越來越多的制造業(yè)企業(yè)開始擁抱智能制造，建設(shè)智能工廠，推動企業(yè)升級發(fā)展，一汽大眾佛山工廠即是其中之一。2019年11月，一汽大眾佛山工廠生產(chǎn)基地項目引入移動機器人47臺，攜手海康機器人聯(lián)合創(chuàng)新，打造了汽車行業(yè)首例超市“2.0”解決方案，實現(xiàn)廠級協(xié)同的智慧物流系統(tǒng)。
據(jù)一汽大眾汽車有限公司生產(chǎn)管理部部長竇恒言介紹，一汽大眾致力于客戶導向，提供從A0到C級大眾和奧迪兩大品牌的豐富產(chǎn)品。在產(chǎn)品配置、技術(shù)實力、生產(chǎn)制造以及用戶體驗等方面處于領(lǐng)導地位，佛山工廠是一汽大眾最先進的制造工廠之一，同時也將開始新能源汽車的生產(chǎn)。
項目位于佛山工廠二期總裝車間
先行者面臨的業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)
佛山工廠于2018年6月全面建成投產(chǎn)，是一汽大眾在國內(nèi)的第四個工廠，占地約166萬平方米，預(yù)計至2020年底，整體年產(chǎn)能達到60萬輛。佛山工廠是一汽大眾MQB平臺應(yīng)用的第一個生產(chǎn)線，實現(xiàn)了同一個平臺的不同車型混線生產(chǎn)，是目前一汽大眾同一條生產(chǎn)線上生產(chǎn)最多車型的基地。主要生產(chǎn)大眾、奧迪雙品牌車型，近10款不同型號車型。在高峰時一天要生產(chǎn)2400臺汽車，提供給用戶選擇的零件高達上萬種。
不同車型混線生產(chǎn)
傳統(tǒng)物流揀選超市，即汽車制造工廠中零部件的存儲和揀選倉庫，是工人依據(jù)單據(jù)在物流超市區(qū)域內(nèi)往復行走進行揀選。面對如此巨大的揀選工作量和揀選復雜度，這種方式存在很大的行走浪費，并且揀選極易出錯。為此，佛山工廠需要引入柔性、高效的定制化生產(chǎn)系統(tǒng)，來保障千萬輛整車零件的精準配送和高品質(zhì)質(zhì)量。
選擇移動機器人系統(tǒng)
在這種背景下，有兩點值得關(guān)注：其一，移動機器人在智慧物流系統(tǒng)中應(yīng)用得越來越廣泛，不僅在3C制造業(yè)的倉儲及產(chǎn)線供線環(huán)節(jié)有規(guī)模化應(yīng)用，在汽車及零配件制造企業(yè)的生產(chǎn)線供線環(huán)節(jié)也有廣泛應(yīng)用；其二，智慧物流系統(tǒng)作為智能工廠的組成部分，與其他智能系統(tǒng)對接，形成了一體化的解決方案。鑒于此，具有高度智慧化、柔性化的移動機器人系統(tǒng)成為一汽佛山工廠物流升級的首選。
移動機器人
為此，一汽大眾成立了專門的項目小組在國內(nèi)外進行一系列的考察調(diào)研。最終決定攜手海康機器人，共同打造一汽大眾佛山智慧物流解決方案。2019年11月項目正式實施，2020年6月成功交付。
智慧物流系統(tǒng)構(gòu)成
系統(tǒng)方案架構(gòu)
一汽大眾佛山工廠的智慧物流系統(tǒng)主要集成了一汽大眾的FIS系統(tǒng)以及PLP系統(tǒng)，海康的機器人控制系統(tǒng)RCS和倉儲管理系統(tǒng)iWMS，四者無縫對接，真正做到了生產(chǎn)與物流管理的系統(tǒng)化、一體化、透明化和智能化。
RCS集群調(diào)度移動機器人
RCS負責可控制范圍內(nèi)的全部機器人的任務(wù)分配、調(diào)度及運行維護。RCS可建立機器人的“世界模型”，將廠區(qū)、倉儲地圖轉(zhuǎn)換成機器人能夠識別的模型數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)任務(wù)的最優(yōu)分配、路徑的最優(yōu)規(guī)劃，使系統(tǒng)能發(fā)揮最佳的工作效能。
迎難而上 打造“超市2.0”
一汽大眾佛山工廠“超市2.0”占地約3000平，使用47臺機器人，存儲500多箱零件。在項目規(guī)劃時，經(jīng)過提煉各種復雜的業(yè)務(wù)場景，解決6大類、104個系統(tǒng)相關(guān)問題后，攻克了項目的三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)：通用件區(qū)分、技術(shù)更改零件切替、選裝零件排序。
移動機器人與叉車協(xié)同補貨
入庫運輸
出庫運輸
亮點回顧
廠內(nèi)物流模式的創(chuàng)新
在引入移動機器人系統(tǒng)后，將傳統(tǒng)汽車零件超市“人找貨”的固有零件存儲、分揀、排序的人工模式，轉(zhuǎn)化為高效、便捷、智能的“貨到人”的揀選和排序出庫模式，不僅解決了傳統(tǒng)倉儲管理的問題，更實現(xiàn)了對汽車零部件的智能化倉儲信息管理、自動化準確排序、人性化揀選出庫，明顯提高了汽車零件超市的工作效率。
“貨到人”揀選
移動機器人的功能優(yōu)勢
機器人采用行業(yè)領(lǐng)先的“視覺導航+慣性導航”技術(shù)，機器人定位精度達到毫米級；支持自動跟隨，柔性運動，使得產(chǎn)線布局更加靈活；具有自動避讓障礙功能，能夠交互指示燈、交通燈、交通道閘等，確保運動過程中人、機安全；大平面舉升盤保證了搬運大尺寸料箱的平穩(wěn)性，并擁有優(yōu)秀的抗偏載、防傾斜的安全性和穩(wěn)定性。
機器人自主充電
對機器人的實時監(jiān)管
在智慧物流解決方案中，對機器人的實時監(jiān)管值得一提，這對能否保障整個系統(tǒng)順暢運行至關(guān)重要。管理者可通過大型拼接屏了解機器人的實時狀態(tài)和效率，人工使用配備的Pad也能夠完成在線移動監(jiān)管。根據(jù)數(shù)據(jù)報表、熱力圖分析，可以實時規(guī)劃機器人的行走路徑。
Pad實時監(jiān)管機器人狀態(tài)和效率
項目收益
“超市2.0”解決方案實施后效果顯著，成效可總結(jié)為以下五點：
1.“貨到人”模式更人性化，降低了員工工作強度，減少了占總工時30%的無效行走
2.超市2.0提高了汽車零件超市整體的工作效率和準確率，后端智能調(diào)度系統(tǒng)和圖形化揀選指示使得揀選錯誤率降低為零
3.全程無人的標準化補貨運輸過程，讓作業(yè)質(zhì)量大幅度提升
4.系統(tǒng)軟件協(xié)同聯(lián)動、數(shù)據(jù)互通，真正做到智能運維、實時反饋，讓生產(chǎn)運營管理水平進一步提升
5.相對于傳統(tǒng)物流超市具有更高的柔性，新車型并入等前提變化導致的方案調(diào)整都可以通過動態(tài)庫存布置、智能系統(tǒng)負載均衡來輕松應(yīng)對，節(jié)省了大量的重復規(guī)劃工作
從驗收數(shù)據(jù)來看，該項目為佛山物流部優(yōu)化縮減備貨和補貨人員20%以上；減少7臺牽引車設(shè)備，縮減原超市管理區(qū)域面積20%以上；項目固定資產(chǎn)回收周期小于3年；超市區(qū)域出庫準確率提升至100%，供產(chǎn)線零件及時率100%，上線后產(chǎn)線實現(xiàn)生產(chǎn)0停臺。
客戶評價
一汽大眾汽車有限公司生產(chǎn)管理部部長竇恒言表示：“一汽大眾倡導精秩物流理念，精準的需求預(yù)測、單元化的供應(yīng)組合、透明的供應(yīng)鏈管理以及用戶交付的秩序是一汽大眾物流人星辰與大海的追求，而全過程自動化的智慧物流是重要目標之一。項目除了本身帶來的每年數(shù)百萬的經(jīng)濟效益以外，還起到了很好的新型數(shù)字化、自動化解決方案的探索示范作用，在智能制造方面處于行業(yè)領(lǐng)先水平。”
海康機器人為汽車行業(yè)提供安全可靠的移動機器人系統(tǒng)，以提升廠內(nèi)物流效率、降低人工成本為目的，應(yīng)用于主機廠的沖壓、焊裝和總裝車間等場景。借助開放的軟件平臺，讓生產(chǎn)數(shù)據(jù)流通、敏捷制造和精益管理穩(wěn)步落實。
