汽車制造新范式，AMR賦能汽車工業(yè)智造新藍圖

汽車工業(yè)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分，是國家工業(yè)發(fā)展的重要指標(biāo)之一。汽車工業(yè)涵蓋的高新技術(shù)多、產(chǎn)業(yè)鏈長、環(huán)節(jié)多、影響廣、效益高，對推進社會進步發(fā)揮了顯著作用，促進了城市發(fā)展，縮小了城鄉(xiāng)差別，改善了人們生活品質(zhì)，對整個社會的經(jīng)濟發(fā)展具有舉足輕重的作用。

1973年，沃爾沃引進實時運輸理念，在kalmar轎車裝配線大量采用AGV進行裝配作業(yè)。1984年，美國通用汽車完成自己第一個柔性裝配系統(tǒng)，從此成為當(dāng)時AGV的最大用戶。目前，美國在汽車行業(yè)AGV用量高達80%以上，歐洲也在50%以上。國內(nèi)從1992年開始，逐步把AGV用于國內(nèi)汽車工業(yè)，經(jīng)過三十年驗證，已廣泛并日趨成熟，為國內(nèi)汽車工業(yè)的發(fā)展注入了新動力。

01  汽車工業(yè)整體物流智能化應(yīng)用

AGV/AMR已成為國內(nèi)制造升級不可或缺的存在，并在汽車工業(yè)各環(huán)節(jié)滲透，最大化發(fā)揮價值。眾所周知，汽車整車制造分為四大工藝：沖壓、焊接、涂裝和總裝，移動機器人（背負(fù)式、牽引式、潛入式、叉車式等）集成各種工裝或夾具，逐漸應(yīng)用在各生產(chǎn)線的合裝、裝配、上下料及物料轉(zhuǎn)運場景，打造無人化、柔性化、智能化、信息化于一體的現(xiàn)代化汽車智造工廠。

沖壓車間

沖壓是汽車生產(chǎn)中的“龍頭”工藝，按照膜具形狀，鋼板經(jīng)過硬壓、剪裁和開孔，形成造型各異的不同車身部件，目前移動機器人在沖壓車間的應(yīng)用場景主要分為三個：

沖壓板料自動上線

需要將成摞鋼板輸送到壓機，通常重量達數(shù)十噸，用移動機器人自主搬運和自動上料，大大降低了人工作業(yè)強度，并保證了現(xiàn)場環(huán)境安全；

沖壓部件自動下線

壓機壓出汽車零部件后，從線末端通過人工或機械手把部件放到移動機器人料車上，AGV/AMR會將物料轉(zhuǎn)運至?xí)捍鎱^(qū)，等待下一步進入焊裝車間；

沖壓模具檢修換膜

沖壓模具重達數(shù)十上百噸，用移動機器人搭配視覺傳感器進行日常維護和檢修，不僅準(zhǔn)確高效，而且安全可靠，通過技術(shù)手段提升檢修水平。

焊裝車間

焊裝車間生產(chǎn)線包括：四門、車架、前后蓋和翼子板等焊接生產(chǎn)線，該車間的主要任務(wù)是將上一道工序的車身零部件和其他部件進行焊接，拼裝成一個完整的汽車白車身。移動機器人主要應(yīng)用在焊裝車間調(diào)整線線邊搬運，AGV/AMR會將相應(yīng)車型的零部件轉(zhuǎn)運至線邊，料箱一旦空了，會自行離開去補倉，整個流程無人化、智能化，可實現(xiàn)不同車型的混線生產(chǎn)。

有移動機器人的加入，傳統(tǒng)工藝流程：沖壓下線—入庫—出庫—焊裝上線不再需要人工參與，可實現(xiàn)全流程的物流自動化，高效、智能和柔性，同時數(shù)據(jù)交互，信息可追溯。

涂裝車間

涂裝車間主要是將涂料涂覆于車身表面，整個工藝流程包括清洗、電脈、色漆、清漆等步驟。涂裝生產(chǎn)線由于工藝復(fù)雜，各工序之間往往只能采用傳統(tǒng)的機運系統(tǒng)，由于要滿足特定嚴(yán)苛環(huán)境，對 AGV/AMR有比較高的要求?，F(xiàn)在很多整車廠也在逐步嘗試在涂裝車間部分場景開始做嘗試，主要有以下兩類：

01/ 產(chǎn)線線邊物料流轉(zhuǎn)

用 AGV/AMR代替原有的牽引車和物料配送工人，進行產(chǎn)線線邊物料架運輸(如工裝夾具拆裝，墊片堵件安裝)。涂裝車間的運輸通道往往受限，許多區(qū)域仍然需要人車混流，AGV/AMR體積一般小于料架尺寸，能以潛伏方式搬運料架。

02/ 主線與儲備區(qū)車身轉(zhuǎn)運

在涂裝主線與儲備區(qū)之間進行車身轉(zhuǎn)運，比如集中布置點修補和重返修線，在車身修補的工作間與儲備區(qū)之間利用AGV/AMR進行輸送。

總裝車間

汽車總裝車間是將車身和零部件組裝成整車，在整車廠中占地最大?？傃b車間內(nèi)，內(nèi)飾線、底盤線、車門線、完成線等主線物流，以及發(fā)動機分裝、儀表分裝、后懸分裝、前后橋合裝等裝配，均可以由AGV/AMR配合完成，總裝車間物流工作量占整個汽車工廠物流工作量70%以上，因此它也是AGV/AMR最主要的應(yīng)用場所，也是目前最成熟的場景。

底盤的合裝工位段目前對AGV/AMR的應(yīng)用也非常成熟，是舉升式負(fù)載AGV/AMR的應(yīng)用典范。AGV在汽車底盤合裝中因為具有強大的自動化集成和現(xiàn)場適應(yīng)性，因此被汽車制造行業(yè)廣泛應(yīng)用。在汽車總裝線底盤裝配發(fā)動機、后橋的工藝環(huán)節(jié)中，由于發(fā)動機及后橋零件的質(zhì)量、體積均較大，底盤舉升AGV/AMR小車發(fā)揮著巨大作用，同時小車調(diào)度系統(tǒng)能夠與制造執(zhí)行系統(tǒng)進行交互，實現(xiàn)車輛調(diào)度、任務(wù)監(jiān)控、防錯預(yù)警、數(shù)據(jù)可追溯等功能。

02   AGV/AMR為汽車工業(yè)帶來的巨大價值

在車企智能制造改造中，多數(shù)企業(yè)面臨著現(xiàn)有產(chǎn)線導(dǎo)入改造周期長、成本高、運行維護復(fù)雜、停線影響大、整體物流布局拓展性低等難題。而移動機器人作為智能化設(shè)備，不僅能提高生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量、改善作業(yè)環(huán)境、保障人身貨物安全、降低生產(chǎn)成本，還可以滿足消費者日益增長的個性化、多元化需求。

1  降低成本，提高效率

AGV/AMR代替人工作業(yè)，可7*24小時不間斷作業(yè)，不僅生產(chǎn)節(jié)拍高于人工，還能避免人為錯誤，工作效率大幅提升，人工成本和管理成本也相應(yīng)大大降低。

2 減輕壓力，安全環(huán)保

AGV/AMR讓員工從繁重、枯燥的工作中解放出來，去從事更有價值的工作，避免了人為錯誤和人為事故導(dǎo)致的停工停產(chǎn)，作業(yè)環(huán)境變得更簡單、更安全、更低碳。

3 柔性可控，敏捷靈活

AGV/AMR的加入，通過數(shù)據(jù)交互，可實時監(jiān)控，任何情況隨時掌握，不僅可以及時應(yīng)對突發(fā)情況，也可利用SLAM AMR簡單部署的特性，隨時根據(jù)產(chǎn)線需求，柔性調(diào)整任務(wù)，讓生產(chǎn)能快速應(yīng)對市場變化需求。

中國汽車工業(yè)協(xié)會（以下簡稱為“中汽協(xié)”）統(tǒng)計，2022年汽車產(chǎn)銷量分別完成2702.1萬輛和2686.4萬輛，同比增長3.4%和2.1%。預(yù)計2023年汽車市場將繼續(xù)呈現(xiàn)穩(wěn)中向好發(fā)展態(tài)勢，我國新能源汽車銷量有望超過900萬輛。

在汽車消費持續(xù)復(fù)蘇、新能源汽車快速發(fā)展的推動下，毫無疑問，移動機器人的應(yīng)用將會在汽車及零部件制造中更加普及。AGV作為柔性制造和智能裝配的最佳工具，在汽車沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝中將逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)物流技術(shù)，在各個特定場景發(fā)揮不同的作用，實現(xiàn)物流自動化和裝配智能化，打造未來數(shù)字化、無人化汽車智造工廠提供了重要的支撐。