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★MiR自主移動機器人

1　背景

中國制造業加快現代化進程的核心是生產方式的重構，通過智能轉型，企業的研發與生產效率獲得提升，從而得以更快更靈活地抓住市場需求。在這個過程中，自動化是近乎必需的路徑，除了生產方式需要自動化技術，越來越多的企業開始對生產物流進行智能升級，中國廚衛家居行業的龍頭企業廈門建霖健康家居股份有限公司（下稱“建霖家居”）就是其中的領跑者。

市場對衛浴產品的需求是消費升級的絕佳印證。隨著消費者對科技家居、品質品味、節能環保等要素的要求提升，曾經基礎的衛浴設施也迎來了改頭換貌的“科技與狠活”時代，從源頭上來看，就是對產品創新、設計、制造、交付都提出了新的要求。在這樣的發展趨勢下，建霖家居開啟了智能工廠的設計建設，不僅進行產線的智能化升級，更突破傳統對車間產線的物流流程進行了全面的自動化升級部署，其中最具標桿意義的便是旗下的建霖健康家居廚衛智慧園區（下稱“廚衛智慧園區”），服務于眾多國際知名廚衛家居品牌。

隸屬建霖家居，專注推動集團數字化工廠建設的廈門阿匹斯智能制造系統有限公司智造工程研究所高級經理夏緒干表示：“作為我們物流自動化轉型的伙伴，MiR從初期的場景探索開始，逐步幫助我們完成了大規模AMR應用場景的落地。工廠物流工作的自動化是建霖的全新嘗試，此次合作讓我們成功在廚衛智慧園區一期的衛浴產品組裝車間實現產線物流精準化、高效化、無人化，更為未來集團旗下其他園區的智能物流建立了標桿方案。”

2　項目實施與應用

廚衛智慧園區的衛浴產品智能組裝車間，目前共部署了12臺MiR自主移動機器人（Autonomous Mobile Robots-AMR），其中包括六臺MiR250 AMR、兩臺MiR600 AMR及其他車型。機器人車隊分為三組協同作業，并分別配置了零件料車頂升機器人、成品回收機器人以及空棧板配送機器人。三組機器人由車隊管理軟件MiR Fleet以及移動機器人調度系統RCS3.0（Robot Control System）統一管理，同時與建霖家居自主開發的TMS（Transportation Management System）系統集成，如圖1所示，實現與周邊的MES（Manufacturing Execution System）和WMS（Warehouse Management System）系統信息互通，很好地解決了產線信息資源、硬件資源的調配與任務優先級，車隊與產線任務配合度高，調度流暢，運行高效。在當前的部署場景下，每臺MiR AMR平均每天開機工作時間達12小時以上，其中零件配送節拍達到8次/小時/臺，成品回收節拍達到4次/小時/臺。

圖1 大型MiR AMR車隊在建霖家居協同作業

3　應用創新

MiR AMR車隊在車間每日三大工作流程具體包括:

（1）零件配送：組裝線派發零件運輸需求，配送區接到MES系統需求，配送人員準備好所需物料，下發訂單給MES系統，MES系統自動派發任務給MiR Fleet車隊管理系統，由系統調度AMR裝載物料并發車運輸至組裝線，AMR卸載滿物料車后自動帶回工位的空料車，空車返回配送區為下一次運輸做準備。

（2）成品運輸：組裝線裝配完成后的成品運輸，Fleet調度系統接到MES指令后分配AMR前往取貨，運送至廠內OQC檢驗區，待檢驗完成，產品裝車由AMR小車運輸至立體倉庫接駁點，后由人工叉車配送至立體倉庫門口。

（3）空棧板配送：組裝線空棧板運輸，MiR Fleet車隊管理系統接到MES指令后分配AMR前往拆盤機取空棧板，AMR裝載空棧板后運輸至對應的組裝工位。

廚衛智慧園區的組裝車間內，人員較多，并大都處于走動狀，這對AMR運行時的路線容錯率以及避障能力均是非常高的要求。MiR AMR擁有獨立的安全系統與控制系統，根據AMR最適用的安全標準EN1525，MiR AMR的安全功能達到ISO13849性能水平所規定的PLd級，這意味著系統發生危險故障的概率相當于20年不到一次，在動態環境與人員物料密集區域，均可保障安全高效避障。

此外，廚衛家居行業的組裝車間一大特點是運輸流程點位比較離散，產線并非長期固定，而是由多個小型工作站組成，這意味著負責物料或成品運輸的技術必須能夠快速調整工作流程以做到實時配合。MiR AMR的部署無需鋪設路軌，不對車間環境做任何改變。每臺AMR小車都配備了激光掃描技術、3D相機、內置傳感器和出色的軟件，能夠分析途經環境避開障礙物，自主實時規劃路徑及調整路線，靈活應對場地變化及任務變更，其智能靈活性較傳統的AGV和叉車都高出許多。

圖2 不同載重量的MiR AMR協同完成零件配送與成品運輸工作

4　效益分析

通過規模部署，MiR AMR為廚衛智慧園區實現了三層智能升級，包括人才技能的智慧轉型，廠內物料運輸精準度與效率的提升，以及工廠制造流程的全面升級。

廈門建霖健康家居股份有限公司高級技術經理宿大鵬表示：“位于廚衛智慧園區一期三樓的衛浴產品智能組裝車間主要服務于建霖的大客戶，銷售與訂單模式多為‘小批量多品種’，因此產線時常面臨換線、換品類的變化，并且交貨期緊湊且嚴格。MiR的AMR智能、安全、操作友好，在實際調度中接入了我們的MES系統，日常運行非常平穩，從生產效率、工人績效等多方面帶來了根本性提升。”

在人才技能的智慧轉型方面，得益于MiR AMR簡單易用的特點，建霖家居成功幫助大部分曾經的搬運工人學會了AMR操作技術。MiR AMR通過網頁控制和智能設備即可操作，圖形化的編程界面非常直觀，前線工人無需編程經驗也可直接上手，在MiR技術團隊與經銷商廈門經銳精密設備有限公司的支持下，僅通過幾天的培訓時間，操作者即可熟悉AMR的運作。

圖3 MiR AMR確保人機協作、人機共事安全

受惠于AMR規模化部署，一方面工人們的工作強度得以降低，另一方面，他們的專業技能獲得了提升。此外，和其他領域的制造企業一樣，建霖家居同樣面臨著招工難的困境，而隨著智慧工廠的建成，更安全的工作環境以及在自動化技術輔助下的工作任務，對年輕人來說，都更具吸引力。

而廠內物料運輸精準度與效率的提升，則主要是依靠MiR AMR安全、智能、靈活這三大技術優勢，進而確保了日常工作中較高的AMR稼動率和運行效率，實現了產線物流精準配送。

5 項目意義

建霖家居的案例不僅展示了制造業在智能化轉型過程中的實踐和成果，也為同行業的其他企業提供了寶貴的經驗。通過MiRAMR的應用，建霖家居實現了物流自動化的突破，提升了企業的內部物流效率，促進了員工技能的提升和工作環境的改善。此外，該案例還突顯了自動化技術在現代制造業中的重要性和潛力，為制造業的未來發展提供了新的方向。

建霖集團智能營運發展平臺、阿匹斯智能制造事業部總監范剛表示：“作為衛浴行業的頭部企業，我們非常早便開始關注產線、車間的物流自動化轉型，自動化物流可以讓我們領先同行一步，物流自動化能力也是建霖集團生產制造長遠競爭力的一個重要體現。我們有信心能夠在2~3年內，看到物流自動化帶來的投資回報。廚衛智慧園區組裝車間物流自動化的成功部署和經驗積累，將推動集團智能制造的快速復制，未來將會在集團旗下的其他廠區和園區得到推廣應用。我們還將陸續建造更多的智慧工廠。”

摘自《自動化博覽》2024年8月刊