位于Mulfingen市的EBM-Past公司新生产线成功扩大了特定风机零件的生产规模。同时，该生产线的物资供应链设计也极为高效，引入了名为Eddy的无人驾驶地面运输车，该车采用EBM Papat公司的Argodrive全向驱动舵轮方案，为产品运输带来了更高的灵活性。

竞争力和可持续发展共享一个关键盟友——效率。高效的生产与物流不仅迅速，而且资源节约。在德国，面对劳动力短缺和对人体工程学的高要求，机器人技术和自动化技术显得尤为重要，它们为提高效率做出了决定性贡献，其中也包括无人驾驶地面运输系统（FTS）。

在Mulfingen生产厂新的风机生产线上，EBM-Past公司采用了其开发的“EMM! Solutions”企业移动化解决方案，即名为Eddy的无人驾驶地面运输车（FTF）。得益于Argodrive全向驱动舵轮方案，这款FTF通过节省时间和优化空间利用，显著提升了物流效率。EBM Papst公司开发的全向驱动解决方案提供了从静止到任意方向的全面机动性，并且相较于市场上的其他驱动技术，具备更出色的爬坡能力和承重能力。

图1  Eddy FTF可以根据系统存储的虚拟地图在生产车间里自由行驶，并在障碍物前自动停止

Mulfingen生产厂中的灵活机动

位于Mulfingen市的EBM-Past公司新生产线专注于生产规格90系列的各种变型风机电动机，该生产线几乎实现了全自动化，这一成就离不开Eddy FTF运输车的助力。以2台各自连接3个动平衡检查站的加工设备为例，为了确保FTF能在各检查站与加工工位间迅速穿梭，并始终在正确的时间将正确的物资送达正确的地点，生产线采用了精心设计的物流方案。这一方案通过EBM-Papst公司开发的Epos软件实现，该软件能够自动设定各动平衡检测台的优先级。值得一提的是，Epos软件与Eddy FTF系统完美兼容。

为了确保每种工作岗位都能按照最佳人体工程学原理进行配置，它们需要根据不同的生产任务灵活调整高度。例如，有一个工位需要根据两种不同空周转箱在生产过程中的需求不断调整高度。为满足这一特殊需求，Eddy FTF运输车配备了EBM Papst公司研发的ECI63-K5电动机，它能够精确调节各工位处的升降高度。此外，Eddy FTF运输车还集成了CAN接口，通过这个接口可以直接控制FTF并读取其过程数据。同时，它还提供了多种数字式输入和输出端口，使得Eddy无人驾驶车辆系统能够控制用于输送物资的传送带——通过控制ECI63-K4电动机实现。在生产线中，FTF负责将产品从一个高度层次输送到另一个高度层次，并承担回程时的物资运输任务。当Eddy运输车从最后一个工位取出成品后，会直接将它们送到与生产车间紧邻的仓库中，该仓库与物资入库和发货区紧密相连，确保了物流流程的顺畅与高效。

负责生产过程数字化的Steffen Ley先生解释说，EBM-Papst公司的控制软件使Eddy FTF运输车能够智能地响应生产过程中各台设备的需求和任务：“借助这一软件系统，EBM Papst公司能够充分发挥‘矩阵式生产方式’的所有优势，包括补偿不同变型产品生产过程中的波动，从而提高机床设备的利用率。”

图2  Mulfingen市生产厂使用的Eddy运输车配用了4个Argodirve驱动装置，车辆的结构设计非常紧凑、行驶非常灵活

驱动装置和软件系统的成功组合

Eddy FTF运输车所采用的驱动系统是EBM-Papst公司自主研发的Argodirve全向驱动舵轮系统。该系统集成了电动机、专用变速箱、传感器以及所有必要的连接接口和导航组件。其决定性优势在于全向性，即能够向任意方向移动。每辆FTF运输车均沿对角线方向配备了两套驱动装置，这使得Eddy运输车能够在拧紧风扇、动平衡检测或零部件货架之间以一定角度灵活穿梭。这一设计显著缩短了FTF运输车的运动时间，避免了停车和转向时的短暂等待，从而提高了整体效率。

与传统的FTS相比较，这种运动学的优势不仅优化了不同生产工作站之间的物资运输，缩短了物流运输时间，而且还可以在非常狭小的空间环境中使用。Argodirve驱动系统的显著特点是采用了两台组合联动的电动机，这两台电动机不仅负责运输车的行驶，还同时负责其转向功能。通过将电动机与叠加式变速器集成于一体的结构设计，实现了对电动机功率的更精确控制和调节，从而确保了FTF运输车具备最佳的机动性和效率。

在Mulfingen市的生产厂中，Eddy FTF运输车所配备的剪式升降台能够承载最重达50 kg的重量。一般而言，Argodirve驱动系统的承载能力具有灵活性：根据运输车所采用的具体驱动技术方案（如轻型、标准型和重型），每个车轮的最大有效载荷可高达50 kg。

图3  能够与输送带相连或者不相连的剪式升降台ECI63型控制电动机的最大特点是速度控制范围大，有着多种多样的数据接口和操作模式

利用虚拟地图定位

Eddy公司的无人驾驶运输车所采用的“EMM! Solutions”FTF解决方案具备出色的障碍物自动检测与即时制动能力，即便是面对最复杂的行驶路线也能游刃有余。为了实现这一功能，首先需通过操纵杆引导FTF运输车在生产车间内行驶，以此“绘制”出生产车间的虚拟地图。这一过程中，FTF运输车会利用激光扫描仪对周围环境进行全面扫描，所记录的扫描数据即构成了虚拟地图。该过程也被称为同步定位与地图构建（SALM），所生成的虚拟地图可用于FTF运输车的导航或激光导航。将这些功能集成到FTF运输车的控制系统中后，便能迅速将这种先进的导航系统部署到各辆运输车上。

借助这张虚拟地图，运输车能够自主测量与不同机床设备和房间结构之间的距离，并运用三角测量原理精确定位。同时，充电桩处的V形板也为运输车提供了精确的定位辅助。通过这些方式，运输车能够清晰地确定自己在车间中的空间位置，无论是处于折返点还是装配工位等特殊位置，都能游刃有余。这种先进的导航和定位技术使得运输车能够在复杂的生产环境中灵活穿梭，无需依赖地板上的导向条或反射器等物理导向设备。此外，借助虚拟地图，该系统还能让运输车“学习”并更新或扩展新的工作站点或行驶路线，从而进一步提升生产效率和灵活性。

图4  Steffen Ley先生（左）和Wyn Alexander Warnicki先生负责FTF运输车的开发设计，并负责客户使用现场的“技术培训”

优秀的地面运输车队

此外，在生产流程中，Eddy FTF运输车能够借助EBM Pope软件实现互联互通，确保它们能准时无误地出现在指定地点，无需任何等待时间。这种协同作业的默契至关重要：在生产高峰期，共有30辆运输车投入运营，其中23辆忙碌地穿梭于生产车间，高效地运输生产原材料和成品零部件，而另外5辆则在充电站进行充电，还有2辆作为备用车辆随时待命。所有运输车均由中央控制站进行集中管理，该控制站能够实时掌握运输车的电池电量、精确位置、当前任务状态以及是否准备接受新任务等信息。基于这些信息，控制中心能够根据不同型号运输车的特性和容量，智能地分配物流运输任务，确保每辆无人驾驶地面运输车都能执行最适合其能力的任务。这种智能化的任务分配，结合以任务为导向的自主安全制动系统，极大地减少了人工干预的需求，提升了生产效率和安全性。

图5 根据运输车具体配用的驱动技术方案每个车轮的最大有效载荷可高达500 kg

Steffen Ley先生解释道，在开发无人驾驶运输车的控制软件时，团队面临了巨大的挑战。然而，Mulfingen生产厂的实际应用情况充分证明了这种自动化无人驾驶运输系统的高效性和卓越性能：“Eddy FTF运输车队能够出色地完成生产厂内部物流运输任务，无论是固定还是变化的行驶路线，都无需浪费时间或产生无效的等待。这极大地提升了我们的有效工作时间。”

无人驾驶运输车控制系统FTS的开发工作也取得了丰厚的回报。凭借其卓越的行驶自由度、矩阵式的生产物流运输能力以及支持最小批量为单件生产的内部物流运输性能，FTS已成为最成功的内部物流整体解决方案之一，并因此荣获了“2023年巴登-符腾堡州安联工业4.0大奖”。