编者按：小米汽车工厂出世，在国内智能制造行业内搅动风云，业内厂商共同见证高水平智能车厂的数据驱动、虚实共生和全局协同能力，纷纷将新一轮智能工厂改造计划提上日程。

先进的导航方式是智能工厂不容忽视的技术根基。定位导航模块作为物流及仓储系统的底层架构之一，帮助工厂基于网络化协同，链接全局资源，规划生产节拍。

在当下流行的几种导航技术中，磁条导航、二维码导航和激光导航互为替代品，而前两者的布设成本低廉，虽有数字化程度低和灵活性差的劣势，却仍占据相当可观的市场份额，与激光导航呈分庭抗礼之势。激光导航技术想要在市场上占据更大优势，就必须以更突出的普惠价值俘获行业需求。

斯坦德机器人（深圳）有限公司（以下简称“斯坦德”）一直看好基于激光导航的移动机器人行业。为摸索AGV、AMR等工业移动机器人在市场中的应用广度，斯坦德以开发激光导航服务附加值为抓手，促进先进导航技术纳入传统制造业转型升级创新链，形成以头部企业带动中小企业、从大规模流水线到多品种小批量定制、让自动化工厂向智能化工厂看齐的行业潮流。

图1 富士康美国5G工厂

原始创新是优势产业的内核

在小米汽车工厂总装车间和电池车间内，斯坦德交付Oassis 300E、Oassis 600E、Oassis 1200E三种型号全激光导航AMR共计200余台。在设计AMR自动化总装线之初，研发团队曾实地考察小米车厂车间环境，发现小米汽车总装车间的环境变化率竟高达90%，除几根固定立柱之外，其他设备全部被设计为可移动的生产线。“在生产线不固定、周围环境随时都可能发生变化的情况下，工厂物流系统要相对应地具备调度车辆、变更路线和随时响应的能力。”斯坦德产品经理梁凯翔向记者介绍道，“对于其他友商来说可能有些棘手，不过对于斯坦德来说，正是优势所在。”

图2 斯坦德为小米打造全激光SLAM导航AMR自动化总装线

斯坦德的自信不是空穴来风，而是基于他们在控制器和算法研发工作中的“真功夫”。通常情况下，机器人控制器来源于产业链上游合作伙伴，控制算法基于开源机器人操作系统ROS，而斯坦德“卷”出了新高度。在大部分同行企业做整机研发时，斯坦德专注打磨控制器和算法源代码的原创性设计，发展SOA软件应用架构方法，掌握一整套软硬件协同的控制体系，为个性化服务方案的定制提供便利。如此一来，斯坦德研发团队便能够高效地基于小米工厂内部特征，将导航系统对于环境变化的耐受参数做定向优化。

柔性仓储需求飙升

斯坦德认为，传统制造业选择用激光导航替代传统的磁条和二维码导航技术，是轻资产、回报快、一本万利的改造升级，关键就在激光导航具备“柔性”的优势。

·兼容多种工艺段

“不同工艺段间的机器人是可以互换的，它们都具有机动性，”梁凯翔举例说，“如果车门装配线生产节拍发生变化，或是某台机器人突发故障，系统可以自动调度备用机器人过去充当‘替补’角色。”在这个过程中，每台机器人都是“多面手”，只需要人工在控制界面调整机器人编组，它们就能自动巡航，并到岗工作。

·标准化底盘，定制性上装

“斯坦德的复合机器人集Oassis 300EL移动机器人标准底盘和机械臂于一体。机械臂的活动范围大，臂上装载的灵巧手主要发挥抓取和放置物料的作用。”斯坦德海外市场经理肖原如数家珍地介绍道，“FOUP搬运传输系统和CNC自动上下料系统是这款复合机器人的典型应用场景。”据悉，这两种应用场景对全自动化都有较高的要求。其中，FOUP作为一种常见的晶圆载具，对搬运环境、过程及设施有极高的清洁度要求；同时因晶圆极薄且易碎，对搬运时机器人运行的平稳、防震要求也极高。而CNC车间常年存在油雾和噪音，腐蚀性的切削液对人体有害，同样对复合机器人有天然的需求。

图3 晶圆搬运及上下料

不过，肖原并没有将复合机器人的概念完全等同于“AGV/AMR+机械臂”，而是强调了因地制宜的重要性：“标准化的移动底盘具备基础的定位导航功能，但定制化的上装部件并不止于机械臂。作为服务提供商，我们经常深扎到行业中去，做满足需求、无功能冗余的上装，例如滚筒等，来帮助传统制造业焕发增长新动能。”

·配送模式仍有提升空间

SPS普遍应用于汽车总装车间的物料配送，物料供给待发区与装配线中间由物流系统连接。运输台车装载特定数量的某零件前往装配线，该零件装配完成后，空台车再返回到零件供给待发区。而斯坦德更看好空满交换的物料配送模式，即当前台车装载的零件消耗完毕后，马上有下一辆装满零件的台车来补充零件，保证装配过程不间断。

“SPS配送模式受制于磁条导航技术，如果使用全套激光导航解决方案，空满交换的配送方式更有利于提高效率，这一点在运输汽车工厂中体积较大的配件时尤为明显。”梁凯翔认为，科学的配送方式要以足够灵活的导航技术打底，移动机器人厂商应当敢于跳出“舒适圈”，不能仅满足于解决表面需求，还要发现需求，迭代更加优秀的物流系统，与其他高新智造科技共同进步。

以激光导航撬动全局自动化

在2023计算产业生态大会上，华为与斯坦德等多家终端制造企业、机器人厂商共同研究起草的《云端控制平台与物流自动导引车通用接口指南》（以下简称《指南》）发布。《指南》允许一套云端控制系统接入多家厂商和不同型号的产品，同时使产品受上层调度算法统一控制，保证全局通信效率稳定和数据同步。《指南》可以降低机器人应用门槛，加强行业内交流，有利于国内工业环境下移动机器人的普及，促进移动机器人大行业发展，这是斯坦德在构筑行业生态道路上行进的关键一步。

不仅着眼于物流和仓储，斯坦德同时希望以激光导航技术为突破口，给出最佳的机器人和其他自动化设备部署方案，结合行业内多家供应商之力，调动起整个工厂的自动化升级。

“斯坦德研发的车辆调度系统RIoT（Robot Internet of Things，即机器人物联网），最高可以覆盖十万平方米园区内超1000台设备。这些设备既包括自家品牌的移动机器人，又包括他家品牌的各类机器人，甚至将传送带、电梯、传感器等具备信号传输功能的物流相关设备，全部纳入工厂数据池中，从细枝末节减少人工活动的参与。”肖原介绍道，“这些设备在系统内部以数字仿真的形式形成一座‘数字孪生工厂’，企业可以实时看到各个车间内各设备的生产状态，动态管理生产情况。”RIoT同时链接轻量化、信息化的仓储系统，通过统一软件平台实现整个工厂内部物流的全面管理，帮助企业在可接受成本范围之内，减少成套设备淘汰和重复开发成本，最大限度地提升工厂自动化水平。

图4 辊分车间极卷搬运

在工业园区用地日渐紧张的背景下，深圳等地正在大力实施“工业上楼”优质厂房空间建设计划，旨在加大制造业空间供给力度，为新型产业集群提供良好的空间条件。以加高楼层的方式将工业园区“叠”起来，需要更灵活、可设计的全激光导航上下楼物料运输系统，导航技术市场将迎来新一轮“优胜劣汰”。这对于成长于深圳的斯坦德而言，又将是一次拓展业务服务和塑造品牌口碑的机遇。

当前，国内制造业产业形态丰富，入目皆是一派欣欣向荣之势。斯坦德表示，激光导航技术研发和应用虽已初见成果，但在研发端、供应链端和生产制造端均有降本增效的提升空间，将在质量、性能和服务方面承受更严峻的检验，迎风成长于中国智能制造的沃土之上。