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蓝色图形显示各种在工业背景中的叉车和移动机器人。
蓝色图形显示各种在工业背景中的叉车和移动机器人。
移动式机器人

高效车队管理:如何成功协调异构车队

随着仓库中移动机器人的日益流行,确保手动与自动车辆之间的顺畅协作变得愈发重要。但如何有效协调混合车队?


在动态化仓库运营领域,自动导引车 (AGV) 和自主移动机器人 (AMR) 通常是内部物流运营中不可或缺的的工具。到 2028 年,50% 的大型公司将在仓库或生产作业中引入移动机器人1.在未来五年内,40% 的大型公司将在仓库作业中融入各类车队1.这些车队可以接管部分任务并减轻工人负担,但也会增加运输流量。仓库运输若未实现全面透明化和集中化管理,将面临巨大的挑战。

混合式仓库运营的挑战

移动机器人并不能自动处理所有任务,因此人工驾驶车辆仍必不可少。然而,混合作业也带来了多方面的挑战:

  1. 事故及维修成本: 手动与自动车辆之间经常发生碰撞,可能造成设备严重损坏,并产生高昂的维修费用。
  2. 停机: 每次事故发生时,由于需要维修损坏的车辆,将会导致系统停机,从而造成生产延迟和收益损失。
  3. 运营效率低下: 由于在不同的系统和平台运行,手动和自动车辆往往难以协调,导致等待时间过长且资源利用率低下。例如,在系统遭遇宕机或拥堵的情况下,可能需要手动移动 AGV/AMR,这不仅会加重车间操作负担,延长等待时间,还可能引发操作人员的挫败情绪,进而对整体运营效率产生不利影响。如果手动驾驶员产生不满和厌烦情绪,将会严重影响对移动机器人的接受度。
  4. 协调困难: 随着组织中机器人规模的扩大,单一的点对点 API 集成方案已显得捉襟见肘。公司将需要利用高级协调功能(例如 VDA 5050 标准技术),把不同工作分配给合适的机器人。这需要以实时信息为依据,考虑作业的特点以及不同自动机器人的能力。高效协调和运营管理对于确保自动与手动车辆的顺畅运行和提高生产率至关重要1.

整合至统一车队管理系统

通过将手动车辆整合至强大的车队管理系统,这些挑战将能轻松化解。到 2026 年,部署内部物流机器人的公司中,过半数将采用多种机器人协调平台1.这项投资带来的优势如下:

  1. 节约成本: 将手动车辆和移动式机器人整合至统一系统中,有助于减少事故和停机事件,避免产生额外成本。
  2. 提高效率: 借助统一车队管理系统协调互通车队,优化协调能力并提高可用资源的利用率。这将缩短等待时间,提高整体运营管理效率。
  3. 提升安全性: 实施集成策略能够显著提升对车队运营的全面监控与调控能力,有效降低事故发生率,从而加强员工与设备的安全保障。
  4. 灵活性与可扩展性: 实现将新的手动车辆无缝集成至车队管理系统,可大幅提升整个系统的灵活性与可扩展性,以满足市场需求的动态变化。
  5. 可持续: 该集成方案可延长手动车辆的使用寿命,节省资源,实现可持续运营。



VDA 5050 标准车队管理系统

将手动车辆集成至车队管理系统时,支持 VDA 5050 等标准是一个关键点,该标准定义了实现车辆与高级系统之间无缝通信和协调的统一接口和协议。通过实施 VDA 5050 标准解决方案,公司可提高车队互通性,进一步提升仓库运输效率。

因此,将手动车辆集成至现有 VDA 5050 标准车队管理系统中,将是提高仓库运营效率和降低成本的决定性步骤。为实现该目标,需要对手动车辆进行适当技术改造,确保高效实时定位和跟踪。凭借多样化的技术手段,这一切可变为现实。在自动车辆上使用的基于激光导航的“同时定位与地图构建”(激光 SLAM)技术,也频繁出现在手动车辆的应用场景中。

基于激光的定位技术是解决方案的基础

针对工业环境中的有人驾驶叉车及自主移动机器人,激光 SLAM 技术提供了先进的定位策略。与其他技术相比,该方法的精度高且调试成本较低。因此,可为车辆配备或改装激光扫描仪。传感器发送激光束并测量环境中物体的反射情况。同时,算法分析车辆运动并创建其周围环境的实时地图。借助同步建图和定位功能,即使在动态仓库环境中也可实现实时车辆定位和导航。

ROKIT Locator 助力精确和实时定位

借助基于激光导航的定位软件力士乐 ROKIT Locator 移动机器人和手动车辆均可使用 SLAM 算法完成定位。ROKIT Locator 能够实时准确地检测车辆的位置和运动状态,无需进一步调整相关基础设施。该 API 可无缝集成到现有(互通)车队管理系统中,从而能够精确协调互通车队。还可实时监控手动车辆并优化其路线,从而避免发生碰撞。

此外,该定位软件还可分析和优化手动车辆的性能。通过不断收集数据,公司可以进一步改进运营,从而提高效率。

蓝色背景上的定位指针指向地图上的某个位置。各种工业车辆环绕在指针周围(以图标表示)。

AMR、AGV 或叉车——灵活使用 ROKIT Locator!

一条白线,从前景处带有红色轮廓的白色箭头和尖针开始,延伸至画面后方的白色旗帜处结束。线上方有三个圈,每个圈内有不同的符号。

为各种移动机器人及车辆运动学提供精准且高效的运动规划解决方案。

博世力士乐的ROKIT Navigator为移动机器人提供了一种创新且面向未来的动态运动规划解决方案。该软件可以分析所有车辆的位置,考虑交通流量、障碍物,并优先处理待完成的任务。凭借与VDA 5050标准的全面兼容,导航软件能够无缝集成到现代车队管理系统中,实现互操作性并简化异构车队的协调。

使用ROKIT Navigator可以有效避免死锁,并可持续地提高物流流转的效率和安全性。开放式接口使其能够轻松集成到现有解决方案和各种车辆运动学中。

车辆整合至ACTIVE Fleet Manager系统

借助 ACTIVE Fleet Manager (AFM) 博世力士乐支持 VDA 5050 标准,并提供简化仓库运输协调的车队管理系统。该集中化系统可用于控制自主移动机器人的秩序并管理仓库运输情况。

由于 AMS 车队管理系统支持 VDA 5050 标准,博世力士乐可通过在装置上改装 ROKIT Locator 实现与手动车辆的互联,从而减少事故发生概率,解决运营效率低下和仓库运输协调困难等棘手问题。AFM 不仅实现了 VDA 5050 标准的车辆协调功能,还通过“深度集成”特定车型技术,相较于一般 VDA 5050 车队管理系统,为用户提供了额外的功能价值。

手持平板电脑上的力士乐 ACTIVE Shuttle 管理系统 (AMS) 仪表板。

博世力士乐通过ACTIVE Fleet Manager (AFM) 支持VDA 5050标准。

1https://futureiot.tech/orchestrating-the-heterogeneous-robot-fleet/. 检索时间:2024 年 7 月 18 日。

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Jörg Heckel,博世力士乐股份公司机器人项目负责人

作者: Jörg Heckel

职务: 机器人项目负责人