日产Smyrna工厂扩大重载AMR应用 1900公斤级移动机器人进入车身零部件物流

   2026-09-07 0
核心提示:日产正在美国田纳西州Smyrna整车工厂推进自主移动机器人部署,首批AMR主要用于车身车间零部件内部运输,并计划分六个阶段逐步扩大应用。项目采用OTTO重载移动机器人,通过激光雷达、摄像头及车队调度系统自主避障、配送和充电,推动传统叉车、牵引车物流向柔性自动化转变。

汽车工厂自动化过去最容易被看到的是焊接机器人、喷涂机器人和总装机械臂,但真正影响生产节拍的另一部分,是每天在数十万平方米厂区内不断流动的零部件。日产目前正在美国田纳西州Smyrna整车制造基地扩大自主移动机器人应用,把原本由叉车和牵引车辆承担的部分车间内部运输任务转交给AMR。最新披露显示,这项项目计划分六个阶段推进,目前首先集中在车身制造区域,也是Smyrna工厂今年规模较大的制造效率改造项目之一。

日产采用的设备来自Rockwell Automation旗下OTTO移动机器人业务。Rockwell公开产品资料显示,重载型号OTTO 1500最大载荷可达到1900公斤,也就是约4190磅,最高移动速度可达到2米/秒。需要注意的是,这一1900公斤属于OTTO 1500产品本身的额定最大负载能力,并不意味着日产每一次运输任务都以1900公斤满载运行。日产目前也没有公开Smyrna工厂实际部署的全部机器人数量,因此不能根据车间规模自行估算设备采购台数。

Smyrna车身车间的物流任务具有明显的汽车制造特点。冲压或外部供应的金属部件进入车身生产区域后,需要按照生产计划持续送到机器人焊接单元附近,再由生产人员或者自动装置完成工件上料。过去这类运输大量依赖叉车、牵引车以及固定路线物流设备。随着生产车型增加、零部件种类变化以及生产节拍调整,固定物流路线需要频繁重新规划,而AMR可以根据实时环境改变运行路径。

这也是AMR与传统AGV之间比较明显的区别。很多AGV依赖磁条、二维码、反光板或者预设线路运行,工厂调整布局时往往需要同步修改导航基础设施。AMR则利用激光雷达、摄像头和其他传感器识别周围环境,在已有地图基础上判断人员、设备和临时障碍物位置,再选择可通行路径。对于汽车工厂这种物流车辆、人员和生产设备同时运行的环境,路线灵活性比单纯提高直线运行速度更加实际。

日产此次项目还把多台机器人放入统一车队调度体系。单台AMR能够自主导航并不等于整个物流系统可以高效运行,当几十个运输任务同时出现时,系统必须决定哪一台机器人执行哪一个任务、什么时候去充电、某条路线拥堵后如何重新安排。最新披露显示,Smyrna项目已经能够根据任务状态调度不同机器人,如果某台设备无法按照原定节奏完成配送,系统可以调整其他设备参与任务。

这种车队协同也是工业移动机器人从“自动运输设备”向完整物流系统发展的关键。传统叉车调度很大程度依赖人员经验,司机看到物料不足后前往取货,或者根据生产部门指令执行运输。AMR规模扩大以后,物流任务可以直接与生产节拍和物料需求连接,让配送从人工判断逐渐转向系统自动安排。真正提高效率的并不是机器人本身能够移动,而是运输任务、设备状态和生产需求能够被放到同一个调度体系中。

目前日产仍然保留人工与AMR之间的协同。车辆零部件先从卡车或仓储区域进入车间,再由移动机器人承担其中一段内部运输,机器人将部件送至指定生产区域后,由工作人员继续把零件装入自动化生产单元。也就是说,当前项目并不是要立即建立完全无人化的车身工厂,而是优先自动化重复频率高、运输距离长、附加值较低的物料搬运环节。

日产披露,这轮AMR项目涉及原先由约64个叉车及牵引车作业岗位承担的运输任务,但企业表示相关人员将通过岗位调整或培训安排到其他工作,而不是简单按照64人计算裁员数量。因此,对于制造端更准确的理解,是这部分物流工作正在由人工驾驶设备转变为自动运输系统,而人员资源则计划重新配置到其他生产环节。

工厂内部物流自动化的价值还体现在安全和路线管理。叉车需要人员驾驶,在交叉路口、仓储区和生产工位附近同时存在人员和设备时,需要通过道路划分、警示和驾驶管理降低碰撞风险。AMR通过激光雷达和安全传感器持续检测周围障碍物,并根据安全距离减速或停止。当然,自主导航并不意味着可以取消工厂安全设计,人员通道、设备区域、安全控制和异常处理仍然需要完整规划。

自动充电则解决了连续运行中的另一个问题。移动机器人需要在电量下降时进入充电区域,如果全部依靠人员安排,设备数量增加以后会出现明显的维护和调度工作。AMR车队可以把电量状态纳入任务分配,在任务间隙自动进入充电位置,再返回运输队列。对于多班制汽车制造工厂来说,这种方式能够减少因为人工充电管理造成的设备等待。

从工业控制角度看,AMR进入生产车间以后并不是一个独立系统。机器人需要与车身生产设备、仓储管理、物料呼叫、门禁、安全系统甚至MES之间交换状态信息。例如某个机器人焊接单元暂时停机时,继续向该区域大量配送零部件只会造成堆积;当生产恢复以后,物流系统又需要快速补充物料。因此,真正成熟的内部物流自动化需要把移动机器人与生产系统连接起来,而不是让机器人按照固定时间表机械循环。

这类项目也会增加对工业网络、传感器和连接设备的要求。AMR持续使用激光雷达、摄像头、安全扫描器以及位置和设备状态信息进行导航,同时依靠无线网络与调度系统交换任务。车间网络覆盖不稳定、延迟过高或者设备连接异常,都可能直接影响物流节拍。机器人本体内部还涉及伺服驱动、电池管理、电气连接、安全控制和工业计算平台,因此移动机器人本身也是一套高度集成的工业控制设备。

Smyrna工厂目前生产Rogue、Pathfinder、Murano以及Infiniti QX60等车型。多车型共线或者同一基地生产不同车型时,车身零部件种类和配送顺序更复杂,柔性物流的重要性也会提高。传统固定输送线在车型调整时修改成本较高,而AMR可以通过软件重新配置任务和路径,这也是汽车企业越来越多使用自主移动机器人的一个现实原因。

不过,这次项目还不能被描述成日产Smyrna工厂已经全面实现无人物流。最新信息显示,企业正在完成六阶段计划中的第一阶段,后续还将逐步扩大应用区域,并可能在2027年前后进一步进入工厂其他制造环节。日产没有公布六个阶段的具体机器人数量、每阶段资本开支以及项目最终投资金额,因此目前只能确认自动物流正在分阶段落地,不能自行写成多少亿美元自动化投资。

对于工业机器人市场而言,Smyrna项目反映出汽车制造自动化正在从固定生产设备继续向车间物流延伸。过去机器人主要被固定安装在焊接、搬运和装配工位,而AMR可以在不同工位之间自由移动,使物料运输也进入自动控制体系。随着车身、总装和仓储物流进一步连接,未来汽车工厂的自动化竞争不只是机械臂数量多少,而是生产设备、移动机器人、物料系统和制造数据能否按照同一节拍运行。


 
 
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