越來越多的制造業(yè)企業(yè)開始擁抱智能制造，建設智能工廠，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、技術實力、生產(chǎn)制造以及用戶體驗等方面處于領導地位，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)，是一汽大眾在國內的第四個工廠，占地約166萬平方米，預計至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質量。
選擇移動機器人系統(tǒng)
在這種背景下，有兩點值得關注：其一，移動機器人在智慧物流系統(tǒng)中應用得越來越廣泛，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外進行一系列的考察調研。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)構成
系統(tǒng)方案架構
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集群調度移動機器人
RCS負責可控制范圍內的全部機器人的任務分配、調度及運行維護。RCS可建立機器人的“世界模型”，將廠區(qū)、倉儲地圖轉換成機器人能夠識別的模型數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)任務的最優(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)務場景，解決6大類、104個系統(tǒng)相關問題后，攻克了項目的三大關鍵環(huán)節(jié)：通用件區(qū)分、技術更改零件切替、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)領先的“視覺導航+慣性導航”技術，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，精準的需求預測、單元化的供應組合、透明的供應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)，以提升廠內物流效率、降低人工成本為目的，應用于主機廠的沖壓、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。
