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機(jī)器人技術(shù)

自主移動(dòng)機(jī)器人為何興起,AGV、AMR趨勢(shì)如何?

2025China.cn   2021年12月28日

前言
       根據(jù)中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的預(yù)計(jì),2020年度中國(guó)市場(chǎng)新增工業(yè)應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人(AGV/AMR)41000臺(tái),較2019年增長(zhǎng)25.7%,市場(chǎng)銷售額76.8億元,同比增長(zhǎng)24.4%。


        根據(jù)第七次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù),三十年來我國(guó)的人口年均增長(zhǎng)率長(zhǎng)期處于歷史低位,近十年間表現(xiàn)更為明顯。原本享受高出生率下的人口紅利行業(yè),如3C電子、物流、汽車制造等,都已在面臨出生率長(zhǎng)期低迷帶來的“招不到工”難題。

        與出生率低迷同步的則是移動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)的快速增長(zhǎng),據(jù)中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2020年,我國(guó)移動(dòng)機(jī)器人銷量達(dá)41000臺(tái),市場(chǎng)規(guī)模達(dá)76.8億元,同比增長(zhǎng)24.4%。
       
從較微觀的單個(gè)公司層面看,自主移動(dòng)機(jī)器人MiR(Mobile Industrial Robots,以下簡(jiǎn)稱MiR)最新財(cái)報(bào)顯示其第三季度收入為1300萬美元,全球銷售業(yè)績(jī)同比增長(zhǎng)40%。在之前2021年第一季度財(cái)報(bào)中,MiR的增長(zhǎng)速度達(dá)到55%。
       
如今在制造業(yè)中,移動(dòng)機(jī)器人在實(shí)際生產(chǎn)中最主要的用途是搬運(yùn),按作業(yè)形式可分為分揀移動(dòng)機(jī)器人、叉車式移動(dòng)機(jī)器人、貨物中轉(zhuǎn)移動(dòng)機(jī)器人、牽引式移動(dòng)機(jī)器人、潛伏式移動(dòng)機(jī)器人等,主要應(yīng)用在汽車工業(yè)、3C電子、芯片制造、物流包裝等行業(yè)。
        在移動(dòng)機(jī)器人內(nèi)部也存在兩個(gè)非常明顯的趨勢(shì)。一個(gè)是AMR(Autonomous Mobile Robot,自主移動(dòng)機(jī)器人)對(duì)AGV(Automated Guided Vehicle,自動(dòng)導(dǎo)引車)的替代,AMR能更好解決外界干擾多及非固定線路場(chǎng)景任務(wù),另一個(gè)則是行業(yè)內(nèi)流傳的“2021是復(fù)合機(jī)器人元年”。

更經(jīng)濟(jì)的AGV與更智能的AMR
       
直接對(duì)比AGV(Automated Guided Vehicle,自動(dòng)導(dǎo)引車)和AMR(Autonomous Mobile Robot,自主移動(dòng)機(jī)器人)兩種技術(shù)。AGV智能化程度更低,是按照已有指令在固定線路上進(jìn)行運(yùn)輸,不像AMR在線路上遇到障礙物時(shí)能靈活避障自主規(guī)劃線路,AGV會(huì)停下來等待障礙物被移除,如果工廠內(nèi)產(chǎn)線擁擠、通道狹窄就會(huì)遇到各種問題。
       
同時(shí),AMR突破了AGV對(duì)于磁條、導(dǎo)軌、二維碼等外部基礎(chǔ)設(shè)施的依賴。在對(duì)作業(yè)環(huán)境要求較高的工廠,磁條、導(dǎo)軌、二維碼都可能帶來干擾。
       
而AMR的單價(jià)遠(yuǎn)高于AGV。目前的情況是AMR的全球銷售額與AGV相差不大,但是銷量上有較大差別。根據(jù)Interact Analysis的數(shù)據(jù)顯示,2020年AGV銷售額為12.684億美元,占比53.8%,AMR銷售額為10.903億美元,占比46.2%。但AMR這兩年增速較快,市場(chǎng)份額從2018年的29.9%增長(zhǎng)到2020年的46.2%
       
那么中國(guó)AMR市場(chǎng)表現(xiàn)如何?根據(jù)中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的預(yù)計(jì),2020年度中國(guó)市場(chǎng)新增工業(yè)應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人(AGV/AMR)41000臺(tái),較2019年增長(zhǎng)25.7%,市場(chǎng)銷售額76.8億元,同比增長(zhǎng)24.4%。其中,2020年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)AMR出貨量大概在2800臺(tái)左右,同比增長(zhǎng)86%,市場(chǎng)規(guī)模約在5.6億元》
       
Interact Analysis預(yù)測(cè),AMR市場(chǎng)近五年持續(xù)保持兩位數(shù)增長(zhǎng),并且預(yù)計(jì)到2022年,全球移動(dòng)機(jī)器人中對(duì)AMR的需求、收入和銷量預(yù)計(jì)將超過AGV。

“2021是復(fù)合機(jī)器人元年”
       
2021年,復(fù)合機(jī)器人開始落地半導(dǎo)體、電力、大數(shù)據(jù)中心、金屬加工等行業(yè),業(yè)內(nèi)人士由此流傳著2021年是“復(fù)合機(jī)器人落地應(yīng)用元年”的說法。
       
復(fù)合型機(jī)器人即集移動(dòng)機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人兩項(xiàng)功能為一身,如同擁有了人的腿(AGV)、手(機(jī)械臂)、眼(3D視覺)、腦(AI)。在工業(yè)領(lǐng)域,機(jī)械臂主要替代人類手臂進(jìn)行物品取放,而自主移動(dòng)機(jī)器人則是替代人類腿腳的行走功能,兩者疊加可大幅延展機(jī)器人的功能與可用場(chǎng)景。
       
也就是在某種程度上,復(fù)合機(jī)器人可以整合起多個(gè)動(dòng)作,完成工廠中一個(gè)甚至幾個(gè)成年男性的工作量,提升工廠的自動(dòng)化水平。
       
比如在半導(dǎo)體行業(yè)的晶圓盒運(yùn)輸。硅晶圓是微芯片的基礎(chǔ),是所有半導(dǎo)體不可或缺的基礎(chǔ)材料,其性能從根本上決定了芯片的運(yùn)行速度。而硅晶圓的生產(chǎn)環(huán)境要求極高,所有進(jìn)入制造空間的人與設(shè)備均需要無菌無塵。
       
在這樣要求嚴(yán)格的環(huán)境下,如果按照傳統(tǒng)的人工完成晶圓運(yùn)輸和上下物料,這樣的操作流程就存在著極大不穩(wěn)定性,可能影響產(chǎn)線的制造效率,或者因?yàn)槿藛T走動(dòng)而造成對(duì)產(chǎn)品的污染。


        而復(fù)合機(jī)器人即可解決無塵車間晶圓盒的運(yùn)輸和上下料自動(dòng)化的問題。更具體而言,比如 MiR250 AMR搭配UR(Universal Robots,優(yōu)傲機(jī)器人)10e機(jī)械臂,并配置晶圓盒運(yùn)輸載具模塊,即可支持4寸、6寸、8寸、12寸晶圓盒,最多3盒12寸晶圓盒的運(yùn)輸和上下料工作。
       
MiR是自主移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的廠商,對(duì)應(yīng)處理不同的負(fù)重、速度的要求共有5款自主移動(dòng)機(jī)器人,2013年成立于丹麥,2017年正式進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。
       
在現(xiàn)場(chǎng)探訪時(shí),MiR的工作人員向澎湃新聞?dòng)浾撸?A >www.thepaper.cn)介紹道,MiR250 AMR搭配MiR250 Hook即可完成各類推車的掛接、牽引、卸載工作,即可實(shí)現(xiàn)載重500公斤的推車在內(nèi)部進(jìn)行自動(dòng)化運(yùn)輸,而不需要任何人工參與。這樣就可以滿足產(chǎn)線物料種類多、需求節(jié)拍循環(huán)快、需求起始點(diǎn)多的情況,自動(dòng)按時(shí)交付零部件,進(jìn)而提升產(chǎn)線工人裝配產(chǎn)品效率。


MiR250 Hook 可以通過二維碼或 AprilTag 找到并連接幾乎所有類型推車

        部署起來只需將二維碼或AprilTag貼在工作場(chǎng)所現(xiàn)有的推車或運(yùn)輸貨架上,MiR250 Hook即可識(shí)別每個(gè)推車或運(yùn)輸貨架?!霸S多公司、物流中心和醫(yī)院都在使用不同的推車和運(yùn)輸貨架,通過這一方案,可以輕松地對(duì)這些運(yùn)輸工具實(shí)現(xiàn)內(nèi)部運(yùn)輸自動(dòng)化,并且易于管理、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。用戶并不需要修改布局或購(gòu)買新的推車,因?yàn)?MiRHook 可以通過二維碼或 AprilTag 找到并連接幾乎所有類型的推車,”MiR 自主移動(dòng)機(jī)器人中國(guó)區(qū)銷售總監(jiān)張愉補(bǔ)充道。
       
公開資料顯示,這五款自主移動(dòng)機(jī)器人采用基于3D視覺+激光雷達(dá)的SLAM導(dǎo)航技術(shù),比如今年8月最新發(fā)布的載重量六百公斤和一千三百五十公斤的 MiR600 AMR及MiR1350 AMR。據(jù)MiR工作人員,這是目前市場(chǎng)上首批達(dá)到Ingress Protection52 (IP52)評(píng)級(jí)的工業(yè)機(jī)器人。IP52代表著兩款產(chǎn)品達(dá)到的防護(hù)等級(jí),能夠防止灰塵及水滴進(jìn)入,保護(hù)組件完好, 適用于極具挑戰(zhàn)甚至惡劣的工業(yè)環(huán)境。

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