结论：劳动关系转至兄弟单位时，是否需要与原单位签订解除合同，取决于具体的转移方式和相关协议约定。以下从不同角度进行分析：
一、劳动关系整体转移的情况
如果劳动关系是从原单位整体转移至兄弟单位，且这种转移是经过双方协商一致，并明确由兄弟单位承继原单位的权利和义务的，那么通常不需要与原单位单独签订解除合同的协议。因为在此情况下，劳动关系的转移被视为一种整体性的变更，原单位的劳动合同权利和义务由兄弟单位承接，劳动者与原单位的劳动关系自然终止，同时与兄弟单位建立新的劳动关系。但为了确保权益，劳动者应要求原单位和兄弟单位出具书面的劳动关系转移证明或协议，明确转移的具体内容和双方的权利义务。
二、劳动关系非整体转移，需与原单位解除合同的情况
协商一致解除：如果劳动关系并非整体转移，或者转移过程中需要劳动者与原单位先解除劳动关系，再与兄弟单位建立新的劳动关系，那么劳动者需要与原单位签订解除合同的协议。这种解除通常是基于双方协商一致的结果，原单位应按照法律规定支付经济补偿金（如果符合支付条件的话）。
原单位单方解除（需谨慎）：在极少数情况下，如果原单位因经营困难、重组等原因需要单方解除与部分或全部劳动者的劳动关系，并将这些劳动者安排至兄弟单位工作，那么原单位也需要与劳动者签订解除合同的协议。但这种情况需要严格遵守《劳动合同法》的相关规定，确保解除程序的合法性和补偿的合理性。不过，从保护劳动者权益的角度出发，更推荐通过协商一致的方式解除劳动关系。
三、法律建议与注意事项
审查转移协议：在劳动关系转移过程中，劳动者应仔细审查转移协议或相关证明文件，确保自己的权益得到充分保障。特别是要关注工资待遇、工作岗位、工作地点、工作时间等关键条款是否发生变化。
保留证据：劳动者应保留好与原单位和兄弟单位之间的所有书面沟通记录和协议文件，以备不时之需。这些证据在后续可能发生的劳动争议中将起到至关重要的作用。
及时咨询：如果劳动者对劳动关系转移过程中的任何问题存在疑问或不确定，应及时向我咨询。作为专业律师，我将根据具体情况提供针对性的法律建议和帮助。
关注社保和公积金转移：除了劳动合同关系外，劳动者还应关注社保和公积金的转移问题。确保在劳动关系转移后，自己的社保和公积金账户能够顺利衔接，避免出现断缴或漏缴的情况。