Поскольку автоматизация на базе ИИ продолжает стремительно развиваться в электронной промышленности и внутрипроизводственной логистике, AGV и AMR стали ключевыми вариантами для компаний, планирующих системы автоматизации заводов. При оценке потенциальных решений многие производители начинают с одних и тех же вопросов: в чем разница между AGV и AMR? И при сравнении AGV и AMR — какое из решений лучше подходит для нужд линий по производству электроники?
На практике выбор между AGV и AMR включает в себя нечто большее, чем различия в оборудовании. Это решение также зависит от того, как часто требуется переконфигурировать производственные линии, от уровня требуемой операционной гибкости и от стратегии долгосрочного расширения компании.
В этой статье представлено структурированное сравнение AGV и AMR, охватывающее их базовые технологии, сценарии применения, ключевые различия и процессы внедрения. В ней также описаны основные факторы, которые необходимо учитывать при выборе подходящего решения, что помогает компаниям принимать более обоснованные решения в отношении своих потребностей в автоматизации.
Что такое AMR?
AMR (автономный мобильный робот) работает во многом как транспортное средство, оснащенное интеллектуальной системой навигации. Обычно он использует SLAM (одновременную навигацию и картирование), лидары и множество датчиков для автономного определения своего местоположения, навигации и восприятия окружающей среды.
В зависимости от архитектуры системы AMR можно дополнительно классифицировать как ориентированные на задачи или на маршруты. Ориентированные на задачи AMR обладают высокой степенью автономности и могут планировать маршруты в режиме реального времени на основе назначенных задач. При встрече с людьми или препятствиями они могут активно менять маршрут и продолжать задачи по транспортировке материалов. Это делает их особенно подходящими для сред, где производственные линии часто переконфигурируются, люди и роботы работают в общих пространствах или ожидается будущее расширение.
Напротив, ориентированные на маршруты AMR движутся по предопределенным траекториям и обладают меньшей автономной гибкостью. Изменение маршрута обычно требует профессиональной настройки, из-за чего их операционная гибкость ближе к традиционным транспортным средствам с навигацией.
Что такое AGV?
AGV (автоматизированная управляемая тележка) работает во многом как поезд, идущий по фиксированным рельсам. Это беспилотное транспортное средство для перемещения материалов, предназначенное для движения по предопределенным маршрутам. Навигация AGV обычно опирается на вспомогательную инфраструктуру навигации, такую как магнитная лента, магнитные метки, QR-коды или пути, а маршруты движения планируются и настраиваются до начала развертывания.
Поскольку AGV следуют четко определенной логике работы, они хорошо показывают себя в стабильных производственных средах с фиксированными рабочими процессами. Однако, когда необходимо изменить производственные схемы или маршруты транспортировки материалов, систему навигации, как правило, требуется перенастроить или модифицировать. В результате AGV обладают относительно ограниченной гибкостью при адаптации к изменениям в производственной среде.
AGV против AMR: ключевые технологические различия
Самое главное различие между AGV и AMR выходит за рамки технологии навигации. Оно заключается в их способности адаптироваться к изменениям на производстве и принимать оперативные решения. Традиционные AGV разрабатываются с расчетом на стандартизированные, предсказуемые процессы. Пока рабочие процессы остаются стабильными, они могут поддерживать постоянный темп работы в течение длительного времени.
AMR, напротив, созданы для динамичных сред. Их ключевым преимуществом является способность адаптироваться к нехватке рабочей силы, сотрудничеству человека и робота, неожиданным запросам на выполнение задач и гибкой конфигурации рабочих мест. Благодаря этому AMR лучше подходят для развивающихся производственных линий и мелкосерийного производства с высокой номенклатурой изделий. Таким образом, автоматизация завода может поддерживать меняющиеся производственные требования, а не становиться ограничивающим фактором.
В производстве электроники и автоматизации внутрипроизводственной логистики AGV и AMR имеют свои четкие сценарии применения. AMR лучше подходят для умных заводов, где производственные линии часто переконфигурируются, соединения между рабочими местами сложны, а люди и роботы работают совместно. Типичные применения включают перемещение незавершенного производства (WIP) между рабочими местами SMT, межзонную транспортировку печатных плат и автоматическое пополнение материалами на испытательных станциях. AMR также могут интегрироваться с основными системами управления, сетями бесперебойной связи и платформами управления парком техники, позволяя нескольким транспортным средствам оставаться на связи в режиме реального времени, динамически распределять задачи и работать совместно.
AGV, с другой стороны, лучше подходят для сред со стабильными маршрутами, фиксированными рабочими местами и простыми циклами обработки материалов. Типичные применения включают в себя пополнение материалов на большие расстояния, операции на складе по приеме и отгрузке, а также высокоповторяющиеся процессы транспортировки материалов.
Сравнение AGV и AMR: ключевые факторы автоматизации производства
AMR
AGV
Навигация
Автономная навигация (SLAM, лидары, датчики)
Навигация по фиксированному пути (магнитная лента, магнитные метки, QR-коды, пути)
Преодоление препятствий
Высокая — обнаруживает препятствия и может автоматически менять маршрут с помощью датчиков окружающей среды
Низкая — останавливается, когда препятствие преграждает путь, и обычно требует вмешательства человека
Гибкость и масштабируемость
Высокая — маршруты можно регулировать с помощью программного обеспечения. Внедрение может начаться с одного робота и масштабироваться по мере необходимости, при этом несколько роботов координируются динамически
Низкая — изменения маршрута или расширение требуют дополнительных инвестиций в инфраструктуру и оборудование. Несколько одновременно работающих AGV могут вызывать заторы
Операционная эффективность
Текущее управление может осуществляться силами небольшой команды, что помогает сократить долгосрочные расходы на эксплуатацию и обслуживание
Каждая регулировка требует дополнительных трудозатрат, что увеличивает общие расходы. Навигационная инфраструктура также требует регулярного обслуживания
Скорость внедрения
Быстро
Медленнее
Совместная работа человека и робота
Высокая — может безопасно работать рядом с персоналом благодаря продвинутым средствам предотвращения препятствий
Низкая — обычно требует изолированных или специально отведенных зон работы
Будущее расширение
Высокая — задачи и размер парка техники можно быстро корректировать или расширять по мере изменения требований
Низкая — расширение требует строительных работ на инфраструктуре и аппаратных модификаций
Наиболее подходящие среды
Среды, где планировка или маршруты движения материалов могут меняться, либо где ожидается будущее увеличение парка техники и оборудования
Среды со стабильными маршрутами, повторяющейся долгосрочной транспортировкой материалов, фиксированными рабочими местами и простыми рабочими процессами
Как AMR могут помочь производителям электроники оставаться конкурентоспособными?
Хотя автоматизация уже широко внедрена в электронной и полупроводниковой промышленности, производители могут продолжать извлекать выгоду из постоянного прогресса в технологиях автоматизации. Автономные мобильные роботы (AMR) предоставляют производителям электроники широкие возможности для внутрипроизводственной логистики и автоматизации обработки материалов на базе ИИ, и их можно развертывать на различных типах производственных предприятий.
Вот несколько причин, почему производителям электроники и полупроводниковым компаниям стоит рассмотреть возможность внедрения AMR:
Увеличение объема производства
Благодаря возможностям автономной навигации AMR способны в реальном времени реагировать на изменения в динамичной среде и объезжать потенциальные узкие места, обеспечивая бесперебойность рабочих процессов.
Например, MiR250 может работать примерно 160 минут всего после 10 минут зарядки, что обеспечивает практически непрерывную работу в режиме 24/7. Это значительно сокращает время простоя, одновременно повышая общую производственную мощность и пропускную способность при транспортировке материалов.
Оптимизация использования пространства
Гибкие AMR могут работать бок о бок с сотрудниками в общих рабочих зонах без необходимости развертывания дополнительной инфраструктуры навигации, что помогает минимизировать производственные площади, отводимые под автоматизацию.
AMR могут перемещаться в ограниченных пространствах и узких проходах, быстро адаптируясь к изменениям в планировке завода и конфигурации производства.
Снижение затрат на обработку материалов
Перемещение материалов из точки А в точку Б само по себе не создает дополнительной ценности. AMR позволяют производителям перераспределить трудовые ресурсы на более ценные задачи, повышая производительность и снижая затраты на обработку материалов.
Каковы преимущества MiR на рынке AMR?
Сравнив AGV и AMR, многие компании делают следующий шаг, оценивая устоявшиеся бренды AMR на рынке. MiR (Mobile Industrial Robots) широко применяется в электронной промышленности и производстве полупроводников не только благодаря возможностям автономной навигации, но также из-за зрелых систем и возможностей промышленной интеграции.
MiR предлагает четыре основных преимущества:
- Доказанная коммерческая зрелость: MiR на протяжении многих лет надежно работает на крупных производственных предприятиях в разных странах. Стабильное программное обеспечение и зрелая система управления парком роботов делают ее отлично подходящей для внедрения на средних и крупных заводах, помогая снизить риски реализации.
Доказанная коммерческая зрелость: MiR на протяжении многих лет надежно работает на крупных производственных предприятиях в разных странах. Стабильное программное обеспечение и зрелая система управления парком роботов делают ее отлично подходящей для внедрения на средних и крупных заводах, помогая снизить риски реализации.
- Комплексный модульный дизайн: от MiR250 и MiR500 до MiR600, MiR предлагает различные показатели грузоподъемности наряду с модулями подъема паллет, стеллажными модулями и решениями для интеграции. Компании могут масштабировать свои внедрения поэтапно в зависимости от операционных потребностей, поддерживая широкий спектр внутрицеховых логистических задач.
Комплексный модульный дизайн: от MiR250 и MiR500 до MiR600, MiR предлагает различные показатели грузоподъемности наряду с модулями подъема паллет, стеллажными модулями и решениями для интеграции. Компании могут масштабировать свои внедрения поэтапно в зависимости от операционных потребностей, поддерживая широкий спектр внутрицеховых логистических задач.
- Глубокая интеграция с коллаборативными роботами: MiR может интегрироваться с коллаборативными роботами-манипуляторами Universal Robots для создания комплексной системы автоматизации, объединяющей мобильность и выполнение задач. Это превращает базовую транспортировку материалов в мобильное рабочее место, обеспечивая большую гибкость операций на производственной линии.
Глубокая интеграция с коллаборативными роботами: MiR может интегрироваться с коллаборативными роботами-манипуляторами Universal Robots для создания комплексной системы автоматизации, объединяющей мобильность и выполнение задач. Это превращает базовую транспортировку материалов в мобильное рабочее место, обеспечивая большую гибкость операций на производственной линии.
- Зрелая платформа управления парком роботов: MiR поддерживает координацию парка роботов и приоритизацию задач, а также может интегрироваться с системами MES и WMS, способствуя внедрению в архитектуру умного завода.
Зрелая платформа управления парком роботов: MiR поддерживает координацию парка роботов и приоритизацию задач, а также может интегрироваться с системами MES и WMS, способствуя внедрению в архитектуру умного завода.
Автоматизация на базе AMR и AGV: примеры внедрения
Пример автоматизации AMR/AGV № 1: Schneider Electric повышает эффективность завода с помощью AMR
1. Производственная задача: традиционные AGV не обладали гибкостью, а корректировка логистики обходилась дорого
Ранее Schneider Electric полагалась преимущественно на обычные AGV для внутрицеховой логистики. Однако из-за отсутствия у AGV гибкости маршрутов даже незначительные изменения в планировке производства или потоке материалов требовали перенастройки маршрутов. Это не только увеличивало затраты на корректировку, но и создавало риск сбоев в логистике и снижения эффективности. Кроме того, ограниченная грузоподъемность существующего оборудования затрудняла выполнение логистических операций, связанных с множеством маршрутов и частыми изменениями.
2. Решение: замена управляемых AGV на AMR MiR500 для создания гибкой сети внутрицеховой логистики
MiR500 сочетает в себе высокую грузоподъемность и автономную навигацию на базе технологии SLAM. Компания Schneider Electric внедрила MiR500 на восьми различных логистических маршрутах, каждый из которых имеет протяженность около 140 метров, при этом операции выполняются круглосуточно в три смены.
Во время каждой смены робот MiR проходит в среднем около 5,5–6 километров, надежно транспортируя продукцию между производственной линией и складом. Когда требуются незначительные изменения планировки производства, персонал на месте может самостоятельно изменять соответствующие задачи и маршруты без привлечения сторонней команды инженеров, что значительно повышает гибкость системы и эффективность ее развертывания.
Мощное решение для логистики среднего и крупного масштаба. Модернизируйте автоматизацию тяжелой транспортировки материалов >> MiR600
3. Результаты: снижение затрат, высвобождение свободного пространства и повышение безопасности
Внедрил AMR от MiR, компания Schneider Electric одновременно достигла нескольких целей, включая снижение логистических затрат, оптимизацию эффективности загрузки, сокращение использования поддонов и повышение общей эксплуатационной безопасности. Компания успешно модернизировала свои интеллектуальные внутрилогистические операции без необходимости серьезных модификаций существующего объекта.
Пример автоматизации AMR/AGV № 2: Stera Technologies достигает окупаемости AMR примерно за 18–24 месяца
1. Производственная задача: транспортировка тяжелых материалов на большие расстояния создавала проблемы с эффективностью и персоналом
Компания Stera Technologies долгое время сталкивалась с трудностями при найме и удержании сотрудников, особенно для выполнения высокоповторяющихся и физически тяжелых задач по ручной обработке материалов.
Кроме того, на ее производственном предприятии требовалось перевозить тяжелые металлические компоненты на большие расстояния между складом и производственными линиями. Каждая поездка отнимала много времени, в то время как утомляемость работников и неэффективный поток материалов легко создавали логистические узкие места.
2. Решение: создание гибкой логистической системы AMR с высокой грузоподъемностью на базе MiR500
Компания Stera Technologies внедрила два автономных мобильных робота (AMR) MiR500, оснащенных модулями подъема паллет, чтобы полностью автоматизировать транспортировку тяжелых материалов и повысить операционную эффективность.
MiR500 может автономно брать и выгружать паллеты весом до 500 кг без вмешательства человека, а также транспортировать материалы между складом и производственными участками. Ключевым преимуществом является его способность напрямую адаптироваться к существующей планировке завода, что практически не требует изменений в текущей производственной среде при внедрении, обеспечивая при этом как гибкость, так и быстрое развертывание.
3. Результаты: перераспределение рабочей силы, стабильный материальный поток и эффективная окупаемость инвестиций
После внедрения автоматизации MiR компания Stera Technologies достигла предполагаемого срока окупаемости инвестиций (ROI) примерно за 18–24 месяца. Система также заменила работы по перемещению материалов, эквивалентные примерно 1,5 штатной единицы, снизила риски охраны труда, связанные с ручной обработкой тяжелых грузов, и поддержала стабильный поток материалов.
Тематическое исследование автоматизации AMR/AGV 3: Mirgor сокращает время простоя на 90% с помощью AMR
1. Производственная задача: ручное пополнение запасов материалов создавало узкие места в логистике SMT и увеличивало рабочую нагрузку
Ранее компания Mirgor полагалась на ручные тележки для пополнения материалов на своих производственных линиях SMT (технология поверхностного монтажа), что требовало частой транспортировки компонентов между складом и производственными участками.
Этот процесс был трудоемким, а непостоянные циклы пополнения запасов увеличивали риск ожидания и простоев производственной линии. Это также создавало дополнительную физическую нагрузку на сотрудников.
2. Решение: создание интеллектуальной системы внутрипроизводственной логистики SMT на базе MiR200
Mirgor внедрила шесть автономных мобильных роботов (AMR) MiR200 для повышения эффективности доставки компонентов между складом и производственными линиями SMT.
Устройства MiR200 были оснащены индивидуальными верхними модулями, предназначенными для размещения стеллажей с электронными компонентами и тележек для пополнения материалов. Используя технологии SLAM и навигации на основе датчиков, роботы могут безопасно и автономно перемещаться по проходам завода и работать бок о бок с сотрудниками без необходимости установки физических барьеров.
Это также снижает время ожидания и несоответствия, связанные с транспортировкой ручными тележками, делая процесс пополнения материалов SMT более стабильным и предсказуемым.
Идеальное решение для внутрипроизводственной логистики на короткие расстояния. Откройте для себя модернизированное компактное и эффективное решение по автоматизации >> MiR250
3. Результаты: сокращение времени простоя на 90%, улучшение эргономики и быстрый возврат инвестиций
После развертывания MiR200 компания Mirgor сократила время простоя производства, вызванное доставкой компонентов, на 90% и добилась окупаемости инвестиций в течение одного года, эффективно минимизируя влияние нестабильных логистических процессов и несогласованного потока материалов на эффективность производства SMT.
В то же время AMR заменили значительную часть перемещений ручных тележек и повторяющихся операций с материалами, позволив сотрудникам переключить свое внимание на более ценные задачи, такие как контроль качества, оптимизация процессов и обработка исключений.
Тематическое исследование автоматизации AMR/AGV 4: Whirlpool повышает безопасность внутрипроизводственной логистики с помощью AMR и достигает окупаемости менее чем за два года
1. Производственная задача: ручная обработка материалов затрудняла балансировку эффективности, безопасности и ценности рабочей силы
Завод Whirlpool в Лодзи (Польша) ранее полагался в основном на ручной труд для транспортировки материалов и дверных панелей. Кроме того, процессы транспортировки компонентов, а также погрузки и разгрузки между производственными линиями не были интегрированы, что создавало потенциал для ожидания и сбоев в потоке материалов.
2. Решение: объединение AMR MiR с системой Karakuri для автоматизированной погрузки, разгрузки и внутрипроизводственной логистики
Чтобы решить эти проблемы, Whirlpool развернула трех автономных мобильных роботов (AMR) MiR и интегрировала их с механической системой погрузки и разгрузки Karakuri. Это обеспечило полностью автоматизированную внутрипроизводственную логистику дверных панелей сушилок от участка первичной сборки до основной сборочной линии.
Каждый MiR может транспортировать 12 дверных панелей за одну задачу и автономно перемещаться к сборочной линии. После завершения доставки робот перевозит пустую упаковку обратно на производственный участок во время обратного пути, создавая двухсторонний логистический цикл, объединяющий доставку и возврат.
Вступите в новую эру интеллектуальной обработки материалов с автономными мобильными роботами >> Исследуйте роботов MiR
3. Результаты: повышение производительности, быстрая окупаемость инвестиций и улучшение безопасности труда
Перейдя от ручной обработки материалов к автоматизированной доставке с помощью AMR, компания Whirlpool повысила общую эффективность производства и в то же время позволила сотрудникам сосредоточиться на более ценных задачах, таких как окончательная сборка и контроль качества.
Развертывание также позволило Whirlpool добиться окупаемости инвестиций (ROI) менее чем за два года при создании масштабируемой архитектуры интеллектуальной внутрипроизводственной логистики.
5 ключевых факторов, которые следует оценить перед развертыванием AMR
Перед развертыванием AMR компании должны оценить свои требования с точки зрения общей эффективности операций, а не фокусироваться исключительно на цене или грузоподъемности:
- Грузоподъемность и требования к задачам: какие типы материалов необходимо транспортировать, например стеллажи, паллеты или готовую продукцию? Требуются ли подъемные модули? Эти факторы напрямую влияют на выбор подходящей модели и конфигурации AMR.
Грузоподъемность и требования к задачам: какие типы материалов необходимо транспортировать, например стеллажи, паллеты или готовую продукцию? Требуются ли подъемные модули? Эти факторы напрямую влияют на выбор подходящей модели и конфигурации AMR.
- Координация нескольких роботов: планируется ли расширение парка AMR в будущем? Поддерживает ли система управления парком динамическую координацию между несколькими роботами и приоритизацию задач?
Координация нескольких роботов: планируется ли расширение парка AMR в будущем? Поддерживает ли система управления парком динамическую координацию между несколькими роботами и приоритизацию задач?
- Системная интеграция: может ли AMR интегрироваться с системами MES, WMS, ERP или роботизированными руками для обеспечения бесшовного соединения между процессами внутренней логистики и производственными линиями?
Системная интеграция: может ли AMR интегрироваться с системами MES, WMS, ERP или роботизированными руками для обеспечения бесшовного соединения между процессами внутренней логистики и производственными линиями?
- Простота развертывания на объекте: требует ли объект модификации? Можно ли выполнять картирование и планирование маршрутов непосредственно в существующей заводской среде?
Простота развертывания на объекте: требует ли объект модификации? Можно ли выполнять картирование и планирование маршрутов непосредственно в существующей заводской среде?
- Масштабируемость и затраты на обслуживание: могут ли внутренние сотрудники самостоятельно изменять задачи или требуется ли внешняя инженерная поддержка? Являются ли долгосрочные затраты на обслуживание управляемыми?
Масштабируемость и затраты на обслуживание: могут ли внутренние сотрудники самостоятельно изменять задачи или требуется ли внешняя инженерная поддержка? Являются ли долгосрочные затраты на обслуживание управляемыми?
Почему стоит выбрать MiR для безопасной и эффективной автоматизации на базе AMR?
Mobile Industrial Robots (MiR), датская компания, является признанным поставщиком AMR в сфере производства электроники и полупроводников, опираясь на зрелую системную платформу и комплексную модульную экосистему.
Роботы MiR могут быть оснащены широким спектром модулей и периферийного оборудования для удовлетворения различных эксплуатационных требований, включая мобильные коллаборативные роботы, модули подъема паллет, модули работы со стеллажами, зарядные станции, буксирные крюки и программное обеспечение для управления парком роботов MiR Fleet. Вместе эти решения образуют комплексную экосистему автоматизации для производственных линий.
Три ключевых преимущества MiR:
1. Высокий уровень безопасности
- Оснащен двумя защитными лазерными сканерами для мониторинга в реальном времени на 360°
Оснащен двумя защитными лазерными сканерами для мониторинга в реальном времени на 360°
- Функции безопасности управляются независимым ПЛК безопасности
Функции безопасности управляются независимым ПЛК безопасности
- Соответствует международному стандарту безопасности для беспилотных промышленных тележек и AMR (ISO 3691-4)
Соответствует международному стандарту безопасности для беспилотных промышленных тележек и AMR (ISO 3691-4)
- Оснащен функциями обнаружения персонала и препятствий, безопасного контроля скорости и экстренной остановки с уровнем безопасности PLd Category 3
Оснащен функциями обнаружения персонала и препятствий, безопасного контроля скорости и экстренной остановки с уровнем безопасности PLd Category 3
- Динамически регулирует защитные зоны в зависимости от скорости движения, обеспечивая раннее обнаружение и безопасную остановку даже при движении на более высоких скоростях
Динамически регулирует защитные зоны в зависимости от скорости движения, обеспечивая раннее обнаружение и безопасную остановку даже при движении на более высоких скоростях
2. Высокая производительность и простота использования
- Максимальная скорость до 2,0 м/с для более эффективных внутризаводских логистических операций
Максимальная скорость до 2,0 м/с для более эффективных внутризаводских логистических операций
- На примере MiR250: он может работать непрерывно до примерно 13 часов; 10-минутная зарядка обеспечивает примерно 100 минут работы
На примере MiR250: он может работать непрерывно до примерно 13 часов; 10-минутная зарядка обеспечивает примерно 100 минут работы
- Точность позиционирования до ±3 мм при использовании с маркерами позиционирования
Точность позиционирования до ±3 мм при использовании с маркерами позиционирования
- Способен перепланировать маршруты во время движения и поддерживает настраиваемые зоны с пониженной скоростью и зоны с ограниченным доступом
Способен перепланировать маршруты во время движения и поддерживает настраиваемые зоны с пониженной скоростью и зоны с ограниченным доступом
- Создание карт, настройка заданий и настройка пунктов назначения могут выполняться через веб-браузер, обеспечивая интуитивно понятное управление, которое позволяет сотрудникам на месте быстро приступить к работе
Создание карт, настройка заданий и настройка пунктов назначения могут выполняться через веб-браузер, обеспечивая интуитивно понятное управление, которое позволяет сотрудникам на месте быстро приступить к работе
3. Высокая масштабируемость и системная интеграция
- Поддерживает множество коммуникационных интерфейсов, включая ввода-вывода (I/O), сигналы аварийной остановки, Modbus TCP и REST API
Поддерживает множество коммуникационных интерфейсов, включая ввода-вывода (I/O), сигналы аварийной остановки, Modbus TCP и REST API
- Гибкая интеграция с верхними модулями и внешним оборудованием в зависимости от требований производственной линии
Гибкая интеграция с верхними модулями и внешним оборудованием в зависимости от требований производственной линии
- Предоставляет доступ к MiR Go, комплексной экосистеме сторонних приложений, которая позволяет быстро развертывать широкий спектр проверенных периферийных модулей и решений
