实现 AGV/AMR 互操作性的 3 种方法

很少有 AGV 和 AMR 制造商拥有为每种应用开发相应车辆所需的资源。因此，了解如何在需要时让其他品牌的车辆与您的车辆在同一个互联车队中无缝协同运行非常重要。本文将介绍实现这一目标的三种主要方法。

随着越来越多的企业计划部署并扩充自动导引车 (AGV) 和自主移动机器人 (AMR) 车队，在同一个车队中运行多个车辆品牌的能力，也就是所谓的互操作性，正变得越来越重要。

本指南将说明：

• 为什么终端客户越来越多地要求使用多品牌车队
• 让不同品牌的 AGV 和 AMR 实现交互的三种主要方法
• 这些不同方法各自的优缺点

客户为什么可能需要多品牌车队？

客户可能出于多种原因，需要让多个品牌的 AGV 或 AMR 协同运行。其中两个主要驱动因素是：

1. 您的车辆产品组合有限

客户可能希望扩大其自动化项目，将更多运输流程实现自动化。但是，您的产品组合中可能没有适合执行这些任务的车辆。

因此，客户可能会考虑与第二家移动机器人供应商洽谈。如果客户这样做，而您没有参与相关流程，则可能会给您的业务带来风险，并可能影响您对项目的掌控、客户对您重要性的认知，以及客户整体运营的成功。

2. 向现有或旧有车队添加车辆

客户可能已经在使用一些现有或旧有的 AGV 或 AMR，但目前希望通过引入新品牌的车辆，例如您的系统，来扩大其自动化项目，或替换现有车队中的部分车辆。因此，这两组系统需要能够协同运行。

“平台优先”思维

此外，拥有多个生产基地的大型制造商等企业级买家正越来越多地采用“平台优先，车辆其次”的思维方式。

这些企业希望围绕一项统一的核心技术，对其 AGV 和 AMR 运营进行标准化。这项核心技术通常是车队管理器。

简而言之，其目标是：在全球多个生产基地部署一套车队监管软件，使其几乎能够将任何品牌的 AGV 或 AMR，无论是现有车辆还是新车辆，整合到工厂所需的任何形式的车队中。 

了解多个车队管理器带来的难题

客户究竟希望避免哪些具体难题？

传统上，每个独立品牌的 AGV 或 AMR 都使用其专用的车队管理软件运行。该软件可能是由导航系统供应商提供的车队管理器，例如 BlueBotics、Navitec Systems 或 Kollmorgen，也可能是由您，也就是车辆原始设备制造商，自行开发的车队管理器。

问题在于，不同品牌的车队管理器在传统上不具备相互进行原生通信的能力。

对于希望部署或扩充更大型车队，并因此越来越需要使用来自不同供应商的多种车辆类型的客户来说，车队管理器之间缺乏通信会极大增加运营的复杂性。

原因包括：

• 当涉及多个车队管理器时，AGV 运营管理和新车辆安装会变得更加复杂，也更加耗时。

• 由于车辆无法共享相同的虚拟路线，它们往往需要在现场沿不同路径行驶，因而需要更多空间。这在空间受限的棕地项目现场通常是一个问题。

• 管理交叉路口和共享交通区域需要额外的定制编程，不仅耗时，也会增加成本。
• 客户需要学习并维护多种软件工具。这不仅耗时，还会增加出错风险，并使知识冗余保障变得更加困难。
• 企业需要管理多个供应商关系和软件许可证。

互操作性有望解决这些难题。因此，对于采用“平台优先”思维的客户而言，继续管理多个彼此断开的车队管理器，正变得越来越难以自圆其说。

那么，实现真正车辆互操作性的方法有哪些？最关键的是，作为车辆制造商，哪种方法最适合您采用？

实现互操作性的 3 种方法

目前，在一个互联车队中实现 AGV/AMR 互操作性主要有三种方法：

1. 使用 interlock 共享空间，从而建立实际意义上的“虚拟交通信号灯”。
2. 采用行业内一种或多种不断发展的车队互操作性标准。
3. 选择原生支持多品牌运营的车队管理平台以及相关的车辆生态系统。理想情况下，该平台不应排除与上述互操作性标准的兼容性。

下面进一步了解这三种方法。

1. 使用 interlock 共享空间（虚拟交通信号灯）

Interlock 是两个不同车队管理器之间经过编程的连接，使 AGV/AMR 能够顺畅通过交叉路口和特定路线区段等共享区域。

对于每一个共享空间，相关的不同车队管理器实际上都会相互“通信”，以决定哪一辆车拥有通行优先权。

Interlock 的作用类似于虚拟交通信号灯。它通过虚拟“握手”连接两个不同的系统。

例如，现场已经安装了 A 品牌的 AGV，而客户现在希望在运营中添加第二个品牌的车辆。作为集成商，您需要识别相关路段，并在这些位置的车队管理器之间编程建立“握手”。

在运行过程中，即将进入共享路段的车辆会通过经过编程的车队管理器接口，通知迎面驶来的车辆自己即将到达，并封锁共享路径。这相当于交通信号灯变为红灯，让交叉方向的车辆通行。当第一辆车驶离该区域后，它会解除路径封锁并通知正在等待的车辆。这相当于交通信号灯变为绿灯。

Interlock 方法存在两个主要问题：

• 为了完成所需的基础编程，您必须能够直接联系另一家车队管理器供应商，以便双方展开合作并开发所需的握手协议。如果两家公司不愿意或无法合作，就不可能建立所需的 interlock。
  
  如果您是现场的第一家 AGV 供应商，并且由您的团队引入第二个 AGV 品牌，例如通过经销商或集成商形式的合作安排，那么这种方法可以顺利实施。
  
  但是，如果您是客户选择的第二个品牌，而原来的 AGV 供应商反对这一策略，则您可能会发现很难与对方合作。
• 现场的共享路段及相应交叉路口越多，使用 interlock 的复杂度、成本和风险就越高。在个别情况下，这可能会造成两个车队管理器难以自动解决的死锁。

2. 车队管理标准

目前，多家组织正在推出车队管理层面的通信标准。这些标准旨在让不同品牌的 AGV 和 AMR 更容易协同运行。

迄今为止最先进的标准是 VDA 5050。该标准由德国汽车行业与德国机械设备制造业联合会旗下物料搬运和内部物流协会合作推动，旨在使符合该标准的机器人能够在一个多品牌车队中无缝协同运行。

更新的标准还包括美国的 MassRobotics 标准。与机器人的运营相比，该标准更侧重于 AMR 之间的通信。此外，由中国移动机器人和 AGV 产业联盟 (CMR) 推动的一项中国标准目前也在开发中，另外还有来自美国加利福尼亚州的 Open RMF 互操作性标准。

即使车队管理标准已经成熟，它们也未必适合每一位客户。为了覆盖最广泛的潜在用户群体，这些标准所提供的功能很可能会围绕最低共同标准构建。这可能会影响车辆速度和现场效率，从而阻碍进一步优化。

互操作性标准：支持责任问题

与是否需要开发“方言”相比，棘手的未来支持责任问题更少被人们讨论。

如果客户有多家 AGV 供应商，并且可能还有一家第三方车队管理器供应商，那么各个部分应由谁来安装和集成？如果出现问题，客户应该联系谁？

如果车辆发生死锁，导致 AGV 运营停止，该怎么办？应该由您的团队负责吗？

还需要考虑以下一些更具体的问题：

• 谁将负责不同品牌车辆的调试和安装？

• 将使用哪一种软件工具，为不同品牌的车辆编排任务？

• 应如何定义不同车辆的特性？

• 哪家公司能够保证 AGV 1 和 AGV 2 准确到达完全相同的位置，例如取货点或卸货点？

• 如果 AGV 1 和 AGV 2 在运行期间发生死锁，谁将负责处理问题，例如由谁提供电话支持？

正在考虑将移动机器人运营建立在互操作性标准之上的客户，应认真考虑这些问题，并与潜在供应商进行深入讨论，以确保成功完成安装并最大限度地降低未来风险。

3. 生态系统方法：由 ANT server 管理的互操作“ANT driven”车队

BlueBotics 的车队管理软件 ANT server，可为采用 BlueBotics 自有 ANT lite+ 导航技术的车辆提供高级任务和车队管理功能。

结果如何？不同品牌的 120 多种 AGV 和 AMR 型号可以配置为在同一个车队中无缝协同运行。

ANT server 的功能包括：

•    任务调度和管理
•    交通控制
•    充电管理
•    与现场设备连接，例如自动门和电梯等
•    项目仿真
•    管理多楼层项目
•    提供简单易用的 API，便于与 WMS、ERP 和 MES 集成
•    甚至还支持户外运营和手动叉车跟踪

实际上，ANT 平台已经能够提供 VDA 5050 和类似标准最终承诺实现的全部功能，甚至更多。区别在于，这些功能现在即可使用。

此外，ANT server也与 VDA 5050 标准兼容，可以确保企业兼得两者优势：既可获得先进的多品牌“ANT driven”车队，也能在未来进一步扩大车队范围。

观看多品牌“ANT driven”车队的实际运行：

应该选择哪种互操作性方法？

随着全球部署的自动化车辆数量持续增加，以及客户的 AGV/AMR 项目规模不断扩大、复杂度不断提高，车辆互操作性必然会越来越多地成为一项基本要求。

如果车辆制造商无法满足互操作性要求，就会很难赢得项目。

如果一个项目只涉及少量车辆，并且您可以直接联系该项目的其他车队管理器供应商，那么 interlock 仍然是一种经济、可靠的解决方案。但是，涉及多种不同车辆型号或品牌的项目往往规模更大、复杂度更高，因此需要更先进的管理方式。

成熟的互操作性标准无疑将在管理此类复杂项目方面发挥作用。然而，如果希望利用这些标准来管理此类运营，同时又不需要进行大量额外开发或后续合规更新，那么实现这一目标还需要数年时间。

在此期间，选择 ANT server 这样具备原生互操作性的车队管理器，可以成为构建功能强大且灵活的车队的有效方法。ANT server 目前符合 VDA 5050 标准，并且未来也将继续符合 VDA 5050 及其他类似标准，可以帮助车队适应客户不断变化的需求。

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