企業(yè)的產(chǎn)能是企業(yè)賴(lài)以生存和發(fā)展的基石，而保證生產(chǎn)的投入與產(chǎn)出是一家企業(yè)終其整個(gè)生命周期都在琢磨的核心技藝。如何用最少的投入獲得最大的產(chǎn)出？追求最好的ROI？提高公司的競(jìng)爭(zhēng)力？

  中國(guó)2025，德國(guó)2030，美國(guó)NNMI，歐盟框架協(xié)議，世界各國(guó)都在加注工業(yè)4.0（利用信息化技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革）。生存還是毀滅？世界經(jīng)濟(jì)全球化的車(chē)輪已經(jīng)在全速奔跑，任何如貿(mào)易保護(hù)主義的陳舊思想終會(huì)被無(wú)情地碾碎。在這個(gè)工業(yè)技藝飛速發(fā)展，各國(guó)企業(yè)百舸爭(zhēng)流的時(shí)代，一步慢就是生死。如何在這個(gè)大家都在以頭搶地的時(shí)代脫穎而出？叢林法則是永恒的真理。

  制造業(yè)的生存現(xiàn)如今陷入兩難之地，一邊是用工成本上升，低端工種沒(méi)人干，招人難，一邊是消費(fèi)者觀念正在向最求個(gè)性化轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致除少數(shù)行業(yè)外，大多數(shù)制造業(yè)企業(yè)都面臨著因產(chǎn)品種類(lèi)繁多、訂單都是小批量生產(chǎn)導(dǎo)致的生產(chǎn)線經(jīng)常變動(dòng)，投入成本升高。但是如果僅僅為了解決第一個(gè)問(wèn)題盲目地進(jìn)行工業(yè)自動(dòng)化改造會(huì)造成設(shè)備很快就被淘汰或不適應(yīng)客戶對(duì)產(chǎn)品的需求變化而導(dǎo)致投入設(shè)備資源浪費(fèi)的結(jié)果，得不償失。如何兼顧這兩點(diǎn)而謀發(fā)展，是橫壓在制造業(yè)發(fā)展道路上的大難題。

  對(duì)于這個(gè)難題，馬云給出了他的答案。

  2017年8月17日，馬云在世界浙商高峰論壇上說(shuō)，制造業(yè)將遭到巨大沖擊，不亞于傳統(tǒng)零售業(yè)面臨的互聯(lián)網(wǎng)沖擊。

  他開(kāi)出的新制造藥方是“C2B”、“個(gè)性化定制”、“柔性化定制”。

  2018年8月24日，馬云在智博會(huì)上表示，未來(lái)30年誰(shuí)也離不開(kāi)智能制造。

  道理是這個(gè)道理，但是如何落實(shí)到我們的生產(chǎn)環(huán)節(jié)?

  其實(shí)，產(chǎn)品的柔性化定制對(duì)于我們生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)就是柔性化制造，或者說(shuō)柔性生產(chǎn)(Flexible Production)，這算是老調(diào)重彈了。但正是由于現(xiàn)如今在各國(guó)為工業(yè)4.0持續(xù)且大力度的投入下，傳感器與人工智能技術(shù)獲得突破性進(jìn)展使得智能制造蓬勃發(fā)展，自然而然地賦能柔性生產(chǎn)。

  那人工智能如何賦能柔性生產(chǎn)呢？我們舉個(gè)例子。

  我們可以把產(chǎn)品的生產(chǎn)看作是生產(chǎn)原料經(jīng)過(guò)在各個(gè)工位的流動(dòng)之后被逐步制作成我們想要的成品，在過(guò)去，要實(shí)現(xiàn)這種流動(dòng)我們主要是靠傳送帶+人+叉車(chē)等方式進(jìn)行流動(dòng)，但這種方式具有很大的局限性，而且成本高、效率低、容易犯錯(cuò)，所以有人發(fā)明了AGV。

  什么是AGV？

  AGV是一種自動(dòng)化搬運(yùn)小車(chē)，即自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē)（Automated Guided Vehicle）的簡(jiǎn)稱(chēng)，主要由驅(qū)動(dòng)裝置和自動(dòng)引導(dǎo)系統(tǒng)組成。其中，驅(qū)動(dòng)部份以伺服電機(jī)為主，這方面技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，而引導(dǎo)系統(tǒng)方面經(jīng)歷著從有軌到無(wú)軌導(dǎo)航，再向基于環(huán)境的自然導(dǎo)航發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)廠正在嘗試新的技術(shù)來(lái)幫助AGV擺脫對(duì)環(huán)境的依賴(lài)。

  傳統(tǒng)AGV的局限

  早期的AGV產(chǎn)品自動(dòng)化程度比較低，依賴(lài)于導(dǎo)軌的方式來(lái)運(yùn)行，后來(lái)又發(fā)展成電磁導(dǎo)航的方式，將導(dǎo)軌換成磁條、磁釘和RFID等方式，這種方式也稱(chēng)為第一代AGV導(dǎo)航技術(shù)。磁條的部署比傳統(tǒng)導(dǎo)軌方便許多，AGV利用車(chē)上傳感器識(shí)別磁條來(lái)確定自身位置，定位精確且成本低。不過(guò)這種導(dǎo)航功能有限，且在變更產(chǎn)線的時(shí)候，需重新布設(shè)磁條，缺乏靈活性。

  緊接著，導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展到了第二代，即慣性導(dǎo)航，也稱(chēng)為二維碼導(dǎo)航。慣性導(dǎo)航主要利用陀螺儀、加速度計(jì)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)的技術(shù)，陀螺儀具有精確的指向，能夠?yàn)橐苿?dòng)小車(chē)提供正確導(dǎo)向，而加速度計(jì)能夠計(jì)算行駛距離，再通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別二維碼來(lái)確定位置，然后小車(chē)可以記錄路徑和按規(guī)劃好的路線行走。相比于上一代導(dǎo)航，慣性導(dǎo)航靈活性高，二維碼鋪設(shè)相對(duì)簡(jiǎn)單，而缺點(diǎn)是容易磨損，且精確不高。

  新型AGV賦能柔性制造

  現(xiàn)在AGV第三代導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，主要采用激光SLAM或視覺(jué)SLAM的方式，也稱(chēng)為基于環(huán)境的自然導(dǎo)航。第三代導(dǎo)航利用激光雷達(dá)或攝像頭對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行掃描，再通過(guò)軟件算法構(gòu)建即時(shí)地圖來(lái)實(shí)現(xiàn)自主性導(dǎo)航。這種方式具有較高的靈活性，不依賴(lài)于外部輔助設(shè)施，環(huán)境改變時(shí)只需重新構(gòu)建一些地圖即可，能應(yīng)對(duì)不斷變化的生產(chǎn)需求，具有柔性化制造的能力。

  從磁條導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航到激光SLAM，AGV正在一步步擺周邊環(huán)境的限制，二維碼導(dǎo)航依然需要外部的輔助，而激光SLAM不需要借助外部設(shè)施來(lái)定位，能即時(shí)構(gòu)建地圖來(lái)導(dǎo)航，這種方式給制造商帶來(lái)極大的便利。在工業(yè)4.0的智能制造模式下，產(chǎn)線的柔性化十分重要，因此具有自主導(dǎo)航的AGV將是最貼近市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。

  在智能制造的場(chǎng)景里，工廠生產(chǎn)線需要滿足小批量、多批次的柔性化生產(chǎn)需求。因此，只有高效、靈活、低能耗的智能AGV才能達(dá)到要求。那么，自然導(dǎo)航AGV的必然的趨勢(shì)。

  在自然導(dǎo)航的方案里有兩種主要的技術(shù)，激光SLAM和視覺(jué)SLAM導(dǎo)航技術(shù)，兩者的原理基本相同。激光SLAM利用2D或3D激光雷達(dá)掃描周邊環(huán)境，然后再通過(guò)軟件構(gòu)建即時(shí)地圖，而視覺(jué)SLAM是利用攝像頭拍攝的圖像來(lái)構(gòu)建地圖。

  激光SLAM的優(yōu)點(diǎn)在于技術(shù)成熟、精度高、可靠性高，且易于規(guī)劃路徑，但對(duì)于高度變化不敏感，斜坡和凸起的物體會(huì)識(shí)別為墻壁。而視覺(jué)SLAM可以清晰識(shí)別出周邊環(huán)境的對(duì)象，例如工人、小車(chē)、墻壁等，攝像頭成本低，不過(guò)容易受光線影響，算法難度大，需要強(qiáng)大的硬件運(yùn)算平臺(tái)。

  激光SLAM和視覺(jué)SLAM兩種導(dǎo)航技術(shù)方式各有優(yōu)劣，兩者結(jié)合將是最佳的方式。例如國(guó)內(nèi)斯坦德機(jī)器人在其Oasis系列AGV的導(dǎo)航方式上采用了激光SLAM+VSLAM的方式，基于自身算法生成高分辨率的地圖，使其產(chǎn)品獲得自主移動(dòng)、路徑規(guī)劃、場(chǎng)景理解的能力，避免了誤差累計(jì)問(wèn)題，且定位精度能達(dá)到±10mm的水平，達(dá)到了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平，完全能滿足大部分工業(yè)級(jí)的應(yīng)用場(chǎng)景。

  除此之外，斯坦德還自主研發(fā)機(jī)器人調(diào)度系統(tǒng)FMS、柔性倉(cāng)儲(chǔ)管理FWMS及生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES三大核心技術(shù)模塊，通過(guò)對(duì)軟件調(diào)度管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，拓展該公司AGV產(chǎn)品的使用場(chǎng)景，也為客戶變換業(yè)務(wù)模式、進(jìn)行柔性化生產(chǎn)擴(kuò)大發(fā)揮的空間。

  目前，斯坦德機(jī)器人利用其超前的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，深耕工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景的垂直細(xì)分領(lǐng)域，為客戶提供既是標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，又是柔性定制化的解決方案及服務(wù)，令客戶即保證了產(chǎn)出的效益，又不用擔(dān)心設(shè)備淘汰虧損問(wèn)題。正是由于其技術(shù)的專(zhuān)業(yè)性與服務(wù)的可延展性，現(xiàn)服務(wù)范圍已涵蓋3C、新能源、醫(yī)療、汽車(chē)汽配、航空航天、五金、化工、服裝等行業(yè)，合作伙伴有英特爾、華為、中興、富士康、歌爾聲學(xué)等500強(qiáng)。

  工業(yè)4.0+柔性化定制生產(chǎn)是大勢(shì)所趨，因?yàn)檫@是解決人口老齡化所帶來(lái)的社會(huì)產(chǎn)能不足、資源配置優(yōu)化及文明進(jìn)步使得獨(dú)立個(gè)體尋求差異化表征的可行方法。至于我們企業(yè)，是選擇搶占先機(jī)還是隨波逐流？是提早布局還是繼續(xù)觀望？

  當(dāng)大潮退去，是誰(shuí)在裸泳？