是时候对物料输送进行现代化升级了。虽然常常被忽视,但从人工物料输送过渡到自动化物料输送会带来巨大的投资回报。通过采用自主移动机器人 (AMR),并从人工、孤立的流程转变为统一的生产物流系统,公司可以简化生产线之间的物料流转和生产线上的物料进出。
要实现这一生产物流愿景,需要将自主移动机器人 (AMR) 集成到完全互联的系统中,从而实现收发货区之间的全自动物料搬运、自动化流程的集中管理,并发掘数据驱动型洞察。在统一平台上连接硬件和软件,制造商就可以利用其整个技术堆栈中的数据,从而改善效率、节约成本、增加产量,进而提高投资回报率。
使用 AMR 提高效率并尽可能减少占地面积
集成化系统可以提高效率,这是因为敏捷的 AMR 取代了固定传送带、叉车和固定路线 AGV 等设备。AMR 智能地搬运物料并导航移动,可以在更短路径上以更快的速度运送物料,从而提高投资回报率。AMR 还有助于充分利用设施空间。平均而言,人工物料搬运要占用 55% 的工厂车间面积。1 GE Healthcare 采用 AMR 将维修车间的占地面积减少了 40%。2 与叉车相比,AMR 的转弯半径更小,所需的通道更窄,并且准时配送减少了对暂存托盘的需求,释放了空间。
通过重新分配劳动力和提高安全性来降低成本
现代化的物料搬运也有助于降低劳动力成本。一份报告发现,AMR 可以通过减少人工需求,将运营成本降低高达 65%。3 通过实施 AMR,企业可以更有策略地分配现有劳动力,使重复、低价值的任务自动化并把人员调配到更高价值的任务。让员工从事更有成就感、体力负担更小的工作,还能提升士气,提高留任率。
AMR 还能减少因搬运重物和使用叉车而造成的工伤,进一步降低劳动力成本。人工驾驶的叉车尤其容易发生事故。平均每年有 11% 的叉车会发生各类事故。4 这些事故往往更严重,平均所需的康复时间比其他安全事故更长。5 有了 AMR,企业就不再需要使用叉车与人工搬运,从而能够降低安全风险。FORVIA 采用 AMR 后的 11 个月内,未发生一起安全事故。6 AMR 还使用安全级传感器来监控周围区域,这样就可以避让移动物体,并在路径交叉时采取规避动作,从而降低碰撞几率。
借助仿真与模拟技术来简化运营和加快项目进度
仿真和模拟可以解锁更多可能性。通过数字化且集成化的材料搬运,操作员可以使用系统收集的详细数据来模拟不同的可能场景,以确定优化机会,并帮助预测和预防瓶颈。使用仿真与模拟技术还能加快项目进度。一家公司发现,使用仿真技术后,项目总时长缩短了 18%,其中现场调试时间缩短约 5 周。7 所有这些优势(可见性、洞察力和协调性)结合在一起,能够形成一套更高效的系统。这套系统可提供定量数据,帮助公司做出更明智的决策、提高生产量并增加收入。
通过优化调度来提高产量
通过全方位的方法,原本孤立的流程可与优化后的生产计划实现协同,从而提高产量。总的来说,集成化生产系统的产出平均提高了 13%。8 通过将物料搬运的每个要素纳入生产计划中,并协调人类操作员、自主移动机器人 (AMR) 和自动引导车辆 (AGV) 的工作,可以对每一次搬运进行精细排序,以帮助确保在正确的时间将正确的物料运送至正确的位置。
集成化系统还允许实时微调,以进一步优化调度和提高产量。将调度、设备可用性与工装夹具相连接,就能根据工况变化快速调整(例如设备间的负载均衡),从而避免瓶颈。设想一下这样的场景:不再需要为每条生产线配备专用设备,而是能够根据客户需求变化、资源可用情况等实时条件,动态地在各生产线之间分配工作负载。集成系统还能实时调整生产计划,确保一切就位,即便工况发生变化,也无需人工干预即可保持进度。
生产物流是自动化的下一个前沿领域
全方位的物料搬运方法能帮助企业在当下制造业格局中获得竞争优势。动态路径规划与流程协同有助于操作员应对不断变化的状况,并帮助确保生产按计划进行。其优势不仅在于降低劳动力成本或减少工伤,还在于提高效率、腾出车间空间和增加生产量,从而实现更高收入。通过集成化的生产物流,企业可以在整个企业中实现真正互联且协同的生产系统。
1 “利用城市算法优化生产车间布局的建议...”U Tarigan 等人, 2021 年《IOP 会议系列:材料科学与工程》。
2 GE Healthcare 客户案例,OTTO
3 AGV、AMR 和拣选机器人将主导自动化仓储市场,到 2025 年价值达 270 亿美元 -《物流管理》
4 美国工业车辆协会数据
5 5 常见的叉车事故及其预防方法 - OSHA.com
6 对 2025 年及以后的预测:AMR 必将加速采用 -《自动化杂志》
7 仿真技术加速仓库自动化
8 Rockwell Automation 内部数据