案例探秘海康威视桐庐基地看机器人智能仓储系统如何助力工业智能制造升级

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本文选自《物流技术与应用》杂志2017年第5期“案例”专栏。 更多精彩内容请关注《物流技术与应用》杂志。

文字 本报记者 赵娇云

海康威视桐庐基地采用基于“机器人”的智能仓储系统,实现物料、半成品、成品的自动化、一体化作业,大幅节省人力,提高仓储管理效率,为内部升级做出贡献。制造企业的物流系统。 例子。

近年来,国内不少企业加速向智能制造转型升级。 杭州海康威视数字技术有限公司(简称“海康威视”)就是先行先试、取得创新成果的典型。

海康威视是一家以视频为中心的物联网解决方案和数据运营服务提供商,为全球提供安防系统、可视化管理和大数据服务。 截至2016年,海康威视连续五年成为全球最大的闭路电视监控系统(CCTV)和视频监控设备供应商。 在网络摄像机、模拟及高清监控摄像机、DVR/NVR、视频编码器等多个细分市场排名第一。

海康威视认为,企业在实现智能制造的过程中,还面临着仓储物流环节、生产环节的智能化升级转型问题。 因此,海康威视凭借独特的技术优势,自主研发了以移动机器人为核心的海康威视智能仓储机器人系统,并率先应用于桐庐生产基地的智能工厂建设中,实现智能化的内部物流作业。 现在,请跟随记者走进海康威视桐庐基地,感受这座新工厂的独特之处。

2014年,针对国内外市场对安防视频监控产品日益增长的需求,海康威视决定在杭州桐庐经济开发区建设新的安防产业基地,建设生产工厂、仓储物流中心等。支持功能和领域。 满足公司主要产品的生产、仓储和物流配送需求,支撑未来业务持续稳定发展。 同时,为了顺应“中国制造2025”的战略方向,海康威视高管提出了建设“设备自动化、人员高效化、管理信息化”的智慧工厂的设想。

2015年,海康威视桐庐安防产业基地(简称“海康威视桐庐基地”)项目全面启动,总投资超30亿元。 一、二期占地约854亩,总建筑面积70多万平方米。 2016年初,一期工程正式建成投产,占地370亩,建筑面积26万平方米。 为了实现建设智能工厂的愿景,海康威视自主研发并实现了智能仓储机器人系统。 机器人代替人力完成收货、分拣、运输、入库、入库等物流作业,大大提高了仓储管理效率。 。 为整个制造业实现仓储物流自动化、信息化、智能化树立了典范。

项目概况

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几乎每一位走进海康威视桐庐基地的游客都会瞬间被地面上有序移动的“橙色”机器人所吸引。 他们就是海康威视智能仓储机器人。 这些机器人有序地穿梭于货架、工作台、生产线之间,负责原材料仓库、半成品仓库、车间生产线的货物入库、分拣、运输、出库工作。 实现了:原材料自动入库、出库管理,原材料生产线自动上料,半成品中转、暂存管理,成品入库、入库、出库管理功能。

据介绍,桐庐基地目前拥有4个原材料仓库、1个半成品仓库、2个​​成品仓库和6个工厂车间。 800余台海康威视智能仓储搬运机器人已投入使用,实时管理8万余个SKU。 共管理30万种物料,为日产值近亿元的工厂提供强大的仓储和生产物流支持。 其中,5万多平方米的成品物流中心安装了160多台仓储机器人,每天可实现5000个订单、1万多箱货物出库。 与以往人工仓库作业相比,使用智能仓储机器人后,成品仓库节省了约58%的人力,作业效率提高了84%。

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系统组件

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桐庐基地使用的智能仓储系统由海康威视子​​公司杭州海康机器人技术有限公司提供。 该系统集成了海康威视在图像处理、硬件设计和嵌入式软件领域多年的技术。 积累主要包括智能仓储机器人、机器人调度系统(RCS)、智能仓储管理系统(iWMS)三大核心模块。 以“货到人”的理念为核心,仓库分为“无人区”和“作业区”两大区域。 员工只需利用工作台操作端即可实现物料的准确进出,方便快捷。 高效的。

1.海康威视智能仓储机器人

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“千墨”智能仓储机器人

海康威视智能仓储机器人采用视觉导航+惯导技术,定位精度达到毫米级。 两轮差速驱动,运行速度可达1.0米/秒,最大载重可达1000公斤; 此外,它还采用红外线、超声波、防撞条等多种保护方式,并具有自动避让功能; 动力方面,机器人配备大容量磷酸铁锂电池,结合智能能源管理系统,可实现7×24小时连续作业。 当电量低于设定阈值时,机器人将进入充电站自行充电。 目前智能仓储机器人有四种类型。 具体规格见图1。

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图1:海康威视智能仓储机器人规格

2、机器人调度系统(RCS)

该系统负责控制范围内的所有机器人任务分配、调度、运行和维护。 特点包括:

(1)海康威视采用多种先进算法,将仓库地图转化为AGV可识别的模型数据,从而实现最优任务分配、最优路径规划、自主充电、避障等功能;

(2)在保证不发生拥塞的基础上,提供最短路径、回避控制、路径重规划控制等多种处理机制;

(3)监控机器人的运行状态。 当机器内部出现故障时,系统会自动生成信息并向运维人员发出预警通知,并给出相应的处理意见,真正实现智能运维、实时反馈。

3、智能仓储管理系统(iWMS)

系统支持采购仓储、生产仓储、生产领料、成品发货等多种仓储业务需求。 作为最终执行系统,它集成了多种仓储优化技术,实现以下功能:

(1)分析仓库存储位置的冷热情况,实时调整货架位置,根据货物的摆放情况自动推荐货架排列,提高存储空间利用率;

(2)通过大数据分析研究,发现货物之间的微妙联系,制定相应的仓储策略,提高仓储效率;

(3)可与视频监控系统互联,实时查看现场工作动态,并可与企业ERP系统全功能对接,实现仓储可视化。

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关键流程

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目前,海康威视桐庐基地工厂布局主要由原材料仓库、半成品仓库、成品仓库、生产车间等功能区组成。 海康威视智能仓储机器人系统的应用贯穿了从原材料出入库到生产的各个环节。 整个生产流程包括线上物料、半成品的中转、暂存以及成品的进出。 其中,原料库是第一个引入系统的环节,实现了所有作业流程的统一管理。

原料库

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成品仓库

据了解,原材料仓库占地面积约6000平方米,存放着近2万种电子元器件。 主要负责原材料的质检、入库、保管,以及根据生产线的需要装料。 如果采用传统的手工作业方式,可想而知员工要准确找到每一种材料是多么困难和高效。

1.质量检验

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原材料入库前必须有专人检查

为了保证生产的正常运转,原材料入库前需要有专人进行检验,并通过托盘指示器实施系统管理。 每个托盘指示器上都有一个条形码。 收货时通过PDA手持终端设备与对应的托盘货物绑定。 托盘指示器采用不同颜色的灯光来代表物料的不同状态。 例如,红色表示未经过检查。 检验人员完成检验并在PDA手持终端设备上确认。 然后系统将发射无线信号并将托盘指示灯变成蓝色或绿色。 如果查验员需要查找某件货物,只需在PDA手持终端设备上进行确认即可。 在机器上输入物料编码,相应的托盘指示器会发出声光提示。

2. 储存

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仓储平台

验收好的物料由专人送到仓储工作台。 工作人员使用PDA手持终端设备扫描托盘指示器上的条码。 系统会自动分配仓储机器人将对应的货架搬运到工作台上,工作人员只需将左侧托盘上的物料放置到货架上,扫描物料上的条码和存储位置的条码配合扫描仪设备完成仓储工作。

3、生产线自动上料

智能仓储管理系统与生产管理系统(MES)连接。 根据工厂的生产计划,可以提前灵活储备生产线所需的原材料。

当生产管理系统完成各生产线的生产计划调度后,生产计划将自动推送至智能仓储管理系统。 系统根据收到的生产计划独立计算所需原材料的具体位置,自动向移动机器人发出控制指令,然后移动机器人将货物运送到仓库出库站。

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成品通过自动分拣系统出库。

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出站工作人员根据电脑显示屏上的系统指令,拣出相应的物资,放入物资周转车上的料箱内。 一批拣货完成后,物料周转车由仓储机器人自动送至电梯,然后进入车间生产线。

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项目亮点

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与传统作业流程相比,以“货到人”模式为核心的智能仓储机器人系统具有高度自动化、信息化、智能化的特点。 一方面,智能仓储机器人的使用可以显着降低工人劳动强度,提高生产效率和质量; 另一方面,配套的机器人调度系统和智能仓储管理系统利用大数据分析技术布局仓储,极大提升仓储作业水平。 整个生产线的效率和生产安全。

此外,该系统具有高度可扩展性,可与搬运、分拣等其他内部物流机器人连接,实现整个工厂的整体自动化物流。 它打破了“物流孤岛”,连接了原材料和生产线等关键物流节点、生产线之间、从生产线末端到成品仓库,使整个生产过程高效、智能、安全。

技术亮点包括:

(1)导航技术:视觉+惯导、室内高精度导航技术。

(2)运动控制技术:柔性运动控制技术。

(3)无线通讯技术:近千个设备实时无线通讯。

(4)调度管理技术:近千台设备的调度管理和任务分配涉及多种算法的协同使用。

(5)大数据分析技术:调整仓库冷热区货架,优化出库效率。

(6)多系统无缝集成技术:实现上层财务系统、生产管理系统、下层电梯控制系统、自动化生产线控制系统的无缝集成。

生产中进行了以下更改:

应用前景

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海康威视很早就认识到仓储物流是智能制造中非常细分的领域,发展空间巨大。 它在整合流程、协调上下游、优化库存、降低成本等方面发挥着重要作用,因此在这一领域持续发力。 。 目前,桐庐基地借助海康威视智能仓储系统,实现了原材料、半成品、成品的一体化管理和运营。 未来,海康威视将继续尝试加大机器人的应用,在智能仓储、智能制造等方面进一步迈出步伐。

在桐庐基地智能仓储物流的实施过程中,海康威视结合自身在工业相机、传感器、智能决策系统等方面的关键技术优势,让机器人具备了在更多智能领域的应用能力。 这一创新应用也有望帮助更多制造企业实现“智能制造”升级。

值得一提的是,为了在机器人和智能仓储业务领域取得更大发展,海康威视于2016年将原机器人业务中心独立注册为杭州海康威视机器人技术有限公司,依托海康威视同方威视在机器人领域的技术积累。视音频、图像采集及核心算法领域。 主要发展机器视觉、移动机器人和工业级无人机三大业务。 致力于为客户提供专业的产品和解决方案,助力中国制造企业转型升级。 。 目前推出的智能仓储机器人系统适用于多品种、小订单分拣需求的仓储作业环境。 在3C制造、烟草、医疗、服装、食品、汽车制造等行业具有广阔的市场前景。

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