隨著生育率的下降，人口紅利的優(yōu)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(tǒng)型制造企業(yè)屢出高額入職獎金來吸引人才，更有部分產(chǎn)業(yè)開始向東南亞人口充足的地區(qū)轉(zhuǎn)移。然而，這并不能從根本上解決問題。中國的制造業(yè)如何突破用工困局，保持領(lǐng)先優(yōu)勢?這個問題困擾著許多傳統(tǒng)制造企業(yè)的管理者。
為了應(yīng)對這個難題，某傳統(tǒng)履帶制造商(以下稱“客戶”)選擇了加快生產(chǎn)制造無人化進(jìn)程，開啟了內(nèi)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(fā)創(chuàng)新，不斷引入新產(chǎn)品，為更廣闊的市場提供服務(wù)。與未來機(jī)器人的合作，也符合他們不斷創(chuàng)新以順應(yīng)社會發(fā)展的理念。
客戶主營生產(chǎn)和銷售履帶總成、鏈條及主鏈節(jié)等高質(zhì)量和低成本的挖掘機(jī)和推土機(jī)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(zhuǎn)運至生產(chǎn)線，對接底盤生產(chǎn)。因為生產(chǎn)車間人員走動較為頻繁，要求設(shè)計方案能應(yīng)對人機(jī)混場的情況，達(dá)到人機(jī)協(xié)同、物流自動化的目的。
項目難點
快速銜接產(chǎn)線用料需求
為滿足產(chǎn)線的原料供應(yīng)，需要準(zhǔn)確獲取生產(chǎn)線原料需求，以及原來存儲位置及狀態(tài)信息，讓無人叉車在最短時間內(nèi)運輸補(bǔ)足原料。
人機(jī)混場，兼顧安全與效率
客戶生產(chǎn)車間與原料儲存區(qū)處于同一空間，同時有車間人員作業(yè)，作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜。
解決方案
經(jīng)過對客戶車間生產(chǎn)工藝特點、車間布局、物料規(guī)格、物流運輸?shù)木C合評估，未來機(jī)器人規(guī)劃了基于托盤堆高式無人叉車和中控調(diào)度系統(tǒng)的產(chǎn)線物流無人化解決方案。通過導(dǎo)入視覺導(dǎo)航無人叉車，無需改造現(xiàn)場，確保靈活性和擴(kuò)展性，適配人車混場以及窄道原料運輸?shù)墓ぷ鲌鼍?而中控調(diào)度系統(tǒng)能夠充分對接客戶產(chǎn)線需求和倉庫信息，實現(xiàn)信息流和物流的匹配。
無人叉車作業(yè)流程設(shè)計
1) 工廠人工通過呼叫設(shè)備下發(fā)搬運需求，中控系統(tǒng)調(diào)度無人叉車前往指定庫位取料，運送至需求產(chǎn)線對應(yīng)的上料位底座，把托盤貨物放置在指定位置;
2) 當(dāng)有上料位底座空托盤時，人工通過呼叫設(shè)備下發(fā)搬運需求，中控系統(tǒng)調(diào)度無人叉車前往指定位置取空托盤，運送至空托盤存儲區(qū)。
無人叉車功能設(shè)計
項目的核心是未來機(jī)器人視覺導(dǎo)航無人叉車，采用自主研發(fā)的視覺定位、感知和控制技術(shù)，可以實現(xiàn)物料的精準(zhǔn)、高效、柔性搬運。無人叉車及配套控制系統(tǒng)具備以下功能：
1)定位和感知。系統(tǒng)利用安裝在無人叉車上的相機(jī)抓取客戶現(xiàn)場環(huán)境圖像，提取環(huán)境圖像自然特征信息，進(jìn)而建立客戶現(xiàn)場自然特征地圖，并結(jié)合視覺自然環(huán)境地圖，獲取高精度、高穩(wěn)定性的無人叉車全域位置和姿態(tài)信息，從而實現(xiàn)高效、高精度、高穩(wěn)定性的自主定位、運動控制和導(dǎo)航功能。
2)路徑規(guī)劃。基于感知和定位，結(jié)合客戶現(xiàn)場實際環(huán)境，無人叉車快速計算作業(yè)最有路徑。在一定的偏差范圍內(nèi)，可以根據(jù)視覺SLAM導(dǎo)航SLAM系統(tǒng)自動找回預(yù)定的軌道路線，并進(jìn)行自動校正。
3)控制和通訊。配合機(jī)器人中控調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)無人叉車的遠(yuǎn)程監(jiān)控。依托云儲存大數(shù)據(jù)技術(shù)，無人叉車可將自身狀態(tài)以數(shù)據(jù)形式反饋給中控系統(tǒng)，實現(xiàn)中控系統(tǒng)與無人叉車的信息交互。中控調(diào)度系統(tǒng)界面簡潔，操作人員可通過簡單培訓(xùn)迅速掌握操作。
4)安全保障。無人叉車配備360度安全防護(hù)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(cè)面裝備緊急關(guān)停按鈕，進(jìn)一步確保車輛運行安全。
實現(xiàn)價值
本項目是客戶探索工廠內(nèi)部物流無人化的第一步，實現(xiàn)了原材料無人化自動搬運，無縫對接生產(chǎn)線，及時相應(yīng)需求，節(jié)省了大量人力成本繼而降低了生產(chǎn)總成本。無人叉車7*24小時模式，能滿足日夜班次輪轉(zhuǎn)的生產(chǎn)需求，保證內(nèi)部物流無間斷有效運轉(zhuǎn)。
結(jié)語
自工業(yè)革命以來，工業(yè)的發(fā)展就是利用工具，解放人力的發(fā)展史。自動化工具發(fā)展到如今，越來越精細(xì)化、專業(yè)化。未來機(jī)器人專注于工業(yè)無人車輛細(xì)分領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和推廣，致力于為客戶提供有價值的工業(yè)物流無人化方案，助力更多的企業(yè)實現(xiàn)工業(yè)自動化，讓中國制造永葆活力!
（轉(zhuǎn)載）
