機器人在上汽通用東岳智能倉儲中的應用

文/孫嫣梅 吳正明

為解決傳統倉儲管理中的難點和痛點，上汽通用攜手合肥井松自動化科技有限公司，在煙臺東岳智能倉儲項目中，積極探索機器人在智能倉儲物流中的應用；通過在配送環節采用AGV替代人員操作設備的模式，從而達到“降本增效”的目標。

隨著中國制造2025和工業4.0概念的深化，生產、裝備和物流行業正面臨一次全面升級。作為工業4.0三大核心之一，智慧物流也得到了越來越多的關注。

煙臺東岳智能倉儲項目，是上汽通用物流依托公司智能制造核心戰略而開發的成果之一。該項目貫徹了上汽通用的“雙驅聯動、提效創新”年度工作主題，針對傳統倉儲管理的難點和痛點，探索機器人在智能倉儲物流中的應用，通過加大裝備技術升級力度，提升自動化水平，從而實現了“降本增效”的目標。

背景和需求

傳統的倉儲管理存在著諸多問題，例如：數據采集靠手工錄入或條碼掃描，工作效率較低；庫內貨位劃分不清晰，堆放混亂不利收斂；實物盤點技術落后，導致常常賬實不符；人為因素影響大，差錯率高，增加額外成本；缺乏流程跟蹤，責任難以界定等等。而且，物料的轉運是物流過程中發生頻率高、耗用時間長、所需費用大的作業活動。

為了有效解決倉儲物流管理中的上述痛點，上汽通用東岳通過將傳統倉儲和智能倉儲對比，決定組建項目攻關團隊，攜手合肥井松自動化科技有限公司（簡稱“井松”），實施機器替代人的智能物流發展戰略。其主要做法是通過對現場運作流程及基礎數據進行詳細分析，針對不同的物料種類、包裝尺寸、吞吐流量、運作模式等，制定出多套草案，經過不斷評審及完善，最終確定一整套貨架級平庫的方案。關鍵措施是，在配送環節采用AGV替代人員操作設備的模式，降低成本，提高效率，提升配送質量。

物流系統構成及主要流程

整個倉庫共有貨架956個，每個貨架5層，可以存放料箱34416個，貨物種類與吞吐流量極為龐大。井松為倉庫布置了21臺類Kiva機器人來實現整個倉庫的自動化搬運，通過中央調度系統進行智能分析，合理調配每一臺機器人完成各種物料的進出。

本物流系統集成了多種倉儲優化技術，實現物料的隨機存儲，提升倉庫空間利用率。同時可對歷史運行數據進行分析，挖掘物料之間的聯系，制定相應的入庫策略。系統的智能監控模塊可實時監控每一臺小車的運行狀態，保障小車的穩定運作。

倉庫中的類Kiva機器人

圖1：項目布局圖

本項目主要工作流程如下：上料點人工通過PDA掃物料一維碼和料架一維碼綁定，點擊入庫，WMS分配貨物，并下發任務給調度，調度下發任務給空閑小車，空閑小車把料架搬運指定位置報完成，WMS更新庫存信息。

項目亮點

該項目最大的特點是AGV視覺紋理導航技術的運用。

上汽通用攜手合肥井松研發出全球領先的視覺紋理導航技術。該自由紋理導航技術，使用工業級攝像機提取出紋理特征參數，經過圖像處理技術處理，從而獲得紋理的定量或定性描述的處理過程，加上自主研發控制算法。該導航傳感器使用靈活，無需外圍增加輔助導航設施，方便安裝與維修；導引可靠、導引糾偏瞬時反應靈敏度高，如因異常引起脫離預設路徑會自動報警，工業級攝像機抗震動、抗干擾、經久耐用、質量可靠。

在分揀區域，共有16個負責搬運的AGV，運行速度為每秒1米。同時，AGV所有的路線都由計算機控制自行選擇，會互相避讓；機器人會自動挪到附近空閑的充電樁上充電—30分鐘充電，可以工作2小時；在出庫區域，空閑小車按照生產指令在對應的貨架找到所需要的物料，并搬運到相應的出庫區，待人工分揀，再把貨架搬運到相應的位置。

實際效果

煙臺東岳智能倉儲中心的落成，是上汽通用物流不斷革新傳統運作模式，積極探索和推進新技術、新模式的一個縮影。該項目提高了場地利用率50%，降低物流儲運成本30%，提高自動化率達90%，便于產品質量追溯。

該項目通過整合自動化物流設備及貫穿多系統的智能管理平臺，實現了智能化物料運輸、管理、搬運、存儲，在汽車行業內物流無人化、智能化運作及管理方面起到了示范作用。