2023开局之战：谁能搅动数字工厂下半场
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一张数字蓝图，揭开了先进制造业的未来之路。
过往，我们常说“哪里有生意，哪里就需要数字化”。但当我们愈发踏入数字化新时代，却愈加明白到，这趟永无止境的旅程，绝不是凭一腔热血便可到达的星辰大海。
硬件生态，软件价值，数字化生产的背后，我们切实感受到了千行万业互联互通、相互融合的力量，也清晰看到“数字工厂”以及“灯塔工厂”的未来。
自2015年国务院发布《中国制造2025》，“制造强国”战略首个十年纲领践行以来，数字化、智能制造正无孔不入地渗透到各行各业。
随着《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035远景目标纲要》的进一步落实，智能制造工厂更是乘势而起。
正如艾吉威、凯乐士科技、迦智科技、蓝芯科技、CSG华晓在2022（第三届）高工移动机器人年会上所分享的技术产品和应用案例，移动机器人的高速成长，恰是自动化、信息化、数字化、智能化大趋势下的必然结果。
面向崭新的中国制造版图，腾飞的数字化，或许也到了迈向下一个新征程的时候。
曾几何时，运转不停的产线，是我们中国制造遍布全球的标志。
但随着中国高端制造的崛起，以及在人口老龄化与用工成本激增各因素催生下，一座座在以往再也普通不过的生产工厂开始加速注入黑科技的“血液”。
至此，由里到外的自动化设备、柔性产线、智能生产车间、数字工厂成为了企业高效、高质、高产的重要支撑。
作为移动机器人领域里的老将，艾吉威在深入到轮胎、石化、纺织、汽车、3C、机械制造等各行业，赋能500+客户智慧化生产之后，也开始以移动机器人为撬动点， 迈向整厂的智能化。
基于人工智能、数字孪生、物流机器人、工业5G等技术，艾吉威在过去的两年里接连推出艾吉威机器人AIDT平台和新一代AIDT数字孪生云平台2.0版本。
（艾吉威产品总监万福平）
“目前，工厂各环节的有效数据都没有充分利用起来。要把各环节的‘数据要素’与生产决策结合起来，除了要实时地采集数据，还应从算力、算法、数据库性能等不同方面优化和加强。”艾吉威产品总监万福平在2022（第三届）高工移动机器人年会上说道。
在机器人+数字孪生创新集成模式的探索和实践过程中，艾吉威也看到了工业场景背后的隐藏问题：
设备级、产线级、车间级、工厂级不同范围不同层级的网络业务各异，对网络性能的需求各不相同，现场级和车间级的通信对可靠性和时延性要求极高。
当前数十种工业现场总线及工业以太网协议用于现场级的传感器、执行器与工业控制器之间的通信，形成了七国八制“烟囱式”的格局，极大地阻碍工业数据的互联互通。
Wifi覆盖空间有限，信号稳定性差，而工业AGV稳定运行要求时延＜50ms，当AGV运行数量达到一定规模时，Wifi网络在延时性、覆盖范围及基站数方面的局限性，极易导致AGV运行失效。
在艾吉威产品总监万福平看来，装备智能化是实现智能制造的突破口。因此，在整个工厂智能生产体系，首先要做的便是实现智能装备的感知、分析、推理以及局部的决策。
而AGV作为智能终端设备，不仅连接工厂各个环节的血液与动脉，还可通过5G+工业AGV的方式实现云化AGV，即是把AGV的定位、导航和避障、图像识别及环境感知等需要复杂计算的模块上移到5G边缘服务器，运动控制等实时性要求更高的模块保留在AGV本体，从而实现解决传输网络不可靠、高延时问题的同时保障安全性等要求。
事实上，工业AGV与5G其实就好比是鱼和水的关系，恰好形成工业场景下智能物流的解决方案。5G引入后，AGV在移动过程中活动区域将不受限，按需到达各个地点，并在各种场景中进行不间断运行和各环节的平滑切换。整个过程无需人工参与，AGV便可全天候运行，并大幅度地降低人工成本。
一套经济实惠的数字工厂解决方案，既从应用场景中来，也从应用场景中去。
在2023年开年之际，世界经济论坛（WEF）公布了新一批的“灯塔工厂”名单，全球有18座工厂入选。在此次“灯塔工厂”公布名单中，中国共有8座“灯塔工厂”入选，分别是坐落在中国上海、合肥、苏州、天津中山、台湾等地的工业富联、海尔、上海华谊新材料、联想、亿滋、联合利华、纬创资通、日月光半导体。
但在中国的“灯塔工厂”日益蓬勃的背后，我们也深知，数字化仍需加速普及。
在凯乐士科技副总裁许一平看来，当前数字化在落地过程中，还存有部署成本居高、环境更改后作业流程复杂等问题。
与此同时，业内人士也指出精准的物料管理和现场数据的采集将会是2023年数字化工厂的“重头戏”。
而在服务全球客户超220家，覆盖医药、半导体、新能源、零售、电商、图书馆等 20 多个细分行业后，凯乐士科技总结了物料在仓储管理端的痛点：
单个搬运产品局限性凸显，应用场景解决方案尚待补全。例如，潜伏式AGV是行业内公认的经济实惠产品，但要让潜伏式AGV运行，还得有一个架子在底下把托盘顶起来。此外，在运行过程中，潜伏式AGV不能堆叠，还要和其他的叉车配合。
面对矮窄的仓库，提高仓库的利用率才是王道。尤其是在楼层式的仓库中，客户的物流搬运需求亟待填补。
当仓库的环境或者客户作业发生变化时，现场部署成本居高不下且项目周期也会相对应地拉长。
尽管目前凯乐士科技针对存取、搬运、分拣三大物流场景，打造出智能穿梭车、AMR自主移动机器人、3D视觉拆码垛机器人、智能分拣机等全系列产品，但要在日益丰富AGV产品群体中突围而出，凯乐士科技还需一个能够适应多场景托盘搬运方案。
为此，一款能够同时满足高存储密度、高作业效率、适应性广、高性价比的“牛魔王”新品便应运而生。
（凯乐士科技副总裁许一平）
在2022（第三届）高工移动机器人年会上，凯乐士科技副总裁许一平指出，“牛魔王”作为一款侧叉式移动机器人PTR，不仅能够在低至1.65米超窄作业巷道流畅作业，还可实现最大2米的攀升高度，满足超高密度的托盘存储需求。
此外，“牛魔王”高达1.5米/秒的运行速度，还可在窄巷道内原地360度旋转取货，无需驶出巷道。为了兼顾复杂场景的安全性，“牛魔王”还做到了5米超长检测以及360度的安全防护，并融合SLAM+二维码导航技术和自研托盘识别与矫正技术。而叉臂叉取的模式，也使得PTR可直接对接地面托盘，同时举升对接各类接驳口，以及举高对接横梁货架。
凯乐士科技副总裁许一平认为，在托盘场景中，行业对存储密度、作业效率、适应性广、性价比的追求是永无止境的，但传统叉车、叉车AGV以及KIVA类方案很难兼顾，凯乐士科技所提出的全新PTR方案，为托盘存储、搬运创造了新的可能。
在产品性能不断被拉高的今天，工业AGV何时会触碰天花板，我们不得而知。但通过凯乐士科技对“牛魔王”新品的探索，我们切实感受到，客户的数字化痛点是潜在的，也是深层次的，移动机器人的产品迭代之路任重而道远。
漫山遍野的数字化，也意味着客户的需求是千差万别。
随着数字工厂的推进，一站式解决方案的需求愈发高涨。
从0到1打造一个智能化的产线、解决端到端无人化的问题、不断地检讨方案和打磨产品......成立于2016年的迦智科技在化身为全场景智造物流解决方案提供商后，也看到了更大一片市场：
目前在整个产线中，有越来越多的环节都运用到了移动机器人，同时移动机器人的产品形态和解决方案也在随着市场和行业不断优化。
据了解，迦智科技目前已发布了3C电子、泛半导体、家电、锂电、医药、面板、光伏等细分行业场景解决方案，并根据不同制造工厂，数字化物流升级的不同阶段，从各式物流机器人单品，到单一或个别工段物流无人化再到多个业务流程打通，整厂物流机器人、产线机台、第三方设备设施互联互通，实现一步到位的工厂物流升级。
（迦智科技产品总监吴俊翔）
关于制造工厂物流智能化需求发展趋势，迦智科技产品总监吴俊翔曾在2022（第三届）高工移动机器人年会上分别对应用领域、应用范围、作业内容、可视化管理和运行场景等五大方面做出详尽的分析和研判：
应用领域：从小规模应用探索延伸至整厂物流规模化应用。
应用范围：从产业单工段单工序扩展至多工段大规模车队。
作业内容：从智能搬运迈向智能搬运与上下料。
可视化管理：从智能物流机器人硬软件到数据看板数字孪生。
运行场景：从室内走向室外。
而在打造端到端全场景智造物流解决方案道路上，迦智科技选择的是从传统场景纵向深挖完整智造物流解决方案，并在场景上横向覆盖。
例如近年来迦智科技在高科技/新能源/医药/食品饮料/电力/石化/物流/3PL/汽车制造业等行业规模化落地的智能叉车柔性周转解决方案、以无人叉车DN1416助力用户实现原料/半成品/成品出入库作业的智能化及数字化管理的大型制药上市企业智能出入库项目、通过近200台面板行业专用AMR机器人实现生产车间近万台设备机台对接上下料的面板行业智慧工厂等。
在迦智科技产品总监吴俊翔看来，各行业制造工厂物流智能化机会将集中在各环节：
前中后段各衔接环节：AGV与AMR应用逐渐增加。
中后段生产线环节：工业与协作机器人应用集中。
前中后段管理环节：生产执行管理、订单与仓库管理系统应用集中。
AGV、AMR车队管理、物料管理系统与多软件互联互通应用逐渐增加。
事实上，无论是从早期的机器人单体智能，亦或是如今的群体智能以及整场智能，越来越多的移动机器人企业都在思考究竟在整个数字化板块里面，能提供什么样的产品和方案。
作为典型的技术驱动型企业，迦智科技走向全场景的成功经验，也说明企业越来越注重解决方案能否经得住时间的考验。
当一座座数字工厂、智慧工厂拔地而起时，无序与混乱也在同时进行着。
“移动机器人的利润几乎都输送给了国外传感器厂家。”在经历了以往的“价格战”与“内卷”，业内对国产传感器的呼声愈加响彻。
（蓝芯科技副总裁郑卫军）
此前，蓝芯科技副总裁郑卫军在2022（第三届）高工移动机器人年会上指出，各类型复杂多变的厂房环境也向移动机器人提出了不同程度的挑战：
一是随时变动的货堆。试想一下，在地堆仓库中，货物频繁地出入库，且堆放的托盘和货物都是随时挪动，而要在较少固定参照物的环境下，激光SLAM导航的移动机器人显然是“寸步难行”。
二是空旷的厂房。在大型车间中，多是由大跨距梁柱来承重，激光SLAM导航的移动机器人在这种场景下，往往会因为激光扫描的点云稀少导致其稳定性和可靠性降低。
三是玻璃材质的墙体。透明的玻璃门及玻璃墙体同样也会带来移动机器人定位精准度的考验。
此外，在现有的场景中，移动机器人在实际工厂内部的障碍物识别情况并不理想，这一情况不单单存在于我们常见人机交互和人机共存，还有更多被忽略的隐藏角落，如生产线上伸缩自如的悬空电子屏、随处可见的纸盒子低矮障碍物以及凹凸不平的地面。
而随着深度视觉系统的逐步运用，工厂内部或无序或混乱的场景也逐渐走向秩序与规范。
蓝芯科技向高工移动机器人透露道，针对移动机器人的视觉定位、视觉避障、高精度对接需求，现已推出自主研发且可解决中远距离视觉问题的Eagle（鹰）系列传感器和适用于近距离高精度对接的WuKong（悟空）系列传感器。
“蓝芯科技通过3D视觉系统，让机器人真正地‘看懂’世界，感知周边的信息。在机器人定位算法、避障算法、运动规划算法和机器人调度管理系统的加持下，移动机器人在导航、避障、对接、复合抓取等各个方面的精准度也会提高。”
类似在过往，无人叉车多采取盲叉的方式对接托盘，而蓝芯科技的深度视觉系统则通过在无人叉车的顶部加以3D视觉定位相机实现更为精准的视觉导航，前方加以3D视觉避障相机获取障碍物的点云数据，底部以3D视觉相机实现自动调整位姿和精准对接托盘。
纵观当前，复杂的厂内环境，是深度视觉必不可少的底层逻辑。而接连进入机器视觉领域的企业也在不断叠加。从应用功能领域划分，主要有缺陷检测、矢量测量、视觉定位等，各家企业都在细分领域内筑高护城河。
随着算法驱动时代的到来，软硬件一体化的趋势或将愈发显现，在这一过程中，移动机器人的工艺积累是必经路径，而场景积累则决定企业能走多远。深度视觉与移动机器人的融合发展，不管是在产品技术方面，还是在场景应用方面都存在巨大的想象空间。
2023年1月，新能源汽车市场惊喜不断。
特斯拉在降价潮中再度迎来了“爆单”，越降越买的消费者也把特斯拉推向了4680电池产能的扩张。
比亚迪新能源汽车销量猛涨，2022年全年销量186.35万辆，同比大增208.64%。在比亚迪发布了2022年度成绩单后，关于其在2023年制定400万辆汽车的销售目标的消息与传闻便开始发酵。
特斯拉与比亚迪等一线新能源汽车品牌的高歌猛进，也让市场对于锂电池规模化扩张后的TWh时代更为期待。
（CSG华晓规划院院长唐运生）
面对不断升温的新能源市场，CSG华晓规划院院长唐运生在2022（第三届）高工移动机器人年会上表示，TWh时代之下，敏捷交付将会成为首要目标。
而在订单激增之下，唐运生表示锂电池的生产线尚存三大痛点：
面对爆发式订单需求增多，原有的部署无法满足，项目节点也随之滞后，企业客户无法全局统筹。
传统人工作业产品质量不稳定，产品不良率高；机械式、高重复性作业造成出产成本居高不下，且传统产线设备维护成本高，造成企业客户的投资回报率低。
人工作业规范难统一，前后工序离散，追溯性差，数据信息缺失，管理困难。
在唐运生看来，电池技术迭代将不断加快，CTP、刀片电池、4680大圆柱电池，以及不同的模组设计结构，都对自动化生产提出更高的要求。卷绕一体、切叠一体的大电芯生产为未来主流趋势，高效率、高精度需求已经迫在眉睫。
事实上，交付环节的一致性及敏捷性将赋能客户更大的价值空间。敏捷交付需要的不仅是周期短，更加考验质量和匹配度，在前期还需做好充分的需求调研和准备。
针对客户订单需求增多、部署紧迫、项目节点滞后等痛点，移动机器人企业应全方位洞察企业需求、提供系统设计全流程闭环、以产品化部署打造合作新模式和形成极致专业协同。
步入2023年，智能制造在新工艺、新领域面前，还是一如既往地备受看好。而迈过了初期软件平台应用的阶段后，数字工厂的“虚实结合”也成为了下半场的关注点。
如果说，疫情催化了数字工厂的萌芽，那么，如何让数字孪生迸发更大的科技力量、如何让大中小型工厂都能感受到数字工厂的魅力、需求端产品端应用端更简洁高效地融合，都将会助推我们站在更高的起点。
我们也相信数字工厂里翱翔的移动机器人企业远不止艾吉威、凯乐士科技、迦智科技、蓝芯科技和CSG华晓这五家企业。
万里征途，始在足下，中国数字智造的前方还有更宏伟的巅峰在等待着。
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