兩種理念，一個目標：利用移動機器人技術優(yōu)化生產(chǎn)中的物料流

KRONE 與 KUKA 攜手，在棕地與綠地項目中實現(xiàn)自動化解決方案。在下薩克森州的韋爾特爾，固定式與自主移動機器人正優(yōu)化現(xiàn)有生產(chǎn)流程；而在伊本比倫，一座從零建起的智能工廠已傲然矗立。這兩個項目的共同使命：踐行客戶需求、保障就業(yè)崗位，并以創(chuàng)新思維構建具備未來競爭力的生產(chǎn)模式。

全流程智能自動化

它行事低調(diào)不張揚。這款自主運輸平臺近乎無聲地穿梭于生產(chǎn)車間之中。自主移動機器人以厘米級精度將 100 升壓縮空氣罐精準送達焊接工位。一臺 KUKA 搬運機器人早已在此等候，它從平臺上取下壓縮空氣罐，隨后將其送入加工單元，與其他部件一同完成焊接。
對于卡車零部件組裝而言，這或許聽起來如同未來幻想的場景；但對于農(nóng)業(yè)機械與商用車制造巨頭 - KRONE Group，這早已成為日常現(xiàn)實：KRONE 與 KUKA 達成戰(zhàn)略合作，全面推進智能自動化 – 無論是在既有工廠（棕地項目），還是在新建的智能生產(chǎn)基地（綠地項目）中均有部署。最終成果顯著：流程更高效、價值創(chuàng)造更突出、員工負擔得緩解，更打造出具備競爭力的“德國制造”生產(chǎn)體系。

智能工廠的關鍵：自主移動機器人

KRONE 選擇 KUKA 作為技術合作伙伴 – 無論是在韋爾特的既有工廠，還是在伊本比倫 GTS Green Teuto Systemtechnik GmbH 最新建成的綠地工廠，均堅定地推進自動化進程 – 生產(chǎn)機器人與無人駕駛運輸系統(tǒng)緊密配合，實現(xiàn)高效協(xié)同。而這也正是 KRONE 的巨大潛力之所在。“KUKA.AMR Fleet - 我們的 AMR 車隊管理系統(tǒng)，為智慧工廠轉(zhuǎn)型提供了關鍵助力”，KUKA DACH 地區(qū) AMR 業(yè)務拓展經(jīng)理 Nikita Daubert 表示。

AMR 車隊管理系統(tǒng)能夠靈活對接企業(yè)自有的中央控制系統(tǒng)，如 MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）和 ERP（企業(yè)資源計劃系統(tǒng)）。借此，我們可以為 KRONE 等客戶提供貼合實際需求、兼具未來導向的支持。

Nikita Daubert，KUKA DACH 地區(qū) AMR 業(yè)務拓展經(jīng)理

自主移動機器人 (AMR)：韋爾特現(xiàn)有工廠的移動機器人

在下薩克森州韋爾特，KRONE 運營著一家擁有成熟生產(chǎn)體系的卡車掛車制造廠。如今，在 Silver Robotics （KRONE 旗下子公司，專注于為集團內(nèi)部及外部客戶提供創(chuàng)新且定制化的機器人與機械工程解決方案）的支持下，該工廠建成了一座全自動化生產(chǎn)單元。KUKA 六軸搬運與焊接機器人通過與自主移動機器人的數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)協(xié)作，高效執(zhí)行其工作任務（如 KMP 1500P）。

即便是像 KRONE 韋爾特爾工廠里的儲氣罐這類重型負載，對 KMP 1500P 來說也不在話下。

這款緊湊型自主移動機器人負載能力高達 1.5 噸，采用差速驅(qū)動技術，可在生產(chǎn)環(huán)境中自主移動作業(yè)。集成的 3D 視覺系統(tǒng)和激光掃描儀，確保了在人機協(xié)作的作業(yè)環(huán)境中兼具靈活性與安全性。感應充電方案確保平臺全天候處于待命運行狀態(tài)。
“我們此前對所有既有流程進行了全面評估，并將其轉(zhuǎn)化為全新的流程與工作方式，例如模塊化構建模式”，Silver Robotics GmbH 總經(jīng)理 René Mecklenburg 解釋道。“與此同時，我們還進一步著眼于內(nèi)部物流與優(yōu)化的物料流方向進行規(guī)劃。因為我們希望以更快的速度、更高的品質(zhì)以及具有市場競爭力的經(jīng)濟價格，為客戶提供我們的產(chǎn)品。”

從焊接工位到智能生產(chǎn)單元

如今，焊接機器人的物料供給已實現(xiàn)自主化，叉車也基本從生產(chǎn)環(huán)節(jié)中退出。取而代之的是，運輸平臺會自主運送壓縮空氣罐、門部件等物料至生產(chǎn)單元。隨后，一臺搬運機器人將這些物料裝入焊接設備。而完成焊接的組件也會同樣以自動化方式被運出。“自主移動機器人幫助我們將這里許多分散的流程串聯(lián)起來。通過這種方式，我們不僅減少了對傳統(tǒng)輸送技術的依賴，同時顯著提升了生產(chǎn)和內(nèi)部物流流程的效率”，René Mecklenburg 表示。在 KRONE，人與機器攜手協(xié)作：“員工負責零部件的準備和品質(zhì)管控，而機器人則承擔體力繁重的焊接工作。這樣一來，我們不僅將員工從繁重、單調(diào)的任務中解放出來，還能營造更有序的生產(chǎn)環(huán)境，并提升作業(yè)安全性”，Mecklenburg 進一步說道。KRONE 商用車集團生產(chǎn)總監(jiān) Volker Perk 認為，機器人技術是保障生產(chǎn)基地未來發(fā)展的核心要素：“我們希望未來繼續(xù)在德國生產(chǎn)像 Profi Liner 這樣的卡車掛車。為了這一目標，我們必須實現(xiàn)流程自動化，因為很多關鍵崗位已面臨技術人才短缺。機器人技術讓我們能夠?qū)T工調(diào)配至效率更高或創(chuàng)造更多價值的工作崗位。”

出于安全因素等多重考慮，KRONE 韋爾特工廠計劃用移動機器人技術逐步取代廠內(nèi)叉車。

智能互聯(lián)裝配與物流

GTS 總經(jīng)理 Jochen Roling 結合親身經(jīng)歷，具體闡述了自動化與智能工廠理念如何在 KRONE 成功落地：“起初，我們只對焊接工位背后的流程進行了自動化改造。后來我們逐漸意識到：要讓設備高效且經(jīng)濟地運行，物料流與操作環(huán)節(jié)也必須采用機器人技術。”正是在這一背景下，這正是 KUKA 移動機器人的用武之地。當韋爾特工廠以“動態(tài)升級”方式持續(xù)優(yōu)化現(xiàn)有生產(chǎn)流程之際，在西法倫地區(qū)的伊本比倫，KRONE Group 旗下子公司 - Green Teuto Systemtechnik（簡稱 GTS），僅用 12 個月就從零開始建成了一座全新的農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)工廠 - 這是名副其實建在“綠地”上的綠地項目。在這里，機器人負責生產(chǎn)焊接組件，這些組件隨后會經(jīng)過噴漆處理，之后被裝配到農(nóng)業(yè)機械中。

無障礙物料流規(guī)劃

“為何要打造智能工廠？為何要新建工廠？”，Jochen Roling 拋出問題后隨即給出了答案：“KRONE 的戰(zhàn)略目標是讓各工廠專注于終端產(chǎn)品的制造。于我們而言，“智能”意味著借助數(shù)字化與自動化技術實現(xiàn)極致高效與可擴展的生產(chǎn)模式。”綠地模式的優(yōu)勢在于，我們能夠不受既有條件的限制與現(xiàn)有架構的束縛進行前瞻性規(guī)劃。“在 KUKA 的技術支持下，我們正著力打造高度現(xiàn)代化、智能化且可持續(xù)的制造理念與生產(chǎn)流程。因此，我們從一開始就將自動化物料供給與生產(chǎn)裝配線的集成化數(shù)據(jù)處理確立為核心前提”，Roling 表示。

KUKA 機器人為 KRONE 實現(xiàn)了高度現(xiàn)代化、智能化且可持續(xù)的制造理念。

智能工廠的整體生產(chǎn)架構采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的底層設計且兼具高度可擴展性 – 堪稱 KRONE 發(fā)展史上的一座里程碑。

Jochen Roling，GTS 公司總經(jīng)理

IT 中的實時數(shù)據(jù)構成核心基礎

位于伊本比倫的智能工廠，其核心基礎是一套能夠采集實時數(shù)據(jù)并基于事件進行處理的IT 架構體系。每臺設備、每個機器人和每輛運輸車都實現(xiàn)了數(shù)字化互聯(lián)。“這種架構使生產(chǎn)系統(tǒng)能夠?qū)畛瑯嘶蛲话l(fā)故障作出即時響應。因此我們早已不再采用“控制回路”的說法，而是強調(diào)“調(diào)節(jié)回路”概念”，Perk 解釋道。“這套系統(tǒng)具備自適應能力，能夠自主學習并完成糾偏。”這一變革也影響到了研發(fā)與生產(chǎn)部門之間的溝通模式。“過去，生產(chǎn)端需要去適應產(chǎn)品的變更。如今，情況卻正好相反。生產(chǎn)中的所有需求都會提前融入到下一代產(chǎn)品的研發(fā)過程中”，Roling 說道。

通過數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)，所有數(shù)據(jù)都能實現(xiàn)實時采集。

邁向全自動化的三步曲

KRONE 在其自動化進程中遵循一套三步走的實施策略。第一步是建立流程自動化的全局視野。第二步是重點轉(zhuǎn)向采用自主移動機器人實現(xiàn)物料運輸?shù)慕鉀Q方案。第三步是實現(xiàn)零部件自動化處理。

搭載六噸級載重的自主移動機器人

KRONE 位于伊本比倫的工廠正是基于這一理念設計建造的。如今，在該廠的獨立生產(chǎn)島中，九臺焊接與搬運機器人與兩臺加工中心、一個自動測量單元正實現(xiàn)同步協(xié)作。這種模式幾乎消除了設備停機時間，因為機器人與運輸平臺能夠全天候保持同步節(jié)奏運轉(zhuǎn)。此外，生產(chǎn)規(guī)模可靈活調(diào)整，曾經(jīng)難以解決的人員短缺問題如今已不再成為限制性因素。羅林表示：“生產(chǎn)架構的這種可擴展性 – 從小型生產(chǎn)單元到復雜聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)線 – 正是新型智能工廠的核心目標。”目前，首批 KMP 3000P 自主移動機器人已在伊本比倫工廠投入試點應用。這些機器人可在生產(chǎn)車間搬運重達 3 噸的物料，若采用雙機聯(lián)動模式，載重能力更能提升至 6 噸；同時，它們還能以最高精度進行全向移動，即便在狹窄空間內(nèi)也能靈活作業(yè)。

通過對焊接機器人、搬運機器人及自主移動機器人的精準協(xié)同優(yōu)化，停機時間已近乎歸零。

“我們正在讓工作變得更具吸引力”

KRONE 工廠規(guī)劃師特別強調(diào)一個核心觀點：自動化并非取代人力，而是實現(xiàn)人力價值的升級。“高度自動化單元的操作崗位價值顯著提升。員工們將這類工作視為具有發(fā)展前景的未來職業(yè)”，Roling 說道。Mecklenburg 補充道：“我們注意到，公司內(nèi)部的同事們正積極申請這些崗位。”此外，人體工程學設計也發(fā)揮著重要作用：“這些新的工作崗位不僅更安全，對身體的負擔也更小。這對年輕一代尤其具有吸引力”，Perk 說道。

機器人技術幫助我們即便在人口結構變化的大環(huán)境下，也能讓各個生產(chǎn)基地保持競爭力。

Volker Perk，KRONE 商用車集團生產(chǎn)總監(jiān)

在就業(yè)市場上缺乏吸引力的，往往是那些千篇一律的重復性工作，還有搬運重物的體力勞動；此外，焊接作業(yè)本身還伴隨著諸多風險：從接觸有毒氣體與蒸汽，到面臨灼傷隱患，再到遭遇觸電危險，不一而足。“我們完全招不到人來從事這類工作了。機器人技術幫助我們即便在人口結構變化的大環(huán)境下，也能讓各個生產(chǎn)基地保持競爭力”，Perk 強調(diào)道。汽車工業(yè)憑借其大規(guī)模量產(chǎn)優(yōu)勢已樹立典范：“在批量生產(chǎn)中，自動化是經(jīng)濟上唯一可行的選擇。如今，這種趨勢同樣適用于小批量生產(chǎn)，正如在定制化配置農(nóng)業(yè)機械的制造過程中，小批量生產(chǎn)已日益常態(tài)化。”在實現(xiàn)這一目標的過程中，KRONE 將與 KUKA 的合作視為具有戰(zhàn)略意義的重要舉措。“KUKA 不僅提供技術，還帶來了系統(tǒng)化的思維方式。我們共同學習、攜手推進發(fā)展”，Perk 說道。

展望未來：裝配、多品種生產(chǎn)與人工智能

René Mecklenburg 認為裝配自動化領域未來蘊含更大潛力：“尤其是在產(chǎn)品品種繁多的場景下，我們必須在實現(xiàn)自動化的同時，確保靈活性不受影響。”數(shù)字化與人工智能技術的飛速發(fā)展，正開創(chuàng)出前所未有的全新機遇。“設備正逐步學會自主識別故障并進行自我優(yōu)化”，Volker Perk 說道。“這為我們后續(xù)的技術升級奠定了堅實基礎。”