摘要：本文基于7个实际落地的无人车间项目经验，整理了设计、选型阶段最容易踩的三个大坑，给出了符合国内行业规范的具体参数要求和解决方案，适合正在做无人车间设计改造的中级工程师参考。
去年帮珠三角一家主机厂改1200吨冲压线的无人车间，差点翻船。你敢信？设计院出来的盖章蓝图，连AGV的转弯预留半径都算错了。改动线花了十七万，停工八天，甲方老板脸拉得比驴长。
很多人觉得，无人车间就是买一堆机器人、上一套中控，堆进去就算完事。哪有这么简单。
动线设计：别盯着设备利用率，先留足维护空间
新手设计师最容易犯的错，就是为了凑好看的设备利用率数据，把车间塞得满满当当。完全忘了，无人车间不是完全不需要人。机器人故障、设备换模、产品换型，哪一样不需要人进去？
按照GB 5083-1999《生产设备安全卫生设计总则》的要求，生产设备之间的维护通道最小宽度是0.6m。很多设计就直接卡着这个最小值做了。放到无人车间里，这就是找死。
无人车间的维护通道，必须留到至少1.2m。为啥？维护人员要推工具车，隔离安全门要完全打开，有时候还要进小型吊装设备换配件，你留0.6m，人侧着身才能过，工具拿都拿不动。
就说上次那个冲压项目，原设计AGV送料通道宽1.5m，按说够宽了吧？我们现场复尺的时候发现，常用的1.5吨磁导航AGV本身宽度就有1.2m，加上货叉上夹着的冲压件，伸出长度足足有22公分，转弯的时候直接蹭旁边的料架。
最后硬生生把旁边的在线检测台挪了30公分，牵一发动全身，整个车间的供电走线、接地端子都改了，白花十几万。
说实话，空间利用率从85%降到80%，看起来少用了点地方，但是真出问题的时候，你能少停三天线，什么钱都赚回来了。
设备选型：精度参数都是浮云，适配场景才是核心
我见过太多甲方一上来就点名要进口全套设备，说参数好看，精度够高。其实90%的工位，根本用不到那么高的参数，纯纯浪费钱。
还是那个冲压项目，原设计上下料机器人用的是发那科的高精度六轴，重复定位精度±0.01mm，单台就要二十八万。其实冲压上下料只需要±0.5mm的重复定位精度就足够用，换国产同负载的机器人，十万块一台就能拿下，精度完全够。
更坑的是，进口高精度机器人自重要比国产同负载的重两吨多，原设计的车间地基承重没留这个余量，又要砸了重新做加固，又是几十万砸进去，图啥呢？
视觉识别选型也是重灾区。现在一提到无人上料，就说要上3D视觉，能解决乱摆乱放的问题。我们之前在一个小家电装配无人车间试过，3D视觉看起来美好，车间灯光稍微变一点，灰尘厚一点，识别率直接掉到80%以下，机器人整天抓空。
后来我们改了设计，给料箱加了两块定位挡板，把料框的位置固定死，换了两千块一台的普通2D视觉，识别率直接干到99.9%，用到现在三年了没出问题。成本省了二十多万。
不过话说回来，核心易损件不能省。比如高速运行的导轨丝杠，码垛工位必须用上银H级精度的，我们试过用小厂便宜货，三个月间隙就拉到1mm，码垛直接歪，掉下来砸坏AGV，那损失比省那几万块多十倍都不止。适配，适配才是核心，不是越贵越好。
冗余设计：无人车间的隐形命根子
无人车间大多是二十四小时连轴转，很多时候没人现场值班，一点小故障就能导致停线十几个小时，损失大到离谱。这时候冗余设计就是你的保命符。
先说供电。按照GB 50052-2009《供配电系统设计规范》，连续生产的车间属于二级负荷，要求双回路供电。我做无人车间，直接按一级负荷来做，每个独立的生产单元都走双回路，一路跳了另一路自动切，不用人跑过来合闸。成本只增加不到8%，但是能避免90%的突发停电停线。
再说通讯。很多设计院图省钱，给整个车间用WiFi覆盖，说满足无线通讯需求。车间那么多金属设备、大型钢结构，信号屏蔽有多严重你试过就知道。我现在做项目，关键控制节点全走工业以太网，AGV漫游用专用工业无线AP，切换延迟控制在100ms以内，从来不会出现机器人走着走着突然卡停的问题。
最容易忘的是急停冗余。很多设计只在车间入口装急停，不对，无人车间的隔离栏每隔10米就要装一个急停按钮，每个机器人本体侧面、AGV车头都要加。去年我去看一个同行做的项目，工人进去捡掉落的螺丝，急停在入口，跑过去按晚了两秒，胳膊蹭到了机器人，差点出大事。
软件层面也要留冗余。现在大家都喜欢上云，说远程监控远程控制好用，那云断网了怎么办？我做的所有项目，中控系统都必须支持本地独立运行，断网了也能照常生产，数据存在本地，网好了再自动同步，绝对不能因为断网停线。
干了快十五年机械设计，大大小小的无人车间项目做了七个，最大的感受就是。无人不是要把人赶出去，是让人从重复的体力活里解放出来，去做更值钱的维护、调试、优化工作。
很多图纸画出来漂亮，参数好看，利用率拉满，一落地全是坑，本质就是设计师没吃过现场的苦，坐在办公室想当然。你设计的时候多留半米通道，选型的时候多去同类型车间跑三次，冗余多花那点小钱，投产后给你省的，都是真金白银。对吧？
