我國移動機器人在汽車行業的應用經歷了30多年探索，從汽車主機廠的總裝車間、沖壓車間、焊裝車間，到零部件企業的搬運、存儲物流自動化作業，各類型的搬運、揀選等移動機器人廣泛應用，為汽車行業企業柔性生產、降本增效提供了強大助力。

汽車行業產業鏈長、環節多、范圍廣，加上近年來面臨產能過剩，客戶需求產品多樣化與個性化，原材料成本和勞動力成本上升，利潤空間減小，疫情與突發事件頻發等諸多挑戰，借助各類新技術來實現降本增效、向智能制造轉型升級已經成為了行業企業共識，移動機器人在汽車行業的應用價值也頗受行業企業認可。

汽車行業可以說是我國移動機器人最早落地應用的制造行業，可以追溯到1991年新松自主開發了第一臺合裝型移動機器人并在沈陽金杯客車公司投入實際應用，填補了國內市場空白。汽車行業高度標準化的生產工藝特征以及豐富的物流場景，為移動機器人的快速發展提供了優渥土壤。歷經30多年發展，應用于輔助裝配，以及各類物料存儲、揀選、輸送、上線作業場景的牽引式、潛伏式、料箱式、叉車式等各類型移動機器人廣泛應用，各類移動機器人技術、產品及解決方案創新不斷加速。

一、在汽車四大工藝中的應用

新松機器人是汽車行業移動機器人發展的推動者與見證者，新松移動機器人BG市場執行總監盧玉峰先生詳細介紹了汽車四大工藝中的移動機器人應用與發展情況。

1．總裝車間

對于汽車自動化柔性生產而言，總裝車間的移動機器人應用是最成熟的，其應用場景也是最豐富的。總裝車間內，內飾線、底盤合裝線、最終線等裝配主線，以及發動機分裝、儀表分裝、前后懸分裝等分裝線體，均可以采用移動機器人作為裝配工件的載體。而物料存儲、揀選、搬運的移動機器人也已經廣泛應用，其中替代傳統主線的AGV柔性裝配線的創新與應用尤為值得關注。例如：

底盤合裝。底盤合裝AGV是國內移動機器人在工業場景中的“首秀”，早在1991年，新松自主開發汽車行業第一臺磁條引導的AGV車，用于發動機輔助裝配，AGV將流水線上幾百公斤的發動機抬起，再由工人將發動機安裝到汽車底盤上。AGV底盤合裝系統具有最高柔性，可以根據工藝需要對AGV線路進行靈活調整；尤其能夠滿足汽車廠多種車型混線生產的需要。目前的底盤合裝AGV產品類型豐富，按照舉升機數量可以分為單舉升、雙舉升、三舉升、四舉升等。其已經成為了汽車底盤合裝的優選方式。

物料搬運、存儲、揀選。在總裝車間，各類物料上線輸送也是移動機器人的主要應用場景之一。2010年新松開發牽引式AGV，通過尾部自動掛接和脫扣機構實現料車自動牽引，主要用于SPS配送上線；2013年后，牽引式AGV在汽車行業逐步實現了標準化、規模化應用；2015年后，潛入頂升式AGV開始出現，主要應用于物料的入庫、倉儲、貨到人分揀及配送上線，并正在逐步替代牽引式AGV成為主流應用。

AGV柔性裝配線。傳統汽車總裝生產線都采用板鏈、拖鏈運輸，無法更好的滿足未來總裝車間覆蓋車型多，節拍爬坡空間大等需求，相比之下，采用AGV柔性裝配線不需要進行土建施工；可以隨著車型變化靈活調整產線布局；可以記錄各種車型參數，在信息化方面具有優勢；可以與機器人等自動化設備更好地配合。在乘用車領域，采用AGV車替代原有內飾線、最終線的趨勢明顯。在商用車領域也是如此：2017年新松打破國外企業壟斷，給陜汽重卡提供了國內首條重卡AGV柔性裝配線。目前AGV柔性裝配線已經在一汽解放等更多企業展開了應用，為商用車裝配提供了新的裝配方案。

2.沖壓車間

沖壓是汽車生產中的“龍頭”工藝，在沖壓車間，一張張鋼板將完成其向車身部件的蛻變。目前移動機器人在沖壓車間的應用場景主要分為三個：一是沖壓板料上線：需要將成摞鋼板輸送到壓機，通常重量達數十噸；二是壓機壓出汽車零部件后，從線末端叉取料車到物料暫存區，三是沖壓模具檢修、換膜作業，沖壓模具重達數十上百噸；傳統作業模式下存在工人勞動強度大、輸送效率低、安全性差等諸多弊端。

新松20噸重載移動機器人應用于某德系車企沖壓車間

在2014年，新松為武漢通用沖壓車間線末端收料定制40臺AGV，并定制開發了控制器和復雜調度系統，實現了高節拍、高可靠性的要求。2020年，為某德系車企沖壓車間的沖壓板料上線、沖壓磨具檢修、換模作業定制開發了適用于20噸、60噸沖壓板料及模具搬運的重載型AGV。自此，新松形成了完整的沖壓車間智能輸送解決方案。

新松60噸重載移動機器人應用于某德系車企沖壓車間

3. 焊裝車間

焊裝車間的工作主要是將沖壓車間生產的車身零部件和其它板件焊接拼裝成完整車身。該車間生產線主要包括有：四門、車架、前蓋、后蓋、翼子板、地板、左右側圍等焊接線。

焊裝車間對載重要求相對不高，節拍根據現場生產需求有快有慢。目前移動機器人的主要應用場景為：四門兩蓋及翼子板等部件從焊接線下線后，根據生產車型的需求，AGV自動將對應車型的零部件轉運至調整線進行裝配，AGV采用滑槽的形式實現零部件托盤的自動移載，可以實現多車型混線生產的需求。車架及左右側圍等部件以AGV作為移動載體，根據工藝需求，在各焊裝工位進行轉運，AGV進入工位后地面加緊機構對托盤進行二次定位，實現機械手對工件的自動抓取。值得關注的是，與總裝車間AGV柔性裝配線類似，越來越多的工廠正在嘗試采用移動機器人根據生產工序，依次承載夾具到點焊自動站、螺柱焊自動站及弧焊自動站等，逐步完成所需的工序焊裝，提高了車身鈑金件搬運的效率與水平，進而取代傳統的焊接線體。

4.涂裝車間

涂裝車間主要是將涂料涂覆于（基地表面）物面上，經干燥成膜的工藝，或將涂料在涂物表面擴散開的操作。涂裝過程包括清洗、電泳、色漆、清漆等步驟。

目前涂裝車間生產已經實現高度自動化，對柔性需求相對較弱，而且在噴漆車間應用的AGV對防爆、可靠性要求極高，目前應用較少，僅有部分用在涂裝后的車身轉運環節。

二、在汽車零部件領域的應用

受汽車整車廠的影響，產能擴大和提高生產效率成為汽車零部件企業主要關心的問題，移動機器人解決方案的應用提升了汽車零部件內部物流自動化水平，能讓物料、產品運輸更高效，最大化提高人員與設備的作業效率。目前已經有越來越多的零部件工廠引進移動機器人解決方案，尤其是以叉車AGV為核心的移動機器人解決市場需求正在爆發式增長。未來機器人、艾吉威等移動機器人產品及解決方案供應商積極布局這一領域，圍繞叉車AGV產品與解決方案創新進行了深入探索，在汽車零部件行業打造了眾多經典項目。

據未來機器人營銷副總裁謝立介紹，針對汽車零部件企業對物流作業高柔性、高效率、流程可視化，以及對移動機器人兼容性要求提升等需求變化，未來機器人從軟硬件出發進行了系列創新：在硬件層面，研發并正式使用3D感知技術，無人叉車的感知性能大大提升，獲得更高的作業效率、精度和適應能力，可以應對更多復雜場景；軟件層面，未來機器人RCS系統2.0版本已經全新升級，在性能上，擴展性更強，實現不同場景下多車型兼容調度，包括AGV、潛伏頂升搬運機器人、四向穿梭車等車型；在效率上通過智能算法升級，無人叉車綜合作業效率翻倍，進一步優化運行成本。

艾吉威產品總監兼總裁助理萬福平表示，以移動機器人為載體，實現關鍵制造環節設備智能化、端到端數據閉環透明化，將不同生產環節的設備、軟件及人員無縫地集成為一個協同工作的系統，通過數字孿生平臺進行需求歸集分析、預測式生產，實現互聯、互通、互操作的數字工廠解決方案，能更好地幫助汽車零部件企業實現精益化管理，以減少庫存，提升生產制造效率。目前，該數字工廠解決方案已經在眾多汽配企業展開了應用。

三、行業典型項目實踐

1.一汽解放J7整車智能工廠AGV總裝線—新松

大體積、大重量的產品如何實現生產裝配環節的柔性輸送，一直都是汽車制造工廠裝配工藝的難點。2020年新松開創性地將移動機器人雙車聯動轉彎技術在重載、超長裝配環節投入應用，終結了國內重卡移動機器人裝配線只能“一線到底”的尷尬局面，有效解決了市場痛點。大負載雙車聯動轉彎未來將成為重卡行業工藝布置的優選方案。

為了大幅度提高工廠柔性，J7智能工廠項目在裝配線體及物流輸送工藝中大量采用移動機器人。為了保證機器人調度的及時性和安全性，新松運用自主研發的移動機器人智能調度系統，可實現對工廠內新松以及其他設備商移動機器人的統一調度。這將對后續移動機器人行業多廠商協同調度有著深遠影響。

一汽解放J7AGV總裝線-新松感應供電雙車聯動移動機器人

2.國內首條汽車沖壓車間線末收料AGV系統—新松

2014年上海通用武漢分公司沖壓車間決定引用AGV進行物料輸送。由于沖壓車間場地條件限制以及復雜的生產工藝流程，該項目難度極大。

新松為其打造了沖壓末端零件轉運AGV系統，系統由中央控制系統、線邊換料系統、外部數據采集、充電站、任務提示及放行等部分組成。整個沖壓線末全部實現了零件的自動化轉運作業，作業人員只在安全區域對零件收料進行操作，提升了車間整體自動化率，減少作業人員，排除了人機交叉作業。由于整個運行區域無人化，因此杜絕了發生人員事故等安全隱患。

系統特色及優勢：AGV系統采用上位集中調度控制，工作效率高；系統可以根據工況和生產的需求及時做出調整，減少中間環節，響應速度極快，柔性高；較之人工操作，自動化系統的安全性和穩定性很高。

3.華北地區某汽配零部件集團—未來機器人

項目難點：汽配零部件種類繁多，包括發動機配件，制動系配件，轉向系配件等等，形態各異，專屬非標載具多，庫位管理混亂，貨物追溯難；零部件上料下料，需要經過多道裝配流程，對無人叉車叉取載具，放置載具精度要求高；汽配車間生產因為業務波動要求24小時作業，工作時間長，勞動強度大，重復性高。

未來機器人多車協同管理

未來機器人為其定制了高柔性智慧物流解決方案，多臺未來機器人slim14無人叉車+中控調度系統+庫位管理系統，完成滿料車出入庫，空料車出入庫等流程，幫助客戶廓清庫位管理，實現24小時作業。

項目亮點：slim14無人叉車具備自適應檢測，適配客戶非標屬具，達到重復放置貨物精度±10mm；自主開發庫位管理系統，為客戶提供庫位管理功能，打通項目現場設備及數據信息，庫位信息可視化展示，倉庫管理精細化，提升庫存處理效率和準確率；近10臺Slim系列無人叉車，通過RCS系統實現多車調配，路徑規劃，碰撞規避等功能，多車協同管理，提升搬運效率，實現物流無人化和智能化。

未來機器人無人叉車對接車間設備

4. 某汽車動力總成高端加工裝備示范基地—艾吉威

項目難點：工業制造對精度要求、生產節拍有極高的應用要求，對設備效率及穩定性也提出了非常高的挑戰，另外不同系統的交通管制，兼容性要求高。

艾吉威多臺叉取式AGV應用于某知名汽配工廠

艾吉威為其定制了智慧物流解決方案：通過多臺叉取堆垛式AGV、潛伏頂升AGV小車及、WMS(庫位管理系統）、WCS(倉庫控制系統）以及AIDT數字化管理平臺、，實現廠內物料配送的少人化、無人化，艾吉威叉取式AGV采用基于自然輪廓的激光定位與導航技術，在動態環境下末端精度可達±5mm定位精度，解決了在制品和半成品庫存輸送頻次高、高貨架精準堆碼、多車體混合調度等應用難題。同時基于AIDT數字孿生平臺達到提前感知設備異常，預測性維護警報，數據實時綁定更新的功能。智能化生產、數字化運維，幫助企業提升運營效益，推動生產力躍升，降低供應鏈成本攀升的壓力。

核心價值：該項目是企業生產智能化汽車動力總成生產線標桿項目，屬于AGV+5G工業場景應用。通過5G高帶寬、低時延、大連接的特點，移動搬運機器人實現全工序制造流程的無人化物流運輸，搬運效率提高20%以上。同時5G網絡聯動智慧生產管理平臺、AIDT數字化管理平臺，千億計設備產生海量數據，通過大數據核心技術對海量數據進行采集存儲分析，提升企業對數據的處理能力，從而進一步增加企業的效能。

艾吉威-某汽車動力總成高端加工設備示范基地的項目

四、行業瓶頸與挑戰

1.接口標準與規范迫在眉睫

謝立提出，汽車行業作為特殊的離散集成型制造業，伴隨智能化轉型的深入推進，同一工廠內往往存在不同品牌、不同類型的移動機器人交叉作業，這對移動機器人管理系統的兼容性提出了很高要求。在這種趨勢下，整個行業需要積極推動機器人管理系統的相關接口的規范和統一。

盧玉峰也強調“移動機器人行業需要建立科學、統一的技術標準體系（包括數據接口標準和安全防護體系等），以此來協調供需關系，優化競爭秩序，改善市場環境，從而促進行業長久發展”。他介紹到，由新松參與發起成立的中國移動機器人產業聯盟始終將標準制定放在重要位置，2019年6月在杭州成立標準管理委員會，2020年發布首批六項團體標準，在2021年底又發布第二批四項團體標準，這使產業聯盟的標準體系進一步得到充實和完善，為行業的規范發展打下了堅實基礎。

2.項目落地中的挑戰

談及移動機器人項目在落地過程中的挑戰，謝立總結說到：一是項目復雜程度，經常需要對無人叉車做出非標、定制化改造，對無人叉車的穩定性和一致性提出挑戰，增加了規模化落地難度；二是客戶需求變更，客戶的需求會因為某些因素例如生產計劃、業務計劃等發生變化，導致項目在前期規劃、導入和最終運行中產生很多變量因素，項目從最開始方案規劃到最終項目運行可能完全不一樣。未來機器人的應對策略是，以客戶需求為核心，秉持為客戶降本增效，創造高收益價值原則，從技術創新、方案規劃積累、項目駐場支持等多方面為客戶提供精益求精的服務，保障每個項目100%交付。

新松盧玉峰對甲方企業如何保障移動機器人項目順利落地給出了幾點建議：一是，首先需要明確需求，把握好整個項目方向；二是細化需求，根據工藝、節拍、產品特性等將需求進行細化；三是，選擇供應商過程要經過深度考察，通過深入了解實際行業業績、細分工藝經驗、軟硬件服務能力，以及行業口碑等方方面面進行綜合判斷；四是，在項目合作過程中要充分相信有經驗的供應商。“甲方企業要明確制定終極目標與期望，依靠有豐富經驗的供應商幫助其分析目標能實現的程度，雙方深度互信，不斷地在需求與實際執行上面相互磨合，最終項目才能順利落地，并且達到比較好的效果。”他說。

此外，盧玉峰強調：“最低價中標正在破壞行業發展，國內企業要想真真正正走向全球領先，需要龐大的研發支撐，而只有合理的利潤空間才能讓國內行業企業更好地投入研發力量。”同時他提出，“要想真正解決這個問題，僅僅從行業角度與企業角度來著手遠遠不夠，整體發展導向、知識產權深入保護才是破解的關鍵。”

五、未來趨勢與發展建議

1.標準化與非標定制雙線并行，均不可或缺。

盧玉峰進一步解釋到，移動移動機器人零部件、產品及在汽車行業的應用都極具橫向拓展性，例如，新松通過算力優化等技術手段為上汽通用沖壓車間做的適用于高節拍、復雜調度的車體控制器，可以用到各類應用于大規模、復雜調度的移動機器人產品中；再例如，新松為沖壓車間重載機器人開發驅動輪，可以橫向應用到其它重載移動機器人中AGV產品中。從車型來看，例如，潛伏牽引式AGV，只要是貨架、牽引的作業場景，載重在一定范圍內都可以應用。并且汽車行業企業之間的生產工藝也有極大相似度。標準化的探索是移動機器人企業降低成本，實現大規模應用的關鍵。

非標定制在行業內也具有迫切需求，汽車行業細分領域都有自己的特性，例如，乘用車、商用車之間的生產模式、物流器具等差別較大，輸送路線、供應需求也不盡相同，所以針對應用場景提供非標設計的移動機器人產品與解決方案必不可少，以更好地滿足客戶需求。

2.國產零部件逐步替代進口

盧玉峰強調，“隨著國產移動機器人零部件制造水平地提升，包括材料、加工工藝、控制算法等方面提升，很多國產零部件從可靠度、各項功能參數上都已趕上進口產品，我們看到了國產替代進口的希望。”

在疫情和復雜國際因素影響下，部分進口零部件出現了“卡脖子”情況，供貨周期無法滿足。新松對部分國產零部件進行了嚴謹的考察、測試、應用，發現國產特定型號的伺服電機、傳感器等核心零部件已經達到了替代進口的水平，可以很好的滿足AGV應用。

同時他還提到，“原來汽車行業企業自動化設備采購基本都采用國外標準，客戶招標文件上基本都是國外品牌。隨著這兩年國產汽車品牌的快速發展，主機廠對零部件供應商要求在逐步開放，整個產業鏈的民族自信心也在逐步增強。在移動移動機器人零部件方面，行業企業的接受度也在增強，越來越多的企業愿意嘗試應用國產零部件，并且實際應用效果不錯。”

3.各類技術融合發展

謝立認為，移動機器人技術發展趨勢包括：頂層機器人管理系統的兼容與統一；終端移動機器人與人工智能、大數據、AI等領域技術融合發展。