【本文為新戰(zhàn)略移動機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所原創(chuàng) 轉(zhuǎn)載請注明出處】
根據(jù)中國移動機(jī)器人（AGV/AMR）產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù)，新戰(zhàn)略移動機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所統(tǒng)計(jì)，2021年工業(yè)移動機(jī)器人主要市場占比中，汽車汽配行業(yè)占比為14.40%，仍然是移動機(jī)器人移動的主要市場。作為近幾年最受關(guān)注的移動機(jī)器人細(xì)分品類之一，無人叉車近年來在汽車汽配行業(yè)產(chǎn)線與倉儲的應(yīng)用逐漸增多。以下盤點(diǎn)了未來機(jī)器人的6大經(jīng)典落地案例，看未來機(jī)器人如何突破場景難點(diǎn)，充分運(yùn)用無人叉車的技術(shù)優(yōu)勢賦能企業(yè)。
難點(diǎn)一： 密集型倉儲、突破舉升9.4米
為了提高存儲密度，有些倉庫采取密集存放的方案，這導(dǎo)致移動機(jī)器人行駛路徑狹窄，同時(shí)還涉及到高位存儲。
未來機(jī)器人為華東某汽車零部件著名生產(chǎn)廠商提供了智能化解決方案。
為提高車間運(yùn)作效益，提高搬運(yùn)效率降本增效，該企業(yè)聯(lián)手未來機(jī)器人，針對產(chǎn)線到產(chǎn)線和原料倉到產(chǎn)線的2個(gè)關(guān)鍵物流環(huán)節(jié)，部署了未來機(jī)器人前移式無人叉車和機(jī)器人管理系統(tǒng)。此項(xiàng)目的難點(diǎn)在于極限通道寬度內(nèi)高達(dá)8.5米的5層貨架出入庫，該場景對于無人叉車的感知能力、精細(xì)控制和安全防護(hù)能力是較大的挑戰(zhàn)。
未來機(jī)器人采用前移式無人叉車，最大舉升為9.4米，叉臂根部安裝了感知模塊，可以對橫梁狀況、庫位占用情況進(jìn)行安全檢測，為后續(xù)入庫作業(yè)提供信息輸入，克服高位庫視野盲區(qū)大的痛點(diǎn)難點(diǎn)。同時(shí)，針對貨架老化變形、貨物存放位姿、貨物入叉位置等無人倉儲中影響安全作業(yè)的關(guān)鍵因素，未來機(jī)器人前移式無人叉車所具備了自適應(yīng)模塊，可以很好地滿足多次重復(fù)精準(zhǔn)叉取需求，克服了“貨物多SKU、中心不一”等困難，提高作業(yè)的安全系數(shù)。
難點(diǎn)二：全域智能管理、外設(shè)備自動對接
全域智能管理與自動對接外設(shè)備的難點(diǎn)主要在于，要求AGV本體企業(yè)的車體調(diào)度系統(tǒng)與中央控制系統(tǒng)有較高柔性，可以適配多種設(shè)備的不同軟件并進(jìn)行集成。
未來機(jī)器人已有相關(guān)全域智能規(guī)劃方案落地，系與華東某汽車零部件著名生產(chǎn)廠商（與難點(diǎn)一同）聯(lián)手打造。
此次項(xiàng)目的場景中涵蓋多個(gè)自動化設(shè)備，基地內(nèi)車間之間有常閉的卷閘門作為間隔，每當(dāng)貨物通過時(shí)都需要人工通知管理員開門，一旦人工響應(yīng)不及時(shí)，很容易因?yàn)槿藶樵蛟斐韶浳锒氯?，?yán)重時(shí)甚至影響生產(chǎn)效率。
未來機(jī)器人將機(jī)器人管理系統(tǒng)直接對接卷閘門控制系統(tǒng)，使得無人叉車行駛到卷閘門附近時(shí)，系統(tǒng)提前發(fā)出指令到卷閘門，避免了人工通知管理員開門帶來的延遲和堵塞，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。項(xiàng)目實(shí)施后，倉庫到車間、車間與車間之間的物流得到了無人化升級。由于無人叉車和智能管理系統(tǒng)的引入，實(shí)現(xiàn)了7*24小時(shí)不間斷物流作業(yè)，大大的提升了供應(yīng)鏈效率和靈活性。同時(shí)，因?yàn)樾录夹g(shù)的引用，出入庫準(zhǔn)確率和作業(yè)安全性也得到了提高。
難點(diǎn)三：窄通道、0.1米轉(zhuǎn)彎半徑
很多工廠車間的現(xiàn)場通道空間非常有限，轉(zhuǎn)彎半徑過大會嚴(yán)重影響搬運(yùn)的效率。讓平衡重?zé)o人叉車應(yīng)用在窄通道場景中，行駛通道同時(shí)對行駛與轉(zhuǎn)彎半徑做出限制，將對車體的感知和定位精度和控制能力提出極高的要求。
未來機(jī)器人通過導(dǎo)入VNP15平衡重?zé)o人叉車，為華北某汽配零件企業(yè)打造了平衡重叉車的窄通道場景應(yīng)用案例。
項(xiàng)目實(shí)施難點(diǎn)在于客戶現(xiàn)場倉儲空間有限，項(xiàng)目現(xiàn)場貨架通道區(qū)域僅足夠一般的無人叉車運(yùn)行，但通道寬度窄于平衡重?zé)o人叉車標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎半徑。
未來機(jī)器人通過打磨產(chǎn)品高柔性核心能力，將轉(zhuǎn)彎半徑由原先的0.3m縮減到0.1m，同時(shí)提高無人叉車感知和定位精度和控制能力，成功實(shí)現(xiàn)0.1米轉(zhuǎn)彎內(nèi)半徑，讓平衡重?zé)o人叉車也能完成窄通道內(nèi)貨物存取。
難點(diǎn)四：載具種類多樣標(biāo)準(zhǔn)載具和非標(biāo)載具混場
汽車零部件種類多達(dá)數(shù)千種，工藝生產(chǎn)流程繁雜，各個(gè)車間生產(chǎn)節(jié)奏不同，為汽車汽配行業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性化的生產(chǎn)帶來更多挑戰(zhàn)。而汽配零部件種類繁多、形態(tài)各異，專屬非標(biāo)載具多，庫位管理混亂，不同載具的叉取方式與堆疊方式不盡相同，則要求無人叉車的叉取放置精度高，同時(shí)需要配備多傳感器。
未來機(jī)器人為某華南地區(qū)上市車企打造了多種載具混場的解決方案。
通過采用視覺+激光多種混合傳感器，未來機(jī)器人的無人叉車根據(jù)掃描提取的信息數(shù)據(jù)判斷相應(yīng)的載具類別，再通過自適應(yīng)調(diào)整貨叉叉臂，提升末端操作精度與準(zhǔn)確性，精準(zhǔn)叉取載具。
難點(diǎn)五：國內(nèi)首例項(xiàng)目應(yīng)用、六層以上料框精準(zhǔn)堆疊
在倉儲籠六層堆疊中，要讓倉儲籠支架與下層精準(zhǔn)對接，其叉取精度需要精確到毫米級。
未來機(jī)器人助力某國內(nèi)車企制造基地打造智能物流模塊單元。
該企業(yè)制造基地占地面積約2000畝，車間生產(chǎn)根據(jù)業(yè)務(wù)波動要求24小時(shí)作業(yè)，工作時(shí)間長、勞動強(qiáng)度大，人員運(yùn)維成本水漲船高，且為了提升倉儲效率，基地內(nèi)采用倉儲籠多層堆疊方式，傳統(tǒng)模式中純?nèi)斯ぐ徇\(yùn)堆疊效率低，安全風(fēng)險(xiǎn)大，倉儲籠四根支柱腳墩是人工插入支撐，存在支柱不穩(wěn)定，高低不平整的現(xiàn)象，對無人叉車進(jìn)行堆疊作業(yè)時(shí)的末端感知控制精度要求極高；同時(shí)，因零配件種類繁多，車企貨物信息與物流信息在各個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)中難以及時(shí)同步，信息不對稱，貨物追溯難。
為有效解決客戶痛點(diǎn)難點(diǎn)，未來機(jī)器人根據(jù)客戶需求實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)車間物料自動化搬運(yùn)，在車間交接區(qū)、存儲區(qū)、待發(fā)區(qū)之間轉(zhuǎn)運(yùn)，及完成2到6層物料堆垛。未來機(jī)器人通過配置2臺VNP15平衡重堆高式無人叉車，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)作業(yè)。
未來機(jī)器人VNP15平衡重?zé)o人叉車擁有高精度視覺伺服控制技術(shù)，結(jié)合圖像識別計(jì)算，對倉儲籠支柱特征進(jìn)行信息提取、位姿計(jì)算，進(jìn)而精準(zhǔn)叉取，降低人工堆垛帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)和貨損率；針對倉儲籠支柱高度不一的情形，無人叉車自動開啟高度自適應(yīng)，通過一邊抬升貨叉一邊檢測插孔上方橫梁位置的方式，輸出檢測數(shù)據(jù)，從而對無人叉車的動作進(jìn)行控制調(diào)整，完成六層精準(zhǔn)堆疊。
當(dāng)有入庫需求時(shí)，只需要給無人叉車下達(dá)作業(yè)指令，無人叉車收到指令后，將交接區(qū)兩托一疊的物料運(yùn)至存儲區(qū)，堆疊至6托一疊，并同步更新 WMS庫位狀態(tài)；出庫則是WMS下達(dá)出庫任務(wù)，無人叉車通過中控調(diào)度系統(tǒng)接受任務(wù)，將存儲區(qū)的6托一疊貨物，拆分成2托一疊，運(yùn)送至待發(fā)區(qū)，并更新庫位空滿狀態(tài)。通過智能化物流模塊單元新升級，六層倉儲籠精準(zhǔn)堆疊提升了3倍倉儲空間利用率，有效降低人工運(yùn)維成本，解決了招工難題；中控調(diào)度系統(tǒng)與客戶項(xiàng)目系統(tǒng)的對接，貨物信息、庫位狀態(tài)、物流信息實(shí)時(shí)同步更新，讓貨物的入庫出庫更智能，管理更便捷，提升車間物流生產(chǎn)效率。
難點(diǎn)六：輪胎產(chǎn)線舊倉改造、跨樓層規(guī)劃
多層聯(lián)動配合需要調(diào)度軟件的高度柔性，前期方案規(guī)劃工作量大，實(shí)施起來也具備一定難度。
2021年，未來機(jī)器人與世界前十、中國制造業(yè)500強(qiáng)的輪胎制造企業(yè)達(dá)成合作，為該企業(yè)某物流倉庫提供舊倉改造、自動化升級的服務(wù)，旨在全面提升倉庫的庫容和物流效率。
在此項(xiàng)目中，難點(diǎn)主要在：①跨樓層規(guī)劃。每層存儲區(qū)438*95m，面積較大，客戶庫容要求高，前期重新規(guī)劃庫位工作量大，且多層聯(lián)動配合，要求自動對接貨梯；②系統(tǒng)對接柔性高。對接既有WMS系統(tǒng)，承接大量SKU的入庫和出庫任務(wù)，并對接產(chǎn)線機(jī)械臂和月臺裝車人工終端；③精度要求高。單料架貨物重量大（856kg），料架插孔開口小、孔距不一，4個(gè)內(nèi)扣型底座開口小，要求自適應(yīng)叉取并完成超過6層堆疊，作業(yè)精度要求高；效率要求高。出入庫節(jié)拍快，每天入庫11萬個(gè)輪胎，出庫12~20萬個(gè)輪胎。
客戶現(xiàn)場有兩個(gè)40000平米的存儲區(qū)，兩個(gè)存儲區(qū)均含多個(gè)樓層，客戶要求將入庫區(qū)的輪胎料架通過無人叉車自動轉(zhuǎn)運(yùn)至倉庫內(nèi)部并進(jìn)行堆疊存儲，最高堆疊達(dá)6層；每個(gè)料架內(nèi)僅存放同一SKU同一批次的輪胎。共計(jì)約1600種SKU，按照先進(jìn)先出的原則，根據(jù)訂單需求出庫至出庫區(qū)；以及空料架在庫內(nèi)周轉(zhuǎn)搬運(yùn)等流程。
綜合考量了項(xiàng)目規(guī)模與客戶預(yù)期，未來機(jī)器人為此次舊倉改造項(xiàng)目解決方案部署了多種類型合計(jì)69輛無人叉車作為硬件支撐，同時(shí)配套了庫位管理系統(tǒng)、無人叉車中控系統(tǒng)等軟件集成，讓無人叉車具備自動識別叉取位和自適應(yīng)車身調(diào)整能力；采用任務(wù)串形式下發(fā)指令，實(shí)現(xiàn)了大庫位倉儲場景AGV無人叉車的多層聯(lián)動配合，無人叉車中控系統(tǒng)的高計(jì)算力、多系統(tǒng)對接數(shù)以及兼容性讓AGV得以自動對接貨梯、產(chǎn)線機(jī)械臂和月臺裝車人工終端，滿足了客戶生產(chǎn)節(jié)拍需求，革新了整個(gè)供應(yīng)鏈管理流程，減輕了人工工作強(qiáng)度。
舊倉改造后，兩個(gè)存儲區(qū)合計(jì)存儲量將達(dá)到200萬+個(gè)輪胎，增加了1.5倍庫容。7*24小時(shí)作業(yè)，高強(qiáng)度作業(yè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)“人工替代”，降低生產(chǎn)成本的同時(shí)提高了工作效率，完美承接了客戶需求的出入庫節(jié)拍，實(shí)現(xiàn)出入庫環(huán)節(jié)的全自動、科學(xué)化管理。
結(jié)語：汽車制造廠的物流體系復(fù)雜，物流體量巨大，根據(jù)服務(wù)的目標(biāo)不同，分為整車物流和零部件物流，其中零部件物流又可以細(xì)分為更多種類領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)汽車制造工廠的智能化規(guī)劃需要從多方面逐步推進(jìn)，不斷完善。未來機(jī)器人憑借著獨(dú)特的技術(shù)路線和優(yōu)秀的物流無人化方案，在汽車汽配行業(yè)取得快速增長。
