智能倉儲機器人在軍工物流倉儲中的解決方案的研究

王 萌，李 暉

（1.北京飛航捷迅物資有限責任公司，北京 100071；2.國網天津市電力公司檢修公司，天津 300232）

0 引言

近年來，國內電商發展迅猛，每年大型購物節在成交商品不斷攀升的情況下，商品流轉效率卻不斷提升，這在很大程度上歸功于各大電商及物流倉儲的智能化。而提到智慧倉儲，智能機器人功不可沒。自亞馬遜于2012年收購Kivasystems 公司的機器人項目以來，以新型智能倉儲機器人幫助完成倉庫揀選作業的方式開始在全世界范圍內引起關注，其成功應用迅速助推這種新型的“貨到人”解決方案項目在中國市場落地[1]。隨著中國人口紅利的逐漸消失，人力成本不斷上升，物流自動化成為行業發展必然趨勢。中國軍工產業近年來發展迅速，物流保障已成為其重要一環，物流周轉順暢，則可為科研生產提供強大助力，縮短產品的生產周期，提高產品流轉效率。在基于可靠的前提下，借助市場上應用成熟的智能機器人系統解決方案，通過開發先進、高效的倉儲管理系統，實現對倉儲物料安全的實時、高效監控與管理。對降低企業流通成本、提高我國軍工企業物流保障能力具有重要的意義。

1 軍工物流倉儲現狀

市場上傳統倉儲特點是“少品種、大批量、少批次、長周期”，大批量長周期的出庫模式決定庫房多為平面庫，立體高位貨架。而在軍工倉儲中，以“小型化、多品種、小批量、多批次、短周期”為特點的元件類庫房有其獨特的存儲管理模式。一般來講，庫房由幾個小型而專用的房間組成，房間之間分別獨立，這對庫房的自動化及智能化管理帶來一定難度。由于近年來軍工產業及軍民融合快速發展，導致原有的人工揀選的模式不能適應現在的高速發展要求，通過智能化庫房改造成為當代亟需解決的問題。

2 倉儲智能機器人的簡單介紹

智能倉儲是指利用倉儲機器人代替人工進行貨物的裝卸勞作，倉儲機器人是集合圖像識別、傳感技術、運動控制等為一體的智能設備，通常所說的AGV 小車，指裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，以蓄電池為動力來源。一般可通過電腦來控制其行進路線以及行為，或利用電磁軌道來設立其行進路線，電磁軌道黏貼于地板上，無人搬運車則依靠電磁軌道所帶來的訊息進行移動與動作[2]。目前，已有不少各種類型的智能倉儲機器人已被投入到物流領域中使用，有包裝機器人、堆碼機器人、揀貨搬運機器人、裝卸機器人、自動機械手臂等。同時，生產倉儲機器人及智能化系統的公司也層出不窮，除了阿里、京東、GEEK+、快倉等業內知名企業外，眾多初創機器人公司如歐鎧機器人、國自機器人、馬路創新、井松自動化等也紛紛加入。

3 基于軍工元件庫房的智能機器人解決方案研究

3.1 實際庫房介紹

目前，各大軍工集團推行集中統一采購模式，即全集團的某類產品或全院的所有產品由物資部門統一采購、存儲、配送。這種模式的主要特點為種類多，數量少。本文所述的軍用元件庫房更是如此，鑒于以上特點，該類庫房占地很小，一般在100-200平米之間，通常情況下由幾個房間組成。基于此，貨架擺放固定，產品按種類存放并有明確標示為主要特征。

3.2 智能機器人導航方案選擇

導航是智能機器人中的核心部分，主要起到三種作用：一是基于環境理解的全局定位；二是目標識別和障礙物檢測；三是安全保護[3]。目前，主要使用二維碼導航及磁條導航。其中，電磁導航是在AGV 的行駛路徑上埋設金屬線，并在金屬線上加載導引頻率，通過對導引頻率的識別來實現AGV 的導航。二維碼導航根據車載相機掃描地面二維碼信息，控制系統根據任務進行路徑安排和導航。依據元件庫房的特點，貨架及庫房位置一般相對固定，不輕易改變位置，在方法可靠、歷經檢驗的前提下，綜合成本及實現難度兩方面，使用電磁導航是較好的選擇。

3.3 庫房管理系統應用

一般情況下，基于機器人的智能倉儲管理系統的組成如圖，智能機器人作為在倉儲出入庫系統中的一環，需經過一系列信息傳導，最終完成系統交代的任務。舉例來講，在ERP 系統中產品經過到貨檢驗入庫后，等待用戶通知，待接到通知后，庫房管理人員掃描出庫單條碼，將信息傳遞到WMS 倉儲管理系統中，WMS 系統將訂單信息定位到具體庫位，并將信息傳遞給WCS倉儲控制系統中，倉儲機器人在到達指令位置后，通過傳感器等將測得的數據點和參考模型特征進行匹配從而完成工作裝置的精確定位。最后通過運動控制器使貨叉對準貨位上的托盤孔或貨架空位進而執行存取動作，完成取貨后送至相應位置，等待下一次的指令。

圖1 智能機器人倉儲管理系統

4 結束語

本文通過對當前軍工庫房的現狀和當前主流機器人的介紹，討論了實行庫房智能化改造所涉及的庫房管理系統，導航路徑選擇及實際應用流程等，有助于對現階段軍工倉儲使用智能化設備通過合理的方案實施，實現軍工物流的智能化彎道超車。