越來(lái)越多的制造業(yè)企業(yè)開(kāi)始擁抱智能制造，建設(shè)智能工廠，推動(dòng)企業(yè)升級(jí)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(xiàng)目引入移動(dòng)機(jī)器人47臺(tái)，攜手海康機(jī)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(shí)現(xiàn)廠級(jí)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(zhǎng)竇恒言介紹，一汽大眾致力于客戶導(dǎo)向，提供從A0到C級(jí)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(shí)力、生產(chǎn)制造以及用戶體驗(yàn)等方面處于領(lǐng)導(dǎo)地位，佛山工廠是一汽大眾最先進(jìn)的制造工廠之一，同時(shí)也將開(kāi)始新能源汽車的生產(chǎn)。
項(xiàng)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(guó)內(nèi)的第四個(gè)工廠，占地約166萬(wàn)平方米，預(yù)計(jì)至2020年底，整體年產(chǎn)能達(dá)到60萬(wàn)輛。佛山工廠是一汽大眾MQB平臺(tái)應(yīng)用的第一個(gè)生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了同一個(gè)平臺(tái)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(hào)車型。在高峰時(shí)一天要生產(chǎn)2400臺(tái)汽車，提供給用戶選擇的零件高達(dá)上萬(wàn)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(chǔ)和揀選倉(cāng)庫(kù)，是工人依據(jù)單據(jù)在物流超市區(qū)域內(nèi)往復(fù)行走進(jìn)行揀選。面對(duì)如此巨大的揀選工作量和揀選復(fù)雜度，這種方式存在很大的行走浪費(fèi)，并且揀選極易出錯(cuò)。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(lái)保障千萬(wàn)輛整車零件的精準(zhǔn)配送和高品質(zhì)質(zhì)量。
選擇移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)
在這種背景下，有兩點(diǎn)值得關(guān)注：其一，移動(dòng)機(jī)器人在智慧物流系統(tǒng)中應(yīng)用得越來(lái)越廣泛，不僅在3C制造業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)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(duì)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(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)成為一汽佛山工廠物流升級(jí)的首選。
移動(dòng)機(jī)器人
為此，一汽大眾成立了專門(mén)的項(xiàng)目小組在國(guó)內(nèi)外進(jìn)行一系列的考察調(diào)研。最終決定攜手海康機(jī)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(xiàng)目正式實(shí)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(jī)器人控制系統(tǒng)RCS和倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)iWMS，四者無(wú)縫對(duì)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(dòng)機(jī)器人
RCS負(fù)責(zé)可控制范圍內(nèi)的全部機(jī)器人的任務(wù)分配、調(diào)度及運(yùn)行維護(hù)。RCS可建立機(jī)器人的“世界模型”，將廠區(qū)、倉(cāng)儲(chǔ)地圖轉(zhuǎn)換成機(jī)器人能夠識(shí)別的模型數(shù)據(jù)，從而實(shí)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(tái)機(jī)器人，存儲(chǔ)500多箱零件。在項(xiàng)目規(guī)劃時(shí)，經(jīng)過(guò)提煉各種復(fù)雜的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，解決6大類、104個(gè)系統(tǒng)相關(guān)問(wèn)題后，攻克了項(xiàng)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(dòng)機(jī)器人與叉車協(xié)同補(bǔ)貨
入庫(kù)運(yùn)輸
出庫(kù)運(yùn)輸
亮點(diǎn)回顧
廠內(nèi)物流模式的創(chuàng)新
在引入移動(dòng)機(jī)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(chǔ)、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(kù)模式，不僅解決了傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)管理的問(wèn)題，更實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽車零部件的智能化倉(cāng)儲(chǔ)信息管理、自動(dòng)化準(zhǔn)確排序、人性化揀選出庫(kù)，明顯提高了汽車零件超市的工作效率。
“貨到人”揀選
移動(dòng)機(jī)器人的功能優(yōu)勢(shì)
機(jī)器人采用行業(yè)領(lǐng)先的“視覺(jué)導(dǎo)航+慣性導(dǎo)航”技術(shù)，機(jī)器人定位精度達(dá)到毫米級(jí)；支持自動(dòng)跟隨，柔性運(yùn)動(dòng)，使得產(chǎn)線布局更加靈活；具有自動(dòng)避讓障礙功能，能夠交互指示燈、交通燈、交通道閘等，確保運(yùn)動(dòng)過(guò)程中人、機(jī)安全；大平面舉升盤(pán)保證了搬運(yùn)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(jī)器人自主充電
對(duì)機(jī)器人的實(shí)時(shí)監(jiān)管
在智慧物流解決方案中，對(duì)機(jī)器人的實(shí)時(shí)監(jiān)管值得一提，這對(duì)能否保障整個(gè)系統(tǒng)順暢運(yùn)行至關(guān)重要。管理者可通過(guò)大型拼接屏了解機(jī)器人的實(shí)時(shí)狀態(tài)和效率，人工使用配備的Pad也能夠完成在線移動(dòng)監(jiān)管。根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)表、熱力圖分析，可以實(shí)時(shí)規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的行走路徑。
Pad實(shí)時(shí)監(jiān)管機(jī)器人狀態(tài)和效率
項(xiàng)目收益
“超市2.0”解決方案實(shí)施后效果顯著，成效可總結(jié)為以下五點(diǎn)：
1.“貨到人”模式更人性化，降低了員工工作強(qiáng)度，減少了占總工時(shí)30%的無(wú)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(zhǔn)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(cuò)誤率降低為零
3.全程無(wú)人的標(biāo)準(zhǔn)化補(bǔ)貨運(yùn)輸過(guò)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(dòng)、數(shù)據(jù)互通，真正做到智能運(yùn)維、實(shí)時(shí)反饋，讓生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理水平進(jìn)一步提升
5.相對(duì)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(dǎo)致的方案調(diào)整都可以通過(guò)動(dòng)態(tài)庫(kù)存布置、智能系統(tǒng)負(fù)載均衡來(lái)輕松應(yīng)對(duì)，節(jié)省了大量的重復(fù)規(guī)劃工作
從驗(yàn)收數(shù)據(jù)來(lái)看，該項(xiàng)目為佛山物流部?jī)?yōu)化縮減備貨和補(bǔ)貨人員20%以上；減少7臺(tái)牽引車設(shè)備，縮減原超市管理區(qū)域面積20%以上；項(xiàng)目固定資產(chǎn)回收周期小于3年；超市區(qū)域出庫(kù)準(zhǔn)確率提升至100%，供產(chǎn)線零件及時(shí)率100%，上線后產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)0停臺(tái)。
客戶評(píng)價(jià)
一汽大眾汽車有限公司生產(chǎn)管理部部長(zhǎng)竇恒言表示：“一汽大眾倡導(dǎo)精秩物流理念，精準(zhǔn)的需求預(yù)測(cè)、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(guò)程自動(dòng)化的智慧物流是重要目標(biāo)之一。項(xiàng)目除了本身帶來(lái)的每年數(shù)百萬(wàn)的經(jīng)濟(jì)效益以外，還起到了很好的新型數(shù)字化、自動(dòng)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(jī)器人為汽車行業(yè)提供安全可靠的移動(dòng)機(jī)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(jī)廠的沖壓、焊裝和總裝車間等場(chǎng)景。借助開(kāi)放的軟件平臺(tái)，讓生產(chǎn)數(shù)據(jù)流通、敏捷制造和精益管理穩(wěn)步落實(shí)。
