè)的評估，終確定使用導航方案。
二、物料特征
搬運機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）。常見的標準存放模式包括：靜電箱、標準托盤、標準紙箱等。除了標準的存放模式外，每個企業(yè)都有自身生產需求定制的非標準的存放單元，主要為料車和料箱。下面是幾種料車案例：
不同物料的存儲形態(tài)需要的智能搬運機器人類型也不盡相同，一般情況下：
以上應用方式在大多數情況適用，有些存儲單元比較特殊的需要綜合考慮。不同的存儲單元對于相同的物流搬運量，需要搬運的次數不同，終使用機器人的數量也會有很大差異。比如：料箱的搬運量是100箱/h，如果采用料車的模式，一個料車可以放置5個料箱，搬運節(jié)拍可以從100次/h減少到20次/h?？梢暂^大幅度的減少機器人的使用數量。當然這個還與產線的上下料方式相關，需要綜合考慮。
三、物料節(jié)拍的要求
在生產過程中，物料運送節(jié)拍是直接關系生產能否正常運行的關鍵因素，因此，物料節(jié)拍是導入智能搬運機器人需要考慮的重要因素。
一般生產環(huán)境下，在考慮導入智能搬運機器人時，節(jié)拍的計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的需求，同時可以為將來產能提升預留空間。（注：峰值指的是生產旺季的大運輸數值）。當然這樣考慮會出現投入成本過高的情況，如果投資預算有限，也可以按照平均值上浮20%計算。
考慮物料運送節(jié)拍時需要同時考慮物料的工裝模型，不同的模型，同樣的物料搬運量會有不同的搬運需求。
四、物流對接設備的要求
物流機器人在工廠內的應用主要是為了解決倉庫到生產線物料的自動運輸問題。因此，在智能搬運機器人接收到物料運送到產線后，智能搬運機器人如何與生產系統(tǒng)進行自動對接，是否能夠自動上下料會對整體項目率有很大影響。自動上下料的方式會一定程度上減少使用的人工數量，提高率。
一般情況可以實現自動上下料對接的方式有如下幾種：
輥筒線、皮帶線、鏈條輸送機、上下板機等自動輸送設備，配套選擇的智能搬運機器人的類型為輥筒式、智能抓取式或者叉車式。
設備上料（一般配備機械手），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式。
機床、注塑機、測試工位等單個物料上下料的，可以采用協(xié)作式、固定機械臂配合背負式等。
其他情況，需要根據實際需求進行定制化設計。一般來說，機器人的導入會要求按上下料方式進行調整，設備需要與機器人進行交互。
5、物流通道的要求
物流通道是保證物料準時送達的重要途徑，通道的寬度直接決定智能物流搬運機器人的效率。原則上是物流通道越寬越好，但是實際情況是為了提高單位面積的生產能力，物流通道的寬度會受到很大的限制。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，通道寬度設計有以下幾個原則：
單向通道寬度：在搬運物料的外邊緣兩側各預留100-150mm的寬度。（比如：叉車搬運的搬運托盤后，大寬度的尺寸是1200mm，所以單向通道的寬度至少預留1500mm）。
直角轉彎通道寬度，根據車體的長度和寬度確定，一般智能搬運機器人的參數會有相關要求，參考這個要求即可。
上下料機臺對接空間，這個與對接形式和車型導航定位形式相關。
新廠房在設計階段就已經在考慮導入智能搬運機器人，建議物流通道規(guī)劃預留雙向物流運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，無法設計人工通道或雙向運行通道的，這需要根據實際情況規(guī)劃物流路線。
根據項目經驗看，不同導航方式對通道寬度的要求不同，不*統(tǒng)計如下：
磁條導航-需要較大掉頭空間，物流通道寬度大。
舵輪驅動-掉頭空間需求大，物流通道寬度大。
激光類雙輪差速驅動-可以原地掉頭，對物流通道空間要求小。
視覺導航雙輪差速-空間要求低，可以原地掉頭。
以上這些要素是導入智能搬運機器人必須要考慮的因素，這些因素與選擇的產品的使用類型不匹配會直接導致項目無法達到預期效果。當然導入智能搬運機器人還需要考慮很多其他要素，如防爆、無塵等級、系統(tǒng)對接、廠房高度、地面環(huán)境等，這些條件無法通過簡單的描述進行歸納，需要專業(yè)的技術人員根據實際的情況提出更適合客戶自己的解決方案。
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