机器人在上汽通用东岳智能仓储中的应用

文/孙嫣梅 吴正明

为解决传统仓储管理中的难点和痛点，上汽通用携手合肥井松自动化科技有限公司，在烟台东岳智能仓储项目中，积极探索机器人在智能仓储物流中的应用；通过在配送环节采用AGV替代人员操作设备的模式，从而达到“降本增效”的目标。

随着中国制造2025和工业4.0概念的深化，生产、装备和物流行业正面临一次全面升级。作为工业4.0三大核心之一，智慧物流也得到了越来越多的关注。

烟台东岳智能仓储项目，是上汽通用物流依托公司智能制造核心战略而开发的成果之一。该项目贯彻了上汽通用的“双驱联动、提效创新”年度工作主题，针对传统仓储管理的难点和痛点，探索机器人在智能仓储物流中的应用，通过加大装备技术升级力度，提升自动化水平，从而实现了“降本增效”的目标。

背景和需求

传统的仓储管理存在着诸多问题，例如：数据采集靠手工录入或条码扫描，工作效率较低；库内货位划分不清晰，堆放混乱不利收敛；实物盘点技术落后，导致常常账实不符；人为因素影响大，差错率高，增加额外成本；缺乏流程跟踪，责任难以界定等等。而且，物料的转运是物流过程中发生频率高、耗用时间长、所需费用大的作业活动。

为了有效解决仓储物流管理中的上述痛点，上汽通用东岳通过将传统仓储和智能仓储对比，决定组建项目攻关团队，携手合肥井松自动化科技有限公司（简称“井松”），实施机器替代人的智能物流发展战略。其主要做法是通过对现场运作流程及基础数据进行详细分析，针对不同的物料种类、包装尺寸、吞吐流量、运作模式等，制定出多套草案，经过不断评审及完善，最终确定一整套货架级平库的方案。关键措施是，在配送环节采用AGV替代人员操作设备的模式，降低成本，提高效率，提升配送质量。

物流系统构成及主要流程

整个仓库共有货架956个，每个货架5层，可以存放料箱34416个，货物种类与吞吐流量极为庞大。井松为仓库布置了21台类Kiva机器人来实现整个仓库的自动化搬运，通过中央调度系统进行智能分析，合理调配每一台机器人完成各种物料的进出。

本物流系统集成了多种仓储优化技术，实现物料的随机存储，提升仓库空间利用率。同时可对历史运行数据进行分析，挖掘物料之间的联系，制定相应的入库策略。系统的智能监控模块可实时监控每一台小车的运行状态，保障小车的稳定运作。

仓库中的类Kiva机器人

图1：项目布局图

本项目主要工作流程如下：上料点人工通过PDA扫物料一维码和料架一维码绑定，点击入库，WMS分配货物，并下发任务给调度，调度下发任务给空闲小车，空闲小车把料架搬运指定位置报完成，WMS更新库存信息。

项目亮点

该项目最大的特点是AGV视觉纹理导航技术的运用。

上汽通用携手合肥井松研发出全球领先的视觉纹理导航技术。该自由纹理导航技术，使用工业级摄像机提取出纹理特征参数，经过图像处理技术处理，从而获得纹理的定量或定性描述的处理过程，加上自主研发控制算法。该导航传感器使用灵活，无需外围增加辅助导航设施，方便安装与维修；导引可靠、导引纠偏瞬时反应灵敏度高，如因异常引起脱离预设路径会自动报警，工业级摄像机抗震动、抗干扰、经久耐用、质量可靠。

在分拣区域，共有16个负责搬运的AGV，运行速度为每秒1米。同时，AGV所有的路线都由计算机控制自行选择，会互相避让；机器人会自动挪到附近空闲的充电桩上充电—30分钟充电，可以工作2小时；在出库区域，空闲小车按照生产指令在对应的货架找到所需要的物料，并搬运到相应的出库区，待人工分拣，再把货架搬运到相应的位置。

实际效果

烟台东岳智能仓储中心的落成，是上汽通用物流不断革新传统运作模式，积极探索和推进新技术、新模式的一个缩影。该项目提高了场地利用率50%，降低物流储运成本30%，提高自动化率达90%，便于产品质量追溯。

该项目通过整合自动化物流设备及贯穿多系统的智能管理平台，实现了智能化物料运输、管理、搬运、存储，在汽车行业内物流无人化、智能化运作及管理方面起到了示范作用。