AMR 不仅仅是新的 AGV

自主移动机器人不仅仅是自动化物料搬运

Zebra Technologies 是一家生产工作流程数字化和自动化工具的制造商，其条码扫描仪和手持移动计算机已经在许多行业的一线工作人员中提供了支持。通过收购 Fetch Robotics 将自主移动机器人 (AMR) 添加到其产品中似乎是一个不错的下一步。

收购于 2021 年结束时，伊利诺伊州林肯郡的 Zebra 获得了双赢，包括体力和脑力。

一方面，它现在提供的技术可以完成重的、蛮力的任务，比如举起、搬运和拉动重物。编程后，制造中使用的 Fetch 和其他 AMR 可以自行采取行动，在码头卸卡车，将材料带到仓库并放在货架上，将组件运送到生产线，成为同一条生产线的虚拟部分，并且甚至倒垃圾。

AMR 的自主性让人联想到自动驾驶汽车，但这些机器人已经制定了安全标准，以确保它们可以在人类周围安全运行。

另一方面，AMR 可以拥有复杂的软件“大脑”，能够将人工智能应用于物流管理。他们的应用程序可以分析需要完成的工作，并将单个任务与可用于完成工作的资产配对。

马萨诸塞州沃尔瑟姆市 Vecna Robotics 的创始人兼首席信息官 Daniel Theobald 说：“这正是我们的全部重点，编排。这就像成为国际象棋大师一样。”​​

不管它是动态的和不可预测的，您如何在您的设施中获得最佳吞吐量？卡车来晚了，人们不上班，设备坏了。 Theobald 说，仅使用 Vecna 的 Pivotal 编排软件就可以将运输设施的吞吐量翻倍，而无需任何额外资源，当它用于帮助实时确定最佳分配时。

Theobald 说：“这听起来可能令人难以置信，但它运作良好的原因是，由于单一瓶颈，设施的吞吐量最终在任何时候都会受到限制。” “而且人类并不擅长[实时]找出瓶颈在哪里。这就是 AI 擅长的事情，将系统视为一个整体，考虑到数千个变量。”

为什么这一切都很重要？简而言之，AMR 使机器和人类能够做他们最擅长的事情。

机器擅长提供完成工作所需的力量。人类的情况并非如此，当他们试图完成超出其能力范围的体力任务时，他们的身体会受到影响。使用机器，可以应用工程来适应更重的负载。当他们的电池耗尽时，他们可以充电。如果有什么东西坏了，可以修理零件或安装一个新的。

用于规划的增强智能

不幸的是，人类也不擅长考虑影响工厂性能的所有因素，但这正是在公司服务器或云端运行的人工智能软件真正擅长的。

机器人自动化副总裁兼总经理 Jim Lawton 表示，Fetch Robotics 的基于云的机器人软件 FetchCore 不仅能够优化机器人或优化人类工人，而且可以以高产和高效的方式对它们进行集体优化在 Zebra Technologies/Fetch Robotics。

“我们在 Zebra 能够做的是优化 AMR 和人员，”Lawton 说。 “因此，如果我需要完成某件特定的事情，我可以协调它们，以便人和机器人同时出现在同一个地方，并做他们需要做的事情。然后这个人被引导到他们的下一个任务是什么，机器人被引导到下一个任务，而你不断地以一种更优化的方式运行。”

这种效率和优化在制造业中至关重要，在 2021 年大流行期间开始的大辞职之前，长期劳动力短缺就已经存在。高效的运营还可以腾出时间来提高技能，让工人在这个世界中保持敬业度和相关性，让自动化真正完成繁重的工作。

AMR 可以成为装配线的一部分吗？

Flex Ltd. 是一家价值 240 亿美元的全球合同制造商，总部位于加利福尼亚州圣何塞，大约 10 年前开始使用 AMR，现在在其 100 多个地点拥有 300 多个自主材料处理机。他们的机器人用于运营、工厂、仓库、物流、服务站、维修和材料储存设置。

“AMR 的主要元素是它可以帮助我们提高安全性和人体工程学，并支持我们在万物互联的工业 4.0 中的运营，”先进制造工程副总裁 Murad Kurwa 说。

根据公司提供的数据，通过使用 AMR，伟创力实现了大约 20,000 个工时的生产力提升。

“自动化移动机器人不仅仅是 Flex 的必需品，”Kurwa 说。 “我们在许多领域使用 AMR 来支持原材料的移动、在制品库存、将成品运送到装货站进行运输和各种其他职责，从而解放我们的人力，专注于产品转型中更熟练的任务并满足客户的期望。”

不过，无论从字面上还是比喻上，Flex 都认为其 AMR 将在未来发挥更广泛的作用。

该公司已开始研究用于 AMR 的 5G 连接，并进行了一些概念验证工作和试点。

“5G 作为当前 Wi-Fi/LTE 的替代品，通过专用网络提供了更广泛的信号频谱，允许像 AMR 这样的接收器在更长的距离内连续工作，而不会导致 AMR 出现信号衰减或延迟，”Kurwa 说.

Flex 的 AMR 的一种可能性是成为装配线的虚拟部分，使生产车间更加灵活并能够转换为不同的项目。该公司还在探索使用 AMR 来连接移动线路中存在无法移动的纪念碑（例如熔炉）的步骤之间的运输。

“AMR 不是线性流动，而是可以拾取零件并绕过该纪念碑，并使用 AMR 顶部的运输工具连接到下一步，”Kurwa 说。

Theobald 说，最大的错误是没有充分利用 AMR 的功能。

“这里的部分魔力是这项技术最能解决的首要任务是什么，因为我们仍处于采用曲线的早期阶段，”他说。 “你知道选择正确的首要任务可以产生巨大的影响。”

例如，考虑一个工厂老板，他用无人驾驶叉车取代了过去由人工驾驶的叉车，并照常营业。他们忽略了这样一个事实，即无人驾驶设备具有一整套属性——它不会休息，它不会累，它可以运行整个班次，它的日程安排与 AI 协调和计划——这些属性不同于和超越人类工作者的极限。

“一般来说，这不是正确的方法，”Theobald 说。 “通常，重新考虑您的工作流程是值得的。”

可变性让 AMR 有机会大放异彩

一旦人类工作者拥有 AMR，他们希望它易于部署。

“人们非常了解他们的流程，”劳顿说。 “他们不一定需要了解机器人技术。因此，我们开发了技术，让人们可以非常简单地定义他们的空间和工作流程。”

他说，从历史上看，对机器人进行编程需要 300 个小时，但 Fetch Robotics 的 AMR 可以在一天内启动并运行。对 AMR 进行编程通常意味着在工厂周围驾驶它。使用 Fetch Robotics，用户可以使用拖放的方式来设置 FetchCore 软件。

“你需要能够在设施中快速启动并运行某些东西，并且它需要能够适应你在典型环境中看到的正常变化，”他说。 “这是 AMR 真正闪耀的地方。”

最终，一家工厂可能拥有一个异构的 AMR 车队，所有的车队都有自己的车队管理软件。那么该怎么做才能让他们一起工作呢？

如果您的一些机器人来自 Vecna，那么您就大功告成了。这是因为它的 Pivotal 软件与任务管理场景中的资源类型无关。 “可能是人，可能是我们的机器人，可能是来自其他供应商的机器人，也可能是手动操作的设备，”Theobald 说。 “它能够根据能力、位置和可用性将任务分配给任何人。”

与此同时，Theobald 共同创立的非营利性机器人和互联设备创新中心波士顿 MassRobotics 发布了一个互操作性标准 MR Interop，用于机器人到车队管理报告。它还在创建标准的下一个版本以允许将任务分配给机器人。 MassRobotics 也在制定充电器的互操作性标准。

“我们确实希望未来任何公司的车队管理软件都可以使用 MR Interop，而不需要直接与其他机器人集成，”他说。 “MR Interop 是一种使该过程更容易的标准。”
互操作性标准已经产生了影响。 Theobald 表示，联邦快递等公司表示，他们不会购买不符合 MassRobotics 互操作性标准的机器人。 Lawton 说，FetchCore 有能力管理来自不同供应商的异构 AMR 组，但还没有这样做。

至于 Flex，尽管它使用了来自三个供应商的数百个机器人，但它们都没有混合在同一个设施中，Kurwa 说。

拥有即插即用的 AMR 不仅对用户有帮助。它也对行业本身的发展产生影响。 “在解决互操作性问题之前，行业不会扩大规模，因此我们决定从计算机行业或手机行业中汲取经验，”Theobald 说。 “你可以谈论录像带行业，整个 VHS 与测试版的事情。这些往往是非常混乱的过程，有时需要数十年的时间，并且确实会减慢客户对这些类型工具的采用速度。”

AMR 的增长催生了配件、第三方软件

随着自主移动机器人使用量的增加，对软件来控制来自不同供应商的 AMR 车队以及与它们一起使用的顶级配件的需求也在增加。

丹麦欧登塞的一家 AMR 制造商 Mobile Industrial Robots (MiR) 特意打造了一款开放平台机器人。

“将我们视为配备 48 伏锂离子电池的基础机器人，我们允许人们在机器人之上构建任何他们想要的东西，”中西部和加拿大销售总监马特查尔斯说。 “你可以在上面放一个机械臂，它会关闭我们的电池，并与我们的机器人来回通信，什么时候移动，什么时候走。”

Charles 说，虽然可以使用机械臂，但 MiR 的 AMR 的前三个推车顶部模块是传送带、用于连接推车的销钉系统和托盘升降机。

ROEQ（发音为 RO-eek，其名称是“机器人设备”的缩写版本），位于丹麦 Vissenbjerg，是 MiR 领先的车顶配件供应商。事实上，该公司专门为 MiR AMR 构建车顶模块，包括推车、上辊、升降机和机架。 ROEQ 的联合创始人 Michael E. Hansen 和 Benni S. Lund 曾以咨询工程师的身份被召唤到 MiR，并看到了促使他们创建公司的机会。

“这就是他们发现市场空白的地方，因为他们拥有出色的技术、出色的移动平台，但整个生态系统需要配备正确的工具，以便能够拾取、放下和转移材料，”ROEQ 全球销售总监 Shermine Gotfredson 说。 “这就是缺失的环节。”

他们的第一款产品是 TMC 300，一种仍在生产中的车顶架。 ROEQ 的最新产品是 TMS-C500 Ext 和 S-Cart500Ext，它们旨在协同工作。新的模块/推车组合有效地将 MiR 的 250 AMR 的有效载荷从 250 公斤增加到 500 公斤。 TMS-C500 Ext 顶部模块还可以在不影响安全性的情况下运输长达 1.2 m 的负载。

尽管 ROEQ 迄今已将其业务与 MiR 机器人保持一致，但工厂主可能并不那么忠诚。即使制造商提供软件来管理他们的 AMR，实现与一组异构机器人的互操作性也更加复杂。 “这是制造商面临的共同挑战，并且有很多推动互操作性和可以混合和协同工作的 interfleets，”查尔斯说。 “这是我们正在努力的方向，还有其他公司也在开发解决方案。”

其中一家公司是 AWS（亚马逊网络服务公司）

虽然可以修改 AMR 的控制器软件以充当来自不同供应商的机器人的车队管理器，但 AWS 已创建 AWS IoT RoboRunner 以提供基础设施，用于将来自选定供应商的移动机器人与工作管理系统集成并构建机器人车队管理应用程序.今年早些时候，RoboRunner 在实验室环境中进行了预览，预计很快就会在生产环境中推出。

除了提供用于构建车队管理应用程序的基础设施外，AWS IoT RoboRunner 还提供了两个软件库——一个任务管理器库和一个车队网关库——以及示例应用程序，使开发人员能够更轻松地在 AWS 之上构建他们的机器人管理应用程序物联网 RoboRunner。

此外，AWS IoT RoboRunner 消除了在不同机器人控制系统和工厂工作管理系统之间进行大量集成的需要。相反，所有系统都与 AWS IoT RoboRunner 集成，并且该服务会自动连接所有集成系统。

此外，AWS IoT RoboRunner 使开发人员可以更轻松地使用任务管理器开发库构建管理应用程序。该库还附带一个示例任务编排应用程序，其中包括共享空间管理功能。开发者可以使用这个示例应用程序作为起点来加速他们的应用程序开发。

“越来越多的制造、物流和消费品客户在其运营中使用机器人技术和自主系统，但难以管理这些系统以协调复杂的机器人技术任务，例如跨车队或机器人在仓库中拣选和检查物体，”埃里克安德森说， AWS 机器人和自主系统总经理。 “借助 AWS IoT RoboRunner，我们可以让客户更轻松地在其运营中整合、管理和协调机器人技术，并基于亚马逊物流和履行中心使用的相同技术让他们的自主系统更加智能。”