项目背景：
IFM Electronic GmbH 位于博登湖畔泰特南的生产和开发设施，依靠自主移动运输机器人来减轻员工的压力并实现精益生产。六台由丹麦制造商 Mobile Industrial Robots (MiR) 生产的机器人，负责为生产线供应物料。一个关键优势是 IFM 能够自行对 MiR 机器人进行编程，从而利用自己的传感器技术扩展这些机器人的功能。这让 IFM 能够随时根据自己动态、灵活的生产布局，轻松地调整机器人的使用。
IFM Electronic GmbH 成立于 1969 年，既拥有家族企业的灵活和独立，又兼具公司的专业和高品质。IFM 生产用于工业自动化和数字化的创新传感器、控制器和系统，是这一行业的全球领先企业。IFM 的泰特南工厂约有 1800 名员工，负责开发和生产位置和过程传感器、运动控制和安全技术传感器等产品。为了满足高质量要求并实现优化生产，IFM 遵循精益管理原则，当然在内部物流方面也是如此。
内部物流自动化：AMR 带来灵活性
确保员工能够将精力集中在增值流程上，这对我们来说非常重要。此外，我们希望减少生产线上的物料并确保物料的及时供应。因此，实现内部物流自动化也就是水到渠成的事情。——IFM Electronic GmbH 的精益生产经理和 AMR 实施项目经理Ulrich Beller
另外，对 IFM 来说，在动态的生产环境中保持灵活性也非常重要。因此，IFM 选择了 Mobile Industrial Robots 生产的自主移动机器人 (AMRs)。与传统的自动导向车系统相比，这些机器人在管理时无需在地面上部署感应线圈或标记。由于具有多种安全功能，如传感器、激光扫描器和摄像头，这些机器人能够可靠地检测静止和移动的障碍物，并相应地减速或采取躲避动作。因此，当生产布局发生变化时，AMR 可以快速部署到新路线上。
从一台机器人开始
IFM 于 2018 年启动自动化项目，一开始只有一台型号为 MiR100 的 AMR，负责为生产车间的生产线供应物料。当时，由员工手动向机器人发出请求，然后机器人与 IFM 内部开发的货架对接并拾取请求的物料，然后将物料带到存放目的地并转移到交付站。
为了平衡对接过程中的公差，并确保对接过程的第一阶段顺利完成，IFM 将自己的光学传感器集成到了机器人上。该传感器将检查运输容器是否已正确转移。Beller 解释道：“Mobile Industrial Robots 解决方案的一个关键优势是我们可以使用自己的传感器技术来扩展机器人的功能。在我们建立和扩展复杂的自动化内部物流系统时，这是一个重要的先决条件。” 此外，IFM 能够自行设置用于绘制地图和程序顺序控制的软件。Beller 继续说道：“我们不需要任何外部编程支持，转移站的开发、设计和建造，以及系统的调试和扩展都由我们自己全权负责。”
借助内部开发实现内部物流自动化
由于初次采用机器人取得了不错的结果，于是 IFM 决定为另一个非常繁忙的生产车间部署一台 AMR。为此，IFM 进一步开发了货架系统，并设计了驶入式货架。Beller 解释道：“我们新开发的货架系统将容器拾取和运送流程合二为一。而采用驶入式货架意味着，我们的速度是采用对接货架时的两倍，并且我们可以处理快速、频繁的工单请求。这个系统完全由我们内部开发，我们还为它申请了专利。”
这个系统是纯机械的：当 MiR 机器人驶过货架系统时，叉臂会先被压下，以便交付容器。然后叉臂会向上升起，并将一个新的运输容器拉到机器人上。IFM 总共安装了 17 个取送货架系统，这些系统配备了 130 个 IFM 传感器。
MiR Fleet：机器人车队尽在掌控
当员工从驶入式货架的交付缓冲区中取走容器时，就会发出生产线工单请求。容器下部安装了 IFM OJ 光电式接近开关，该开关的状态变化会生成一个任务来请求新的工单。然后，AMR 会接管工单容器的收集工作。
在这个过程中，可编程逻辑控制器 (PLC) 会不断查询货架系统和机器人上安装的传感器，以了解它们的状态变化。如果货架或机器人上的传感器发生相应状态变化，PLC 便会通过 WLAN 接口将改信息转发给 MiR Fleet 控制系统。该控制系统会将生成的任务分配给 AMR，然后由 AMR 执行任务。在分配任务时，车队控制系统会考虑 AMR 的载货状态以及哪个 AMR 最接近目的地。
六台机器人“掌管”物料运输
如今，六台 MiR100 移动机器人分三个班次，为总共 14 条生产线供应物料。这些机器人每天完成 1000 多次任务。每台机器人每天的行驶距离长达 30 公里。
机器人大大减轻了我们的负担。在过去，我们必须自己扛着沉重的箱子穿过生产车间。现在物料由 AMR 集中供应，这释放了一些资源，让我们能够用来创造更多价值。只有在维护或类似的工作中，我们才注意到机器人每天行驶的距离和处理的工单数量。——IFM Electronic GmbH 部门主管Markus Siedenburg
Mobile Industrial Robots 解决方案的一个关键优势是我们可以使用自己的传感器技术来扩展机器人的功能。在我们建立和扩展复杂的自动化内部物流系统时，这是一个重要的先决条件。——精益生产经理和 AMR 实施项目经理ULRICH BELLER
机器人的使用带来新的业务模式
不只是 IFM 自己相信应该使用 AMR：IFM 自主开发的内部物流自动化方案荣获了 2021 年 “年度最佳工厂” 奖。这让 IFM 吸引了其他中型公司的注意，这些公司也想实现内部物流自动化。
获奖后，我们收到了许多其他中型公司的问询，这些公司希望更深入了解我们的系统。因此，我们目前正在开发一种内部物流咨询方案，并合作销售货架系统。另外，我们正在全球其他 IFM 工厂安装 MiR 机器人。在泰特南工厂内，我们目前正在计划进一步开发更多功能，包括容器识别。我们还有很多计划正在筹划当中！——Ulrich Beller
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