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文|新战略
化纤纺织行业
案例一:未来机器人世界500强化工企业产线到月台无人装卸车项目
(1)项目描述
案例客户为一家世界500强石油化工行业集团公司,其工厂占地约12万平方米,主要生产石油化工产品-涤纶短纤,其内部物流面临诸多挑战,成品在产线、检验仓、成品仓、外月台之间的分拣和转运,完全依赖人工作业,工作效率不高。通过引进未来机器人柔性物流无人化方案,部署十多台无人叉车和中控调度系统,实现从产线转运到外月台装卸车的物流智能化管理,成功帮助客户实现全流程物流无人化,成为“智能工厂”的关键一环。
按照客户需求,结合工厂实际情况部署定制化物流无人化方案,包括十多台平衡重式无人夹抱车及一套未来机器人中控系统,取代3班叉车工人,24小时稳定连续运行,稳定、高效地替代人工作业完成物流运输任务。本项目的创新点在于:无载具物料,需要配置特殊属具。本次采用了自主开发的夹抱款平衡重式无人叉车,并且支持超过10种属具的装载,可以适应多种类型的货物;产线双层夹抱与品字形堆叠。在辊筒线完成双层料包堆叠与整理,并转运至缓存区进行品字形堆叠,通过外置压力传感器,避免了因夹持不稳定导致的掉包情况;多种规格货车装车。货车规格不一,增加了装卸的难度,未来机器人通过部署5G网络和视觉环境监控,利用MEC边缘计算,对货车位置和位姿进行检测,生成三维装车方案,完成不同规格货车装卸。5G通信技术的引入,低延时视频信息传输,MEC边缘计算,实现信息流与物流的匹配,;自动化仓储及管理,运维简单,精简运维人员,帮助客户共节省21名叉车司机,无人叉车出入库搬运峰值63托/h,24h的3班作业,该客户的库容总量从4000包提升至6000包;仓库内无操作人员,彻底消除安全事故隐患。某国家高新技术企业,纺织行业巨头,在5号厂房的一期项目中应用8台平面搬运式叉车AGV。叉车AGV承载2吨,完成车间内各个车位间空满物料的转运,实现智慧工厂的闭环。传统的仓储管理中存在诸多的弊端,通过智慧物流,提升自动化水平,实现无人搬运设备替代人的战略,有效解决了仓储物流管理的现存痛点。物流人力的解除,帮助该厂房减少近30%的人力,AGV自动化物料搬运系统对于纺织业降低劳动强度,提高生产效率具有重要意义!纺织业的物料搬运是比较复杂的。纺织业的原料、成品和半成品体积大,密度小,组织蓬松柔软,形态不稳定。在各工序之间搬运时,碰撞和摩擦有可能损伤外形。此外大多物料都需要卷装运输,这些卷装载具,都需要特殊定制。基于纺织业物料及载具的特殊性,叉车式AGV需要确保运行的稳定性及定位的精确度,叉车AGV的支腿需要进行特殊定制,匹配卷装载具。由于布卷长达2.2米,载具形态特殊,坤厚在该行业项目中,首次尝试采用通过工业图像传感器检测满料车库位状态,触发任务,成功率达到100%。目前,该纺织公司5号厂房实现了各类物料100%自动搬运,人员节省约20人,整体作业效率提升30%,实现了运管效率的显著提升。该自动化物料搬运方案的可复制性强,目前坤厚已于该企业达成战略合作,助力整个纺织厂的智能制造转型升级。纺织业作为我国制造业中的重要支柱产业之一,其智能制造是实现产业转型升级的主要途径。坤厚将根据纺织行业的物料特点,结合多个纺织业项目的经验,采用AGV上位机系统和设备控制系统,打造纺织行业可视化、可追溯的智能物流系统!案例三:木牛流马某化纤行业龙头企业智能生产AGV项目国内知名化纤行业龙头企业,其所属集团现拥有全球产能最大的PTA工厂之一、全球最大的功能性纤维生产基地和织造企业之一,为满足客户POY外检自动化产线原丝转运的需求,“木牛流马”(全称:苏州罗伯特木牛流马物流技术有限公司)为客户量身定制的AGV解决方案,提升了整个仓库的智能化托盘搬运水平,在满足客户密集存储要求的同时,减少人工投入,获得了客户的肯定。该项目中AGV运行区域涉及到客户化纤产品生产过程中的满丝箱和空丝箱的上下料搬运任务,是产品生产过程中的重要环节。以往的作业流程中,需要工人将2米见方、重达3吨的货物在产线间进行来回搬运,人为操作往往还会造成较大的偏差,使得货物未能准确堆放到位,并存在安全隐患;由于化纤行业的特殊性,一旦产线开工就需要24小时不间断的运行才能保证产品的品质。根据化纤行业的特性,木牛流马为客户量身定制了适合其工况要求的AGV产品:特殊的安全定位装置设计。鉴于化纤行业搬运丝箱的特殊尺寸及精度要求,定制化的设计确保AGV在完全安全的情况下搬运丝箱,运输、转弯行驶、取放货等运行稳定可靠,且位置不会发生偏移,达到了精度±2.5mm的要求。智能充电系统。整个项目配备了“木牛流马”智能充电系统,并为客户定制了合理的充电策略,从而实现了24小时连续不间断作业,从而保证产线的稳定运行。AGV调度系统。配备了木牛流马移动机器人智能交通管理系统,其是一个能同时对多部AGV实行监管、控制和调度的系统。客户可以从系统界面实时了解每部受控AGV的设备状态、所在位置、工作状态等情况,还可以自动或手动呼叫空闲AGV,给其分配任务。根据客户的实际需要,还可以增加AGV故障报警、复杂路段交通管制等功能。AGV小车出现异常时,调度系统会在屏幕上显示出相关状态。调度系统接收到故障信息后,需立即指派相关监控人员根据提示的信息排除故障。交通管制模块提供多样化的AGV交通管制控制方式。可以实现简单或者复杂的交通管制逻辑,并且可以针对不同种类的AGV定制不同种类的交通管制方案。本项目由于化纤行业的特殊性,也配备了专门定制的调度系统,同时调度25台AGV的运行,并考虑到突发情况下的变动,保证了24h运行故障率降低,从而能将运行精度达到最高;通过本项目的上线运行,提升了整个车间的智能化搬运水平,提高了生产效率,减少了人工投入,排除了安全隐患。作为化纤行业的龙头企业,在其示范作用引领下,必将给本行业带来一次智能制造升级的变革,推动行业整体智能制造水平的升级。案例一:新松叉式移动机器人应用于德系高端汽车生产线
(1)项目描述
某德系汽车领导品牌位于沈阳的新发动机工厂,是该集团在国内首家集铸造、机加和总装三大制造工艺与一身的发动机工厂,自动化智能化水平极高。2014年,该公司从新松批量采购叉式移动机器人,用于发动机铸造车间铸造砂芯的运输工作,该系统采用激光导航技术,并通过WCS系统智能控制,完成整个厂区砂芯的智能供应。
图:新松叉车AGV发动机工厂应用
(2) 难点和创新点
“砂芯”用于发动机缸体的制造,是决定发动机铸造质量的核心材料,东北雨季湿度80%以上,砂芯潮湿是制造质量的致命威胁。新松自主研发了砂芯智能存储及除湿系统,通过调度系统的智能判断,减少机器人运输砂架到用户及充电动作导致的频繁开关门导致车间内湿气过多的问题,系统能够预测即将使用的沙架并提前行驶到指定点位,以减少供应时间。存储过程无人化,物流车间全部智能管理,运输错位率降为零,可将人员应用到更多的增值过程。同时,为了提高AGV的运行效率,AGV采用自动换电设计,集中自动换电站可在较短的时间内完成对AGV的换电池作业,不需要人工干预。
(3)效益和影响
砂芯智能供应,在仓储管理系统中自动追踪沙架状态,每项工作可降低150S时间,并增加可追溯性。无纸化信息流,减少打印费用。除湿系统自动控制,AGV自动行驶及充电,全部实现无人管理(TPU=0)。通过该项目的实施,为该集团每年较少千万级的设备损失。以此项目为起点,该集团后续分批从新松引进了顶棚线AGV输送系统,车身,车门拖车AGV系统等多款叉式AGV,形成了更加柔性的智能物流整体解决方案。
案例二:大众物流国内某著名品牌汽车动力总成工厂叉车AGV项目
(1)项目描述
国内某著名品牌汽车的动力总成工厂运行着由长春市大众物流装配有限责任公司非标定制的货架搬运叉车,用于完成线边流利条货架空满物料交换,代替人工经行库区至生产线边的备货任务。单车载重1.5T,速度最高可达1.5m/s,采用激光反光板导航方式,停车精度±5mm。此项目为国内某著名品牌汽车与长春市大众物流装配有限责任公司合作开展的物流改造实验项目。前期以机器换人为课题,研究AGV在产线物流运行的可行性。实验得出结论,使用长春市大众物流装配有限责任公司叉车AGV方案可完全替代现有产线物流人工作业方式。
图:大众物流叉车AGV用于汽车动力总成工厂
(2)难点及创新点:
传统的线边补料模式为定时补料,补料员大部分的时间都在工位间行走且需具备一定的经验和技能,但补料不准确、及时导致停线的风险还是偶会发生。大众物流创新性的采用转换灵活、投资少、维护成本低的空满物料交换作业模式,在“省力”的同时解决了“省人”的根本问题,达到现代一流的精益生产要求。
(3)效益或影响
通过参与工厂物流改造实验项目,不仅省人省力,降本增效,还提高了物流配送的安全性。在物流自动化、信息化改造的同时,初步实现物流无人化。
案例三:今天国际无人叉车一汽解放柴油机厂项目
(1)项目描述
2019年,今天国际为解放动力一汽柴油机厂潜心打造的智慧物流工程正式投入使用,开启了国产发动机厂智慧物流与智能制造深度融合的大跨越,按订单组织生产的创新模式,将构建一汽锡柴全生命周期的智能制造。
图:今天国际无人叉车一汽柴油机厂应用
(2)难点及创新点
解放动力一汽柴油机智慧物流系统工程以打造高效、敏捷、精准的生产物料供应为核心目标,整合工业自动化软硬件与系统方案,通过冷试库、油封库、缸体库、缸盖库、飞轮曲轴库5大库区的智能存储、拣选、配送,实现了汽运架、曲轴、飞轮壳等8000多种零配件的智能仓储和配送,使机加工生产线、装配生产线等七大区域实现智能无缝衔接,满足了一汽锡柴复杂、多样、精益智造的生产需求。
该项目充分发挥AGV灵活搬运的优势,35台AGV与5条生产线无缝衔接,成功实现物料供应的快速响应,以及140个工位的协同作业;为保证每个节点内生产装配过程的可靠、精准,在拣选配送各环节还特别设置了SPS分拣防错系统、RFID信息系统、视觉识别系统等,可做到步步防错,保证实物流与信息流的一致性,充分确保组装配件清单和组装顺序的精准无误,实现按需配送,避免错装漏装造成发动机返工,有效保证了发动机出厂的可靠性。
根据庞大的零配件体系生产组装需求,今天国际构建了多层次、全方位的信息化系统,通过整合WMS、WCS、mes、CAPP、PDM、ERP、三维可视化等系统,利用二元指挥平台,可对发动机生产制造进行全周期质量的跟踪和把控,管理人员打破“信息孤岛”僵局,突破时间和空间限制,实现整个厂区的集中控制与协调作业,并可随时对生产数据进行调取和分析,进行智能决策和智能物流配送。
(3)效益及影响
本项目通过全面应用精益制造的方法,实现拉动式生产,配合装备的自动化和产品、工艺数据的数字化,实现生产智能调度、数据自主流转、现场精益管理。应用工厂物流规划和建模仿真软件,实现工厂的数字化建模和持续优化,从而真正构建物流装备行业的高效柔性混线生产的范例。
重型柴油机生产属于离散制造,整个生产过程物料品种数量庞大,物料配对关系复杂,物流配送路线多样,靠人工进行物流配送存在差错多,不及时的问题,靠传统物流信息管理系统处理,存在流程僵化,灵活性不够的问题。针对以上存在的问题,本项目通过对生产实际情况和计划的实时预测,不断修正每种物料的需求计划,迅速发出最新的物流配送指令,系统抽象化物流对象属性,具有灵活的配送组合策略,应对复杂的物料配送情况,系统利用机器学习技术自动优化物流调度算法,并对可能发生的问题进行预警。综合利用各类先进的智能物流装备解决不同类型物料的配送执行问题。通过对软硬件技术上的突破和两者的有机结合,实现了离散制造复杂物料的全工序自动配送。
智能物流系统工程投入使用后,生产效率显著提高了20%,能源利用率提高了11.5%,综合运营成本降低了22%,产品生产周期降低了10%,库存周转率提升,物流出错率降低了50%。智能物流的实施促进了一汽锡柴对市场的快速反应能力,提高了精益智造的能力。
案例四:裕新智能青岛一汽解放总装车间叉车AGV项目
(1)项目描述
某重卡总装车间,应用了由裕新智能为其量身定制的24台搬运叉式AGV。其中方向机应用6台,板簧应用12台,牵引盘应用6台,单台承重不低于3T,可实现1m/min~42m/min无级变速。相较于磁条、二维码等AGV柔性更高,相较于视觉来讲不受环境亮度干扰,运行稳定性更强。其中板簧配货区搭载库位管理系统,实现完全无人化空、满交替补料。
图:裕新智能无人叉车一汽解放总装车间应用
(2)难点及创新点
实现了总装车间内物料配送的智能无人化升级。车体具备自动清洁车轮功能,主动有效减轻车轮对地面的压痕影响;基于总装车间原有生产和物流模式的现状进行规划设计,相应操作人员无需变更操作工艺,对现有模式不干涉不影响,实现了从人工配送到AGV智能无人化升级的无缝衔接。
经济性:只需简单部署若干反光板即可,无需对旧厂房进行大面积施工改造。避免产生大量的基础费用;AGV上线运行后,节省了原有的人力和设备的相应支出。
先进性:板簧取料区域采用自研的辅助库位管理系统,实现完全无人自动化补料及配送,缩短了AGV未载货移动路程占比。
(3)效益及影响
总装车间已投入使用一年多,在AGV智能升级改造后,不仅减少了人工及管理成本,提高了配送的效率和准确性,还实现了与工厂MES系统的无缝对接,是自动化与信息化深度结合的一个很好范例。
案例五:SEER仙工智能汽车零配件加工车间项目
(1)项目描述
江苏某外资企业,主要从事汽车防抱死制动系统,驾驶辅助系统的电控单元,传感器等电子产品及零部件研发与制造。随着公司快速发展,业务需求不断上升,用人需求加大。由于从仓库将物料发往生产车间,一般需要人力搬运,存在人工成本较高且效率低下的问题,并且与MES系统协同工作不紧密,急需提升车间自动化、智能化水平。
SEER配合集成商客户使用基于SRC的激光SLAM搬运式自动叉车智能物流解决方案,帮助该企业成功完成了车间物流自动化改造,为该企业降低用人成本与安全隐患的同时,有效提升了工厂物流运输效率。
该工厂主要有仓库和车间两个工作区域,当车间工作站需要上料时,通过产线上操作电脑的发料软件进行呼叫,由MES系统直接给基于SRC的激光SLAM搬运式自动叉车下达指令,自动叉车便会将仓库的物料运输至车间,并将车间的空料架运回仓库停车区,实现了仓库与车间的无人化运输闭环需求。电量较低的自动叉车,在不影响正常工作的同时,便会去指定的充电桩位置进行充电,充满后返回仓库停车区待命,保证了车间全天候不间断运输。
图:仙工激光SLAM叉车汽车零部件车间应用
(2)难点及创新点
难点:用于导航的激光传感器安装位置较高,对处于低位的障碍物难以检测。
对策:在低位添加额外的激光扫描器,通过多传感器进行安全防护,实现了自动叉车对整体环境障碍物的检测,保证自动叉车在执行工作任务时保证人员和货物的安全。
(3)效益及影响
用机器人取代人工搬运,解放了人力,大大降低了该企业的劳动力成本,同时减轻了车间人员管理成本;提高了仓库与车间的物流运输效率,进一步提升了企业生产效率;与MES系统有效连接,推动车间实现了自动化、智能化的目标。
案例六:林德叉车知名重型汽车制造集团发动机生产工艺自动化项目
(1)项目描述
某知名重型汽车制造集团的机加工物流与新建装配线项目,共计应用了由林德(中国)叉车有限公司为其量身定制的46台叉车式及背负式搬运机器人。
新建装配线项目配备36台叉车式搬运机器人,单台搬运机器人最大承载能力可达3吨,最大运行速度可达2m/s。搬运机器人的应用,相比于传统的人工手动搬运与滚筒输送线方式,更具有高度的柔性化,是实现发动机装配转运自动化的基础,减少现场人员的流动性,提高车间整洁度和空间的合理利用。
机加工物流项目配备10台叉车式与背负式搬运机器人,应用于发动机缸盖及曲轴箱相关零部件的自动化转运,达到提高自动化水平来实现产品柔性化以及标准化,同时降低企业人工成本,提高数据的准确度。
图:林德叉车知名重型汽车制造集团发动机生产工艺自动化应用
(2)难点及创新点
该集团内第一条实现发动机装配与机加工自动化产线,采用多车型复合作业设计,提高车间内部运作效益,提高搬运效率做到降本增效。实现发动机的装配和机加工柔性化,更好的适应现有厂房布局,对商用车/客车/轨道交通领域有示范作用。
经济性:产线使用叉车式及背负式搬运机器人进行物料自动化转运,可有效减少对项目现场土建及钢构的需求,减少项目整体前期的投资。若项目后续产品升级换代或者优化工艺时,需要增加取/放货点位、调整生产节拍流量等,只需要调整搬运机器人运行路径或者设备数量即可,无需重新对项目现场做基础设施或钢结构施工,可以更灵活方便地调整产线物流动线,二次投资更小。
先进性:创新使用搬运机器人搭载辊筒输送线技术,可实现发动机零部件与生产线固定式滚筒无缝对接完成零部件自动上/下线的目的,保证整线的生产及时性与连贯性。
(3)效益或影响
知名重型汽车制造集团发动机新建装配线与机加工项目已投入生产,该项目是重型汽车生产制造行业第一个全流程实现无人化物流转运。该集团做为重工行业的领导者,在其示范引领作用下,国内重型汽车制造领域必将迎来一次行业变革,推动行业提升智能制造水平,助力产业转型升级。
案例一:X-Mover中力搬马机器人某著名物流公司机器人项目某物流公司的转运中心应用了20台中力物流专用搬马机器人XPL,单台承重2T,最大直线行驶速度可达2.5m/s,最大倒车速度1.5m/s,最大转弯速度1.2m/s。通过与现场的PDA进行对接,可实现快速的货物分拣和转运。大幅降低了现场搬运工人数量,并提高了现场的搬运效率。图:X-Mover中力搬马机器人物流公司转运中心应用自主检测库位:库区多列状态多机协同检测,即机器人巡检功能,当每台车经过库区时,都会自动检测并上报库区入口库位状态,调度会依据上报信息实时更新入口库位状态,以提供给下一台机器人进行提前路径规划。自动落货:支持多列自动卸货,列数可根据需要随意扩展;支持长距离倒车,支持倒至月台指定位置并进行自动卸货;每列无库位管理,库位卸货自主感知、自主决策,灵活自动分配每列各托盘排列。某物流公司的转运中心已开始应用中力物流专用搬马机器人XPL,大幅降低了转运中心内搬运工人的数量,提高了搬运效率并节省了人工成本,缓解了转运中心的用工难问题。在该场地的带动下,其他物流公司纷纷开始投入物流专用搬马机器人。因物流方案的可复制性,目前已有多家物流公司批量投入使用。在全球物流巨头企业的第三方物流仓库,仓库内货架高度7.2m、6000m²作业面积、4000多个仓储货位,合力高举升叉车式AGV用于货物出入库搬运,项目已稳定运行第4年。该项目中,叉车AGV几乎24时不间断作业,作业精度可达±5mm,媲美熟练搬运工;并且AGV可取代仓管员工作,自动实时传输作业数据,实现仓库信息化、精细化管理。仓库智能物流系统助力用户打造高效、透明及快速反应的供应链管理平台,提升仓储管理效率、实现良性的仓储成本控制。值得关注的是,该项目实施最大程度保留原有的布局、设备和业务流程,减少用户项目总投入。2017年项目试运行时,国内高位前移式叉车AGV应用凤毛麟角,而第三方物流仓库场景对AGV无失误的高稳定作业、快速响应任务、智能调度以及与上位WMS系统高效协作,都提出了严格要求,截至目前AGV仍然稳定运行,助力企业效益提升。案例一:杭叉智能橡胶行业某龙头企业 AGV自动搬运项目为老工厂改造项目。本项目主要由各类型叉式AGV、呼叫系统、WMS、PDA操作系统、电子看板系统、监控系统等组成。通过对接现场MES获取所需的基础信息,打造一整套智能物流系统。一期主要针对内衬层、胎侧、垫胶、帘布、胶料等几种物料,后续目标为完成全钢车间、半制品车间的整厂自动化搬运,对接系统并完全替代人工,建设无人工厂。各类AGV被分别安置在不同的车间内(一套AGV系统支持200台AGV),由MES通过接口协议的定制化,实时与杭叉自动化管理系统交互数据信息,下发任务至AGV调度系统,AGV执行任务并反馈信息给上层系统。加上缓存区定制化的库位管理系统、PDA操作系统,形成了一整个完整的智能物流系统架构,也为后续AGV的扩展性提供了保障。难点:1、自动化程度弱:存在大量人工参与。叉车、牵引车、百叶车等比比皆是,和AGV交叉作业,交通情况复杂,需要考虑全方位的安全防护。2、信息化程度弱:现场都是人工叫料,且无库位管理,都靠人工肉眼识别,易出错。3、老厂房的制约:空间狭小、通道狭窄,很难有效规划AGV行走线路及缓存区;且地面都为钢板,起伏不平,影响AGV精度及轮胎寿命。4、工装、托盘较老,形变严重。1、在自动化对接的基础上,也配备了PDA系统,人工可以通过该系统查看AGV的运行状态、位置信息、报警信息等;且可以人工手动进行出入库操作,并通过PDA反馈给WMS系统;可以通过PDA对接MES系统,下发成型机叫料任务。2、通过调距抱夹属具,搬运形变较大的胶料托盘,AGV自动调整间距,适应多类型托盘4、老旧厂房,适应颠簸地面、复杂工况。人机相互繁杂,对车辆安全能力要求极高。减少叉车10多台,节约人员投入24人,基本上做到2年内收回AGV投入成本,且提高了搬运效率,增加了物料搬运的准确性、安全性。所有数据有据可查,实现了信息化、自动化的管理。该企业为橡胶行业的龙头企业,也是第一次大规模在老旧工厂内使用AGV且投入正常生产,带来实际作用。为集团及其他轮胎企业的后续推广打下来坚实的基础。案例二:60台叉车AGV——机科打造轮胎行业标杆案例
1、项目基本描述
机科发展科技股份有限公司所承接的轮胎行业自动搬运移动机器人输送系统项目是轮胎工厂智能制造绿色工厂的核心物流输送产品,是绿色工厂的血脉,承担着承上启下的关键作用。移动机器人AGV是本项目的核心产品,为生产过程中的物料自动化转运提供有力保障。
本项目系统有机地集成了近60台叉式移动机器人、WMS软件系统、移动机器人调度软件系统、RFID信息跟踪系统等组成部分,实现了整个系统定位精度高、稳定性强、运行效率高、信息化智能的特点。
通过实现物料的自动化转运输送,解决了企业招工难、工作强度大、成本高等痛点,特长明显,为轮胎工厂实现轮胎工厂绿色智能制造转型升级提供有力支持。
2、项目创新性
(1)项目高度集成密炼车间、半部件车间、成型车间、硫化车间等车间的设备,实现轮胎生产所需物料的自动、智能供应,形成集物料搬运机器人系统、RFID电子标签识别系统、智能供料信息管理系统以及与企业信息系统接口集成为一体的新型车间成套物流装备。
(2)项目满足了轮胎制造企业日常生产所需的大批量、多品种物料供应,实现了生产过程物料信息的全过程信息绑定与追溯,为成品轮胎质量管控和成品档案管理提供基础数据依据。(3)项目充分利用移动机器人AGV技术、计算机技术、网络通信技术、物联网技术(条形码结合电子标签RFID),实现了OT系统和IT系统的融合集成应用。本项目的成功落地在轮胎行业影响力巨大,得到了国家级省部级相关部门的高度认可,行业影响力巨大。很多国内外知名轮胎企业纷纷效仿,开始了智能化升级改造的道路。目前机科股份AGV产品已经推广至欧洲、亚洲等地。(1)2016年本项目被评选为“工信部智能制造新模式”项目(2)2017年本项目被评选为“智能制造试点示范”项目(3)2018年本项目被评选为“制造业与互联网融合发展试点示范”项目(4)2019年本项目被评选为“第四批绿色工厂及绿色设计产品”项目该轮胎厂炼胶车间内物流大量采用人工叉车及人工搬运模式,相关工作人员较多,且效率不高,为提高炼胶车间物流效率,实现车间内物流规范化、智能化、柔性化及减员增效的目的,采用艾吉威53台无反激光叉车AGV搬运系统在多达7.2万平方米的两层厂房内实现物流无人化。旧厂改造,空间小,对叉车AGV运行的安全性,行走路径的最优化,整个系统对原有生产流程的适用性比新厂项目要求更高;多台无反叉车AGV同时运行时,保障车和车之间不发生碰撞,一个车故障之后,其他车可以绕路而行;生产搬运节拍快,不只要求自动叉车速度快,最快达到手动叉车极限1.6m/s,而且在拥挤的环境下,在密集任务下达后,AGV集群控制系统能最大化AGV的利用率,满足产线高强度的生产节拍;无反叉车AGV系统能够在出现异常搬运任务(如人工或生产计划触发改变生产工艺流程)时,记录异常并给出纠正方案。对于轮胎行业来讲,本项目是旧厂改造,利用柔性化的导航技术克服场地狭窄,空间受限的难题,使得叉车AGV在有限的空间内实现大规模集群应用;并采用智能算法的控制系统,最大化叉车AGV的利用率,满足产线高强度的生产节拍。该项目为轮胎行业应用柔性化的AGV树立了典范。叉车AGV集群控制系统,可复制到轮胎行业新厂智能物流项目的规划建设中,同时在旧厂改造项目上更具突出优势。某医药集团是东北地区最大的自营、代理各类药品和医疗技术的医药公司,业务涉及各种类国内外中成药、化学药制剂、化学原料药、抗生素、生化药品、生物制品、医疗用毒性药品和医疗器械的销售。其一期库房占地面积约2000平米,立体化货架有约1200个货位,可存放约2万箱常规药品。国自机器人根据该客户需求,结合库房现场的分布环境和条件,采用医药行业物流仓库智能搬运解决方案,通过智能物流机器人对药品供销配运环节中的验收、存储、分拣、配送等作业过程优化,缩短库存及配送时间,全面解决痛点,大幅提高药品库房物流自动化水平。作为药品厂家和医院之间的桥梁,面对药品批号繁多、库存要求各不相同的特殊性,该医药集团物流仓库既要满足医院需求的高时效性,又要通过大批量采购取得药品的价格优势,这对其内部物流管理提出了较高的要求。采用国自机器人医药物流行业智能解决方案,为客户解决以下问题:采用智能物流机器人能避免货品污染、实现物流过程零差错率。智能物流机器人替代人工完成作业,避免了人工对于医药品流通环节的生物污染隐患,全程自动化协同控制,保证货物配送过程无差错。同时,智能物流机器人使用全局路径规划,出入库采用先进先出、最短路线存放货物等策略,大幅降低库存、提升分拣效率、降低分拣错误率。多重防护,确保高位存取安全。为提高库房容量,该项目现场货架最高存储位超过6米,由于货架和车体门架的误差累计,超高存取存在一定的安全及货品物流损伤隐患。智能物流机器人采用深度相机及主动库位识别等防控技术,拥有较高的对接精度,可有效避免安全事故,降低人为因素产生的各种货架货物损伤。提高库房利用率。人工录入信息,时常遇到因判断不准造成库房空置,而智能物流机器人的任务系统中各种数据实时反馈,库房情况实时掌握,信息化大幅提高库房利用率。减员增效。该项目应用的的库房原需十余人方能完成入库等物流工作,采用智能物流机器人,只需1-2人手持终端发送出入库任务进行管理即可,减员增效成效显著。平稳出入库,满足药品存放特殊需求。医药产品有针剂、片剂、粉剂等各种形态,个别药品对平稳运输有较高的要求。采用人工出入库,作业流程中设备对于货架、货品的擦碰损伤时有发生。国自智能物流机器人能自动识别货物与货位之间的角度与偏差,计算正确路线,保证平稳出入库,满足各种药品存放的稳定性要求。立体仓库、分拣系统、自动识别技术、手持终端等设备是建设面向未来的大型医药物流配送中心的必要条件,物流设备的系统化、自动化、智能化将进一步提升医疗行业物流仓库的运营水平。国自医药行业物流仓库智能搬运解决方案不仅适用于医药物流仓储环境,亦可应用于医药生产领域,让生产管理更科学、合理,在降低库存、提高周转率和物流安全方面取得显著效果,推动医药生产、运输、仓储等环节优化,符合相关管理要求,并产生可观的社会效益。客户是国家电网浙江四大中心仓之一,过去库内的散件分拣配送工作,需要人工依照发货清单,逐个货架货位进行取件。任务一多,出现在众多货架之间频繁地往返或是取件数目差错等情况,阻碍了整体配送效率的提升。通过应用联核无人叉车,实现了与客户供应链运营中心、中心库调度室和库内边缘计算设备之间的网络连接,同时结合智慧仓储管理系统,以批量接收当日的作业任务,自动、稳定、高效完成搬运工作。电力物资入库前需进行抽检,而抽检货物重量大,运输距离长,靠人工搬运工作量较大。物资入库时存在多物资混合存放问题,需要人工进行分拣处理。联核为客户提供1吨平衡重型无人叉车,可举升6.2米(4.5米不失载)和仅有1.2米转弯半径,通过对车体配备行车记录仪,对抽样送检过程全程录像并实时传回运营中心,有效杜绝物资替换等出入库货物不对称问题。而物资分拣过程,通过多系统联动,无人叉车做到有呼必到,智能分拣入库。该项目减轻分拣人员工作量的同时,极大地提高了分拣工作的准确性和效率。同时该项目是客户着眼5G新基建与现代智慧供应链建设方向,在物流仓储环节开展的积极探索,将为今后5G通信环境下, “中心库+专业仓”的集约化仓储运营模式中,各类智能设备的信息交互积累宝贵的工程技术经验。案例二:众仓某线缆制造企业厂内仓库-线边叉车AGV应用项目某知名电缆生产制造企业,专业从事线材产品的研发、制造和销售。工厂在生产加工过程中,存在原料规格种类多,原料需输送至线边,需要快速响应生产节拍,且成品需要及时返回仓库。众仓机器人帮助该工厂进行智能仓储物流的改造,一期在2条产线规划应用了众仓机器人的2台叉车AGV,满足生产物料和产成品来往于仓库与产线之间的高效柔性输送和存储,先期解决了人员频繁变动对生产节奏的影响,同时结合现场实际情况,融合了扫码叫料,解决了人机混场操作繁杂、货物堆放杂乱查找效率低等难题,二期将结合线边库与仓库的自动化升级,增加叉车AGV数量,满足完全所有产线自动化生产和存储的物流需求,逐步帮助客户实现人工到完全自动化的升级,达到降本增效的最终运营目标。产线面积大,近5万平米,仓库到产线距离长,要确保叉车AGV响应效率高;自动化改造逐步推进,一期还是以人机混场为主;叉车属具要兼容原料及载具,即叉取托盘同时兼顾线缆盘;输送托盘原料至线边后,要带成品回仓库;工人更换频繁,要减少人工操作,减少培训流程,操作尽量简单,实现傻瓜式操作;快速在多规格物料中找货并及时送至产线;充分了解客户的实际情况和详细需求后,在遵循工业场景作业安全可靠性和作业效率优先的原则下,众仓机器人为其部署了柔性物流解决方案,以改进线边物流作业模式。整套方案涵盖了激光导航堆垛式无人AGV的投放和智能调度算法优化技术等的应用。根据物料的尺寸、重量,载具的形式和尺寸来选定窄通道无人叉车及宽子腿无人叉车,兼顾线卷和托盘尺寸;贴合用户使用场景,提供自研的调度系统,结合扫码枪和PAD实现系统层面交互,满足工人简单操作的需求,工人无需培训或进行复杂的操作,只需扫码即可实现搬运任务下发。本项目采用无人搬运解决方案,帮客户实现了原料和成品自仓库到产线的自动化精准搬运,减少人员操作的失误率,搬运效率提升了60%。无人叉车替代传统人工,减少了纸质记录、数据录入、盘点、拣货等对工人的高需求,一台无人叉车可节省2-3个人力。工人只需扫码进行搬运任务下达,简化了作业流程,提高业务处理准确性AGV状态,任务进度都可以实时在线监控。帮客户从人工到半自动再实现全自动化物流奠定了基础。后续配合线边库的建立和成品库的自动化改造,只需调整AGV的数量和路径即可满足全自动化的需求,无需推翻重建。同时AGV的手自动一体化,可保证车体故障不停车,不影响正常的作业运转。案例三 迦智科技电气设备行业智能制造数字化工厂项目国内知名输配电及控制设备制造行业龙头企业的数字化工厂成套车间技改项目,采用迦智科技平衡重叉车式AMR、地牛式AMR和依需定制的滚筒式AMR,实现5G工厂内部立库、各装配线之间的各类物料自主柔性转运。其中,地牛式AMR主要负责成套柜车间地面站点间的栈板搬运,平衡重叉车式AMR则主要用于立库出入口与地面站点间的托盘搬运。1.用户现场环境多变,存在物流摆放占道现象,有工人来回走动;2.车间地面情况恶劣,沟槽多,对叉车AMR的性能要求较高;3.车间内同时运行三种AMR,不同车型激光高度不同,需要构建多张地图,且三种车型的运行路线存在交叉,行驶路径较复杂;1.迦智叉车AMR采用激光SLAM融合导航技术,可灵活规划行驶路径,能够适应物料堆积、人员流动频繁、设置交管等不同现场环境;2.优化车体结构设计,增强叉车AMR的路面适应能力,能够解决用户现场的不同复杂路况。迦智地牛式AMR通过双轮差速驱动,可实现原地转向,在狭小空间内也能轻松运行;叉齿头部的叉尖传感器,配合迦智软件算法,保障了每次栈板搬运的安全。迦智平衡重叉车式AMR,负载1000kg,行驶速度快,稳定性好;毫米级的高精度定位,实现了与托盘货物的精准平稳对接,满足了用户高精密度作业的需要;3.通过特有的集中调度系统,实现了对不同AMR之间的高效动态交管,保障了车辆的安全稳定运行,提高了所有AMR的运行效率;提升了用户车间的智能化水平,实现了生产所需各类物料的自动化柔性转运和配送;保障了产品质量和稳定性,节省人力,有效提升了产线工作效率。(1)项目描述
在一家大型机械设备生产企业,厂区面积超过5万平方米。在导入蓝芯科技的无人叉车前,厂区之间、生产线之间的原材料搬运、半成品搬运依靠人工完成,简单重复的劳动却占用了企业较多人力资源,且效率低下。客户希望对厂内物流进行改造,以无人叉车替代人工搬运,提高物流效率和生产效率。部署蓝芯科技的无人叉车后,释放了同岗位全部人力资源,物流效率快速提升,企业生产管理更加科学合理。图表:蓝芯科技无人叉车机械设备车间应用。
(2)难点及创新点
难点:厂区空旷,线边堆放货物经常变动,无激光可靠信息;托盘物料堆放位置不标准,也不允许粘贴二维码;人机共用同一通道,叉车行驶途中要对行人和其他叉车进行避让。
创新点:搭载蓝芯自研的3D视觉定位导航模块,采用视觉SLAM,充分利用三维环境信息进行定位导航;使用蓝芯自研的3D视觉对接相机(含对接算法),辅助无人叉车精准对接托盘,在托盘摆放有偏差的情况下,智能调整进叉方向,真正实现智能叉取和搬运。使用蓝芯自研的3D视觉避障相机(含避障算法),提高传感器精度,识别视场角内的悬空障碍物和低矮障碍物,最大限度保障叉车行驶安全。
(3)效益或影响
降本增效:节省人力成本85%,效率提升77%。管理提升:线头不再出现原材料供应不足,线尾不再出现半成品、成品堆积现象;自动化布局:实现企业生产线自动化搬运,为后续企业自动化、数字化升级奠定基础。
昆船为该项目按年产200万箱的生产能力进行规划,包括了烟叶配方库、箱式储叶库、箱式储丝库、辅料库、成品库、滤棒库及备件库7个相对独立的物流系统,巷道堆垛机42台、货位数为52558个、AGV小车32台、拆码垛机器人16台、高速分拣系统2套、穿梭车33台、各类输送设备2000余台套。
更多经典案例请关注《2021叉式移动机器人行业发展蓝皮书》该《蓝皮书》由中国移动机器人(AGV/AMR)产业联盟主编,未来机器人(深圳)有限公司冠名发布,新松机器人自动化股份有限公司、云南昆船智能装备有限公司、机科发展科技股份有限公司、深圳市今天国际智能机器人有限公司、合力工业车辆(上海)有限公司、苏州艾吉威机器人有限公司、苏州罗伯特木牛流马物流技术有限公司、杭州联核科技有限公司、苏州坤厚自动化科技有限公司、浙江中力机械股份有限公司、浙江杭叉智能科技有限公司、林德(中国)叉车有限公司、众仓机器人(南京)有限公司、上海仙工智能科技有限公司、杭州迦智科技有限公司、杭州蓝芯科技有限公司、长春市大众物流装配有限责任公司、杭州裕新智能科技有限公司、浙江国自机器人技术股份有限公司联合参编。
报告统计,2020年中国叉式移动机器人(含视觉导航)销量达5000台,较之于2019年的2700台增长幅度为85%,市场规模约为17亿元,较之于2019年增长31%,其中激光反射板产品约为3400台。预计2021继续保持高速增长,销量将超过8000台。本《蓝皮书》以研判 2020 年国内叉式移动机器人产业发展水平及特征趋势为目标,采取定性判断与定量分析相结合的方式,深度解析我国叉式移动机器人产业发展状况,为国内广大企业提供发展方向、路径及模式的参考依据,为应用端客户提供选型参考依据,推动叉式移动机器人应用。【咨询电话】13699891452 15927718162
2021中国移动机器人(AGV/AMR)6大蓝皮书及报告资料
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