應用

案例 | 未來機器人助力傳統制造企業內部物流自動化探索

2025China.cn   2021年09月06日

  隨著生育率的下降,人口紅利的優勢逐漸褪去,如今的“世界工廠”正面臨用工難的問題。各大傳統型制造企業屢出高額入職獎金來吸引人才,更有部分產業開始向東南亞人口充足的地區轉移。然而,這并不能從根本上解決問題。中國的制造業如何突破用工困局,保持領先優勢?這個問題困擾著許多傳統制造企業的管理者。

  為了應對這個難題,某傳統履帶制造商(以下稱“客戶”)選擇了加快生產制造無人化進程,開啟了內部物流無人化變革的探索之路。

項目概況

  成立于20年代初,客戶一直追求卓越制造和研發創新,不斷引入新產品,為更廣闊的市場提供服務。與未來機器人的合作,也符合他們不斷創新以順應社會發展的理念。

  客戶主營生產和銷售履帶總成、鏈條及主鏈節等高質量和低成本的挖掘機和推土機底盤零部件,擁有廠房面積約3400平方米,員工300余人,計劃將儲存在倉庫的底盤原料通過無人叉車自動轉運至生產線,對接底盤生產。因為生產車間人員走動較為頻繁,要求設計方案能應對人機混場的情況,達到人機協同、物流自動化的目的。

項目難點

  快速銜接產線用料需求

  為滿足產線的原料供應,需要準確獲取生產線原料需求,以及原來存儲位置及狀態信息,讓無人叉車在最短時間內運輸補足原料。

  人機混場,兼顧安全與效率

  客戶生產車間與原料儲存區處于同一空間,同時有車間人員作業,作業環境較為復雜。

解決方案

  經過對客戶車間生產工藝特點、車間布局、物料規格、物流運輸的綜合評估,未來機器人規劃了基于托盤堆高式無人叉車和中控調度系統的產線物流無人化解決方案。通過導入視覺導航無人叉車,無需改造現場,確保靈活性和擴展性,適配人車混場以及窄道原料運輸的工作場景;而中控調度系統能夠充分對接客戶產線需求和倉庫信息,實現信息流和物流的匹配。

  無人叉車作業流程設計

  1) 工廠人工通過呼叫設備下發搬運需求,中控系統調度無人叉車前往指定庫位取料,運送至需求產線對應的上料位底座,把托盤貨物放置在指定位置;

  2) 當有上料位底座空托盤時,人工通過呼叫設備下發搬運需求,中控系統調度無人叉車前往指定位置取空托盤,運送至空托盤存儲區。

  無人叉車功能設計

  項目的核心是未來機器人視覺導航無人叉車,采用自主研發的視覺定位、感知和控制技術,可以實現物料的精準、高效、柔性搬運。無人叉車及配套控制系統具備以下功能:

  1)定位和感知。系統利用安裝在無人叉車上的相機抓取客戶現場環境圖像,提取環境圖像自然特征信息,進而建立客戶現場自然特征地圖,并結合視覺自然環境地圖,獲取高精度、高穩定性的無人叉車全域位置和姿態信息,從而實現高效、高精度、高穩定性的自主定位、運動控制和導航功能。

  2)路徑規劃。基于感知和定位,結合客戶現場實際環境,無人叉車快速計算作業最有路徑。在一定的偏差范圍內,可以根據視覺SLAM導航SLAM系統自動找回預定的軌道路線,并進行自動校正。

  3)控制和通訊。配合機器人中控調度系統,實現無人叉車的遠程監控。依托云儲存大數據技術,無人叉車可將自身狀態以數據形式反饋給中控系統,實現中控系統與無人叉車的信息交互。中控調度系統界面簡潔,操作人員可通過簡單培訓迅速掌握操作。

  4)安全保障。無人叉車配備360度安全防護措施,保持障礙物和叉車之間的安全距離,確保人車貨的安全。車身側面裝備緊急關停按鈕,進一步確保車輛運行安全。

實現價值

  本項目是客戶探索工廠內部物流無人化的第一步,實現了原材料無人化自動搬運,無縫對接生產線,及時相應需求,節省了大量人力成本繼而降低了生產總成本。無人叉車7*24小時模式,能滿足日夜班次輪轉的生產需求,保證內部物流無間斷有效運轉。

結語

  自工業革命以來,工業的發展就是利用工具,解放人力的發展史。自動化工具發展到如今,越來越精細化、專業化。未來機器人專注于工業無人車輛細分領域的技術研發和推廣,致力于為客戶提供有價值的工業物流無人化方案,助力更多的企業實現工業自動化,讓中國制造永葆活力!

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