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在两个总面积超过3000平米的宽敞展厅内，移动机器人如流水般穿梭其间。它们或背负着货物箱，或推动着工件，无论是直线行驶、转弯还是避让障碍，都流畅自如，无需人工指导，也无需任何外部干预，它们自主地在各个工位之间高效移动。同时，工位上的机械臂如同拥有“眼睛”一般，迅速而精确地进行抓取、旋转和放置，完成码垛、拆垛、拆包等一系列复杂操作。一切都在无人化的情况下自主运行，仿佛让人置身于一个未来工厂之中。
然而，这并非虚构的未来景象，而是海康机器人在2024年智造大会上，通过其移动机器人和机器视觉技术，搭建的一个高度自动化、柔性、智能的工业应用场景。这也正是海康机器人在此次大会上向外界展示的创新理念：以“移动机器人+机器视觉”打造柔性生产系统，从而实现汽车、锂电、光伏、3C和流通等离散行业的智能制造。
01 柔性制造点燃“智造”引擎
随着科技的飞速发展和工业对效率、质量和可持续性的不断追求，智能制造已成为全球制造业转型升级的主要方向。在这个数字化、智能化的时代，智能工厂作为智能制造的物理载体和实践平台，正重新定义生产方式和制造模式的发展方向。
全球范围内不确定因素的加剧和技术进步的日新月异，也让传统工厂面临着全新的机遇和挑战：传统工厂以规模化、标准化的生产，长期以来支撑着工业社会的发展，随着全球商业环境的不断变化，以及市场需求多样性的日益凸显，随时应对不确定性已成为常态，如何提升我们对于不确定性的反应速度，如何提升抗风险能力，让企业更具柔性变得尤为重要。
“智能工厂的核心要素，不仅要求系统能自行优化生产流程，提升效率，还需具备出色的自适应能力，快速响应环境变化，更关键的是，它需要实时学习新的环境，不断进化。” 海康机器人首席执行官贾永华在大会主旨演讲中指出，智能工厂不仅仅是实现了生产过程的数字化和智能化管理，降低生产成本，提升产品品质和生产效率。而更重要的是，智能工厂在生产方面无论是产品种类的多样化还是订单数量的波动，都能灵活调整生产计划和工艺流程，具有快速部署和快速调整的能力，在短时间内重新配置或扩展生产线，以适应新产品的生产以及技术的升级，能大大加快产品的上市时间。因此，只有先实现柔性制造才能点燃智造的引擎，让智能制造具有更大的价值。
比如，在现在的新能源车厂，新车上市非常快，从建厂到投产的节奏非常快，在光伏产业，从投产到起量的速度非常短，这都依赖于具有高度柔性化的智能装备和智能产线快速部署，使得工厂能够快速实现这样的目标。
02 用“移动机器人+机器视觉”构建柔性智能产线
智能工厂是智能化的实践载体，由基础设施，智能装备，智能产线，智能车间以及工厂管控等五个层级的紧密协作和集成，实现了一个高度协同、灵活适应、自我优化的制造体系。
“智能装备、智能产线以及智能车间是智能工厂实现高度自动化、智能化的生产力，而柔性产线的基础在于智能装备层。”贾永华表示，智能装备层，除了自动化机台和各种智能设备外，主要是机器视觉等感知设备以及移动机器人等输送设备。作为生产过程的一线“员工”，智能装备的柔性决定了整个智造过程的柔性。智能产线层CONTROL ENGINEERING China版权所有，则通过整合各类柔性的智能装备与执行系统，实现生产流程智能化，让“一键换线”成为可能。在智能车间层，多条柔性的智能产线与其他系统集成，形成智能化生产单位，进一步优化效率、提升资源利用率。
目前，海康机器人已将柔性的颗粒度细分成最小单元，让柔性的触角注入到每个部件、组件以及算法中。比如，比如将视觉传感器、执行机构、各类软件组件分拆为可以独立工作的最小功能模块，再通过iBASE和异构平台，整合出N种产品和系统，快速构建满足特定场景需求的解决方案。同时，海康机器人也将柔性传递给生产价值链中的每一个节点，形成单个设备的智能化以及复合设备的智能化，并逐步覆盖到单条产线、多条产线，再到车间以及整个智能工厂。
“通过层层柔性的整合，将看似无序、复杂性问题通过有序的模块化，实现了从单个、独立的解决方案再到行业综合性解决方案的有序转变。”贾永华补充说道。
为了实现硬件上的最小单元www.cechina.cn，海康机器人对其产品进行了最为详尽的细分。在移动机器人方面，不仅拥有叉取机器人、料箱机器人、潜伏机器人和移/重载机器人等齐全的移动机器人类型，而且这些类别下面还按功能分为堆高、搬运、全向、夹包、托举、举升、牵引、提升等各种子类，产品型号超过1800种。而在机器视觉方面，同样拥有工业相机、智能相机、3D相机、智能读码器、视觉控制器、组件、镜头和光源等全类别产品，而且每个类别下面再细分为多种子类，产品型号更是超过1200种。
“实践也证明了，这种最小模块化单元的设计思想和柔性设计理念，让我们能够提供精准的定制化服务，从而为客户创造更大的价值。”贾永华介绍说，海康机器人已经累计服务17000多家客户，200多个细分行业。据悉，自2016年成立以来，机器视觉业务成交客户达1.5万家以上，截至 2023年底，移动机器人业务已累计交付超 8 万，服务客户有2000家以上。
03 以AI等智能技术扩大柔性半径
近年来，AI（人工智能）技术的快速发展，为工业领域的智能化带来了前所未有的变革。特别是在机器视觉和自主移动机器人领域，AI的作用将更加凸显。海康机器人显然深谙行业发展趋势和市场需求，早已着手以AI等智能技术来提升自己的产品，进一步扩大“机器视觉+移动机器人”的柔性生产半径。
“这几年，我们围绕机器视觉行业应用特点，重点研究AI小样本学习、无监督学习以及行业大模型等技术难题，推出10多项AI算法工具，积极推进AI+机器视觉在更多行业的渗透应用；同时我们结合传统经典算法与AI算法的优势，根据应用需求将二者进行有效的融合，推出了AI模板匹配、AI读码、边缘学习等特色算法。”贾永华介绍说，海康机器人已经基于AI大模型的特征构建了全景三维的标注地图，未来不管是无人叉车、复合机器人，都将通过三维地图来定位，在定位精度、点源识别和视频标识检测等方面都将大幅提升。
有了AI机器视觉和3D技术的加持，可以实现无序抓取，这样就更加柔性，能使用各种物料、各种应用，包括堆码垛、拆码垛，原来只能完成同一个品种堆垛，现在可以实现混码的堆垛。
对于AI在移动机器人上的应用，贾永华表示，在控制层面，基于模型的最优控制，预先规划消除偏差，未来机器人的适应能力会越来越强，同时通过迭代学习逐步适应环境，以提升控制的自主性和鲁棒性。在单体决策层面，基于AI的路径规划方案，通过对大量规划路径数据的学习，使网络具备专家级路径规划能力，同时利用网络推理并行运算，实现板端毫秒级快速路径规划。在群体决策层面，同样通过AI技术，利用大量现场调度数据，基于多任务学习模型对不同场景的调度任务进行预测，获得更加精准的预测结果，从而提高系统整体调度效率。
“移动机器人的智能越来越强大，它就越来越柔性CONTROL ENGINEERING China版权所有，能在人机交互的环境下运行，也能随时调整它的工作内容www.cechina.cn，这样使得它的应用范围大大扩充。”据贾永华介绍，在2023年，海康机器人的移动机器人一年的出货量就超过了3万台，这在以前是无法想象的。
以汽车行业为例，海康的移动机器人已经广泛应用于生产物流和制造工艺中。在生产物流方面，已经应用到全场景的物流配送，此外，还进入到一体式铸造、汽车电池模组生产等场景。在汽车制造工艺方面，已经应用到分装线与主线，实现了可动态调节、高度柔性的生产线。
“柔性不仅仅是技术上的挑战，也需要我们以开放的心态迎接变化，做流程的再造和变革控制工程网版权所有，我们希望能与上下游合作伙伴、广大客户一起，深入合作、携手并进，共创智能工厂的无限可能。”贾永华总结说道。
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