自动导引车(AGV)的开发是一项复杂的业务。虽然一个强大的、易于使用的移动机器人可以在未来几年内推动您的车辆业务,但要产生这样一个长期盈利的工具,这个过程里充满了潜在陷阱。
那么您的企业该如何避免这些错误呢?如何优化您的时间和投资,以至于在您第一次尝试就能获得成功?在BlueBotics公司,我们已经帮助生产商开发AGV超过十年。因此我们的团队做了内部调研并归纳出来在AGV开发中最常见的五个误区–以及避免它们的方法。
每个行业都有自己的特定需求。一台定位于汽车行业的AGV可能需要执行与纯仓储产品或医院物流机器人不同的功能。
例如,很多AGV的开发一开始就以小于一厘米的定位精度为目标,但在很多情况下–例如仓储–精度达到一厘米通常就足够了。简而言之,一款通用车辆的设计是为了适应尽可能多的应用,但最终可能一个都不适合。它也很有可能会让你的开发预算完全失控。
在与自动化合作伙伴交谈并开始原型设计之前,请定义您希望最终产品做什么—您希望它实现什么–并探索它是否真的需要这样做。
将您的车辆计划与您的供应商,以及目标行业的潜在客户进行沟通,以了解需要增加(或取消)哪些功能。我们有时会看到一些公司跳过这一步,带着与了解目标行业的专家不同的(通常是更复杂的)关于车辆所需功能的想法继续前行,结果几乎总是不成功的产品。
在没有合适的内部专业知识的情况下开始一个AGV开发项目,可能会导致麻烦和不可预见的费用。例如,您团队中的机器人专家最好是机电一体化方面的专家–精通机械、电子和计算机工程,以确保他们知道您的车辆从头到尾是如何工作的。
如果内部没有适当水平的详细知识,可能会导致代价高昂的错误(如安装一个用于手动车辆的组件,但在AGV中却无法工作),漫长的延误(因为您的机械工程师手忙脚乱地学习计算机编程),以及未来与供应商之间令人沮丧的技术支持电话(因为如果您的团队不了解您的车辆如何工作,当它发生故障时,他们又能如何修复它呢?)
这种人才流失的潜在成本会给您的企业带来什么?这与现在建立一个稍大的团队相比如何?冗余不仅对组件和系统有价值。
还有一个 “公交车因素 “需要面对并解决。也就是说,您的员工因为被公交车撞到而从项目中消失,这对您的业务是有风险的。或者他们离开公司,退休,或者中彩票。结果都是一样的:如果您的AGV项目只有一个知识点,那么一旦该团队成员离开,这个项目就有可能陷入停顿。
这种人才流失的潜在成本会给您的企业带来什么?这与现在建立一个稍大的团队相比如何?冗余不仅对组件和系统有价值。
最后,还值得一提的是,需要售后技术人员能够前往客户现场实际调试您的AGV。您可能会惊讶于有多少AGV开发商忘记了考虑这个问题。您派去让客户的AGV动起来的工作人员会是开发AGV的人员吗?如果他们是,这当然会减缓任何新的开发工作。或者您会建立一个单独的团队来处理这些创收的安装工作吗?
尽量雇佣一个角色重叠的团队,而不是只雇佣一个人。诚然,雇用第二位电气工程师可能很难说服CEO。但几乎可以肯定的是,在更广泛的公司中,有一些具有互补技能的人很乐意每周花几个小时在 “机器人项目 “上。邀请他们参与进来(如果没有别的原因,哪怕只是为了创建文档)。
为了避免“公交车”的问题,要求今天的开发团队边运作边创造优秀的文档。这样一来,新员工或替补员工在未来就有更多的成功机会。如果您的员工不是技术写手,也没有表现出成为这些人的兴趣,那么一系列屏幕录制的视频就可以很好地完成这项工作。
像所有的研发一样,AGV的开发也是非常昂贵的。但我们从与世界各地的AGV制造商合作中了解到,一开始在硬件上偷工减料往往会导致长期成本增加。
在一个典型的AGV项目中,硬件几乎会占到所有的时间,而成本不到一半。所以,在这里投资是有意义的。
要创建准确的车辆,您需要准确的测量值。
要创造一辆精确的AGV,您需要精确的测量。因此,硬件需要坚固并且高质量–尤其是测量转向角、速度和牵引力等变量的组件。在这里仅仅节省50美元可能会影响整个价值10万美元的车辆的性能,更不用说在安装和维护AGV时造成的问题了。
在设计和制造原型AGV时,要考虑长远,默认选择最顶级的组件。然后,如果您愿意,一旦您的新AGV运行得很完美,您就可以计算顶级和标准硬件选择之间的价格差异,并决定测试哪些替代品。您可能会发现重大的节约空间–或者差价可能比您想象的要小得多。
BlueBotic公司的ANT自主导航技术灵活、准确,而且它在您的车辆内部的集成得到了我们机器人工程师专家团队的支持。所以,有了这样的技术,任何车辆都可以实现自动化,不是吗?
理论上来说,的确是这样。但实际上,将一些手动车辆自动化所花费的时间和付出,还不如用来自动化另一种车型,或者从头开始打造一款自动化产品。
例如,如果车辆采用全机械转向,则意味着需要在转向柱旁安装电机和编码器,这就增加了难度、费用和潜在的故障点。车辆还可能有机械式油门和刹车,在实现自动化之前需要对其进行电气化。而手动驾驶车辆往往具有内置的安全功能,旨在避免人为错误。这些将需要进行调整,以使自动版本具有所需的反应能力
在开始之前,请与您首选的自动化供应商仔细讨论这个话题。或者,如果您计划对第三方车辆(如现有的手动叉车)进行自动化,请直接与该生产商进行讨论。在这个阶段,一个电话就可以帮助您避免未来开发过程中可能造成的巨大困难。
开发一台能够自主移动并高效运输载荷的车辆是一回事,但对其任务进行管理,以及协调其与其他车辆和系统之间的交互,则完全是另一回事。
在车队管理方面,整车制造商的一种常见做法是招聘一到两名软件开发人员,在内部实现相关功能。例如,在一些仅包含一到两台 AGV 的小型客户项目中,这通常意味着只需编写一些脚本即可。
但当客户提出更大规模且更复杂的系统部署需求时会怎样?或者当现有客户希望扩展其运营规模时又会如何?在 BlueBotics,我们观察到企业往往严重低估了开发一个真正可运行的车队调度系统(fleet supervisor)所需的工作量。
尽管在 BlueBotics,我们的客户越来越多地从项目一开始就采用我们的 ANT server 车队管理系统,但我们仍然看到一些公司推迟这一决定,直到最后一刻——当其自研解决方案已被证明不足、项目压力巨大且客户已产生不满时才匆忙转向。
下方视频概述了我们 ANT server 车队管理系统的功能。您是否已经考虑到所有这些功能?如今的客户将期待您全面满足这些要求。
选择一家技术栈同时覆盖车辆导航与车队管理的自动化合作伙伴,将在兼容性和效率方面带来显著优势。
您需要确保供应商的车队管理系统包含当今客户所期望的全部功能(例如无死锁的交通管理)。同时,还应确信其软件已在行业中得到验证,并在多个终端用户现场成功运行。
此外,您还应要求所选车队管理系统具备良好的车辆互操作性,这意味着在必要时,可以轻松将其他品牌的自动化车辆集成到客户不断扩展的车队中。
为什么这一点至关重要?因为您的公司很可能无法提供潜在客户所需的所有车辆类型。如果您能够引入、集成并调试来自其他 AGV/AMR 合作伙伴的车辆,就可以更轻松地留住客户——而不是让他们直接转向竞争对手来满足其需求。
如果缺乏精确且可重复的定位(位置精度),AGV 或 AMR 将无法实现高效导航。能够准确计算自身位置,是系统性能表现的基础。
定位问题的一个常见原因是“超静定”(hyperstatism),即车辆与地面的接触不够稳定或持续。
超静定可能会导致多个严重问题:
首先是车辆打滑,这会直接对定位精度产生负面影响。
其次是控制问题,如果车辆车轮无法始终与地面保持接触,控制将变得更加困难。
第三,与上述两点相关的是车辆本身的安全性问题。
在与新的 AGV 和 AMR 制造商开展项目启动会议时,BlueBotics 团队都会将超静定作为重点议题进行讨论,并会在后续的预集成阶段再次深入审视——这一点至关重要。
从更宏观的角度来看,必须认识到软件与硬件——即定位系统与车辆本体——并不能孤立存在,而是需要协同考虑。在整个车辆设计与开发过程中,应特别关注这一点;与经验丰富的车辆自动化合作伙伴合作,将有助于您避免代价高昂的错误。
最成功的 AGV/AMR 制造商,往往是那些其团队具备深厚产品知识和调试(commissioning)经验的企业。他们对自身车辆了如指掌,全面理解其各个组件和系统,并且熟练掌握车辆安装项目的规划与实施。
根据 BlueBotics 超过二十年与车辆制造商合作的经验来看,这种内部积累的专业能力是无法被替代的。
这并不意味着您的团队需要永久自行完成系统安装。与系统集成商(例如仓储或工厂自动化专家)合作,是实现业务规模化的高效方式。然而,根据我们的经验,在最初的 AGV 项目中就依赖第三方集成伙伴来完成调试(commissioning)是一个错误。相反,应派遣您自己的团队参与实施,使其逐步成长为调试专家。
在这一阶段让自有团队深入一线至关重要。因为与任何工程项目一样,在安装自动化车辆的过程中,会有大量问题需要解答、决策需要制定,以及挑战需要应对。未来,您所合作的集成商也将就这些问题向您寻求支持。因此,如果缺乏源自真实工业实践的深入知识,您的团队在提供支持时将受到限制,甚至可能给出不当建议——从而给客户带来时间和成本损失,并影响您和集成商双方的声誉。
如果缺乏这类深度经验,您的团队将不得不依赖像 BlueBotics 这样的技术合作伙伴,为集成商补充这些关键知识(通过支持工单、额外培训,或两者结合的方式)。这不仅可能使您与集成商(甚至终端客户)之间的关系变得复杂,还可能超出您与 BlueBotics 支持合同的范围,带来额外成本。与此同时,这种依赖也会削弱您团队在集成商面前的技术权威性,并导致宝贵的应用与技术经验更多沉淀在集成商团队中,而非您自己的团队。
AGV开发是一项重大的财务投资。您将通过确保让尽可能多的人知晓来获得最佳的投资回报率。
一个好主意是将您的开发团队扩大到研发之外。邀请销售人员参加您的开发会议,这样他们就可以输入客户的问题和反馈。让您的市场经理拍摄车辆测试运行的照片和视频。 为测试版客户提供折扣,以换取记录他们安装的权限。
如果没有人知道您的新 AGV,他们如何购买?
推出后,请满意的客户谈谈使用您的AGV如何使他们的业务更有效率。讲述这样的成功故事是双赢的,因为它们不仅说明了您的技术的优秀,也说明了您的客户有面对未来和接受新技术的智慧。
底线是,如果您不销售成品,您的AGV开发就不算成功。将 “销售和营销 “作到预算里,没有它就不要启动。