華域視覺武漢生產(chǎn)基地啟動智慧工廠建設(shè)項目，引入了海康威視智能倉儲及廠內(nèi)物流解決方案，使用了智能倉儲機器人近百臺，實現(xiàn)從產(chǎn)線到倉庫的覆蓋全廠的物流自動化搬運，提升了物流效率，降低了用工成本，提高了物流系統(tǒng)柔性。

近年來，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。華域視覺科技（上海）有限公司（簡稱“華域視覺”）即是其中之一。

華域視覺于1989年2月成立，是華域汽車系統(tǒng)股份有限公司的子公司，專注于為全球汽車廠商提供汽車照明電子產(chǎn)品和視覺科技解決方案，產(chǎn)品共6大系列、500多個品種，40多種出口美國、歐洲、日本等國際市場。

2017年，華域視覺武漢生產(chǎn)基地啟動智慧工廠項目，引入了海康威視智能倉儲及廠內(nèi)物流解決方案，使用海康威視智能倉儲機器人近百臺，實現(xiàn)覆蓋全廠的物流自動化搬運。日前，本刊記者走訪了華域視覺武漢生產(chǎn)基地，充分了解其智慧工廠項目的建設(shè)背景、解決方案和實施效果，以為廣大制造企業(yè)智慧物流系統(tǒng)升級提供一定的借鑒。

華域視覺武漢生產(chǎn)基地

項目背景及實施過程

華域視覺武漢生產(chǎn)基地建于2014年，2016年4月正式投入生產(chǎn)，廠房面積達(dá)10.9萬平方米，工作人員900多人，主要為武漢通用、武漢神龍汽車、廣汽傳祺等汽車品牌提供各種電子照明燈具。2017年產(chǎn)值約12億元，預(yù)計2018年生產(chǎn)整車約100萬臺套，產(chǎn)值約15億。

華域視覺武漢生產(chǎn)基地總經(jīng)理周靖表示，華域視覺引入海康威視智能倉儲及廠內(nèi)物流解決方案，打造智慧工廠，主要由兩大因素決定：

一方面，是順應(yīng)智能制造發(fā)展趨勢。

在工業(yè)4.0時代，客戶的個性化需求越來越廣泛，要求制造企業(yè)內(nèi)物流管理更加智能化和柔性化。順應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和移動應(yīng)用等新一輪信息技術(shù)發(fā)展，建設(shè)“智慧工廠”、打造“智慧物流”已是制造企業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。

與此同時，我國近年來也出臺了一系列旨在促進(jìn)智能制造發(fā)展的文件和措施，為智能制造發(fā)展和制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。

因此，華域視覺集團(tuán)做了戰(zhàn)略調(diào)整，要求集團(tuán)內(nèi)一些優(yōu)秀的企業(yè)走在智能制造的前列，并把武漢生產(chǎn)基地等部分企業(yè)列為智能制造試點單位。

另一方面，是企業(yè)升級發(fā)展的客觀需求。

隨著汽車零部件行業(yè)整體技術(shù)水平與研發(fā)能力的不斷提升，我國在全球汽車配套市場扮演了越來越重要的角色，成為全球最主要的汽車零部件制造與出口國之一。近年來，華域視覺武漢生產(chǎn)基地的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，但傳統(tǒng)的物流系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足日益增長的生產(chǎn)需求，表現(xiàn)在：車間物流運輸距離長，物流運輸頻次日益增大，車間內(nèi)部倉儲壓力日趨嚴(yán)峻。因此，華域視覺希望打造一個符合工業(yè)4.0理念的智慧物流體系，由自動化設(shè)備替代叉車運輸，以減少人力、提高效率。

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)的應(yīng)用中越來越廣泛；其二，智慧物流系統(tǒng)作為智能工廠的一個組成部分，與其他智能系統(tǒng)對接，從而形成一體化的解決方案。鑒于此，具有高度智慧化、柔性化的移動機器人系統(tǒng)成為華域視覺物流自動化升級的首選。

為此，華域視覺于2016年成立了專門的項目小組，并在國內(nèi)外進(jìn)行了一系列的考察調(diào)研。在訪問海康威視桐廬制造基地后，對其移動機器人生產(chǎn)線，尤其是海康威視自主研發(fā)的智能倉儲機器人系統(tǒng)印象深刻，最終決定采用海康威視智能倉儲及廠內(nèi)物流解決方案，攜手海康威視子公司杭州海康機器人技術(shù)有限公司（簡稱“海康機器人”）以及SAP公司，共同打造華域視覺的武漢“智慧工廠”。2017年10月，項目正式實施，至2018年2月完工，從項目規(guī)劃到完成前后歷時一年半的時間。

智能物流系統(tǒng)構(gòu)成

據(jù)周靖介紹，華域視覺武漢生產(chǎn)基地的智慧物流系統(tǒng)主要集成了華域視覺MES系統(tǒng)、海康威視RCS系統(tǒng)以及SAP的EWM系統(tǒng)，三者無縫對接，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。

華域視覺的MES系統(tǒng)，是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)。MES 可以為企業(yè)提供包括制造數(shù)據(jù)管理、計劃排產(chǎn)管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫存管理、質(zhì)量管理、成本管理、項目看板管理、生產(chǎn)過程控制、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等管理模塊，為企業(yè)打造一個扎實、可靠、全面、可行的制造協(xié)同管理平臺。MES平臺的構(gòu)建，可以對華域視覺武漢生產(chǎn)基地的生產(chǎn)管理流程進(jìn)行重組和優(yōu)化，提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平，使生產(chǎn)管理更加信息化、自動化、數(shù)字化和科學(xué)化，有利于實現(xiàn)建立“智慧工廠”的目標(biāo)。

SAP的EWM系統(tǒng)，是一個高級倉庫管理系統(tǒng)，搭載了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在集成、管理機器人方面具有獨特的優(yōu)勢。EWM系統(tǒng)支持靈活可配置的出入庫策略，包括入庫、存儲優(yōu)化、出庫、補貨、任務(wù)調(diào)度、倉儲規(guī)劃、堆場管理、盤點、倉庫監(jiān)控等各項倉儲業(yè)務(wù)需求，支持用戶實現(xiàn)真正意義上的柔性化生產(chǎn)。

海康機器人提供的機器人調(diào)度系統(tǒng)RCS，負(fù)責(zé)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(hù)。RCS采用海康威視多種先進(jìn)算法，建立機器人的“世界模型”，將倉儲地圖轉(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)劃等功能，使系統(tǒng)能發(fā)揮最佳的工作效能。另外，RCS可以監(jiān)控機器人的運行狀態(tài)，當(dāng)機器人出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將會自動生成信息發(fā)送預(yù)警通知至運維人員處，并給出相應(yīng)的處理意見，真正做到智能運維，實時反饋。

事實上，海康威視與SAP在打造智慧工廠方面早有合作，海康威視桐廬基地便是一個典型案例。在華域視覺項目中，海康威視RCS系統(tǒng)與SAP的EWM系統(tǒng)、華域視覺MES系統(tǒng)完美對接，24小時全方位管理倉儲機器人的運行狀態(tài)與路徑，智能倉儲機器人替代人工，真正實現(xiàn)了廠內(nèi)物流的智能化搬運。

智能物流系統(tǒng)集成

解決方案與作業(yè)流程

在華域視覺項目中，從原材料收貨、倉儲、配送上線，再到產(chǎn)線中的在制品管理，最終到成品的入庫、配送，整個作業(yè)流程全部由智能機器人系統(tǒng)來完成，實現(xiàn)了自制件物流、零部件物流、成品物流的自動化運輸，覆蓋武漢生產(chǎn)基地生產(chǎn)車間、成品倉庫、零部件倉庫。

1.自制件物流

自制件物流中，一方面，自制件堆場使用背靠式存儲模式，通過應(yīng)用機器人，能夠充分利用現(xiàn)有場地資源，場地利用率提高30%；另一方面，機器人可以完成前道產(chǎn)線→自制件堆場→裝配產(chǎn)線的多種任務(wù)配送，實現(xiàn)無人化智能運作。

當(dāng)前道產(chǎn)線完成自制件生產(chǎn)后，會發(fā)出空箱需求指令，機器人會從空箱整理點將空箱運送到前道產(chǎn)線，然后返回到巷道交互區(qū)暫駐休眠；待自制件裝滿箱后，新接到指令的機器人再將裝滿自制件的貨箱運到自制件堆場；當(dāng)裝配產(chǎn)線發(fā)出自制件需求指令后，新接收指令的機器人再從自制件堆場將裝滿自制件的貨箱運到裝配產(chǎn)線的相應(yīng)工位，由工人完成組裝。

2.零部件物流

當(dāng)裝配產(chǎn)線發(fā)出大件零部件或中小件零部件需求指令后，機器人會從大件倉庫或中小件倉庫里，將相應(yīng)的零部件按照規(guī)劃好的路線運送到裝配產(chǎn)線具體工位，由工人完成組裝。

值得一提的是，在零部件中小件物流中，由于中小零部件復(fù)雜多樣，所以需要通過倉儲機器人系統(tǒng)實現(xiàn)極具柔性化的“貨到人”揀選。記者發(fā)現(xiàn)，在中小件倉庫內(nèi)，總計配有4個AGV工作站，當(dāng)裝配產(chǎn)線發(fā)出中小件零部件需求指令到AGV工作站，再經(jīng)工作站下達(dá)至機器人；庫內(nèi)的機器人會根據(jù)指令將裝有相應(yīng)中小零部件的貨柜依據(jù)最優(yōu)路徑搬運至工作站，揀選人員依據(jù)系統(tǒng)顯示界面指示，掃描條碼和件數(shù)，將零部件放至對應(yīng)貨箱，等候在一旁的機器人將揀選好的中小零配件運送到裝配產(chǎn)線。之后，機器人則按照固定路線，將中小件貨柜運送到原來位置。

在零部件倉庫內(nèi)，海康威視倉儲機器人每30分鐘為裝配產(chǎn)線配送物料一次，全天配送物料超過2000次，整個流程高效、快捷，有條不紊。

3.成品物流

裝配產(chǎn)線如果有成品下線，發(fā)出成品空箱需求指令，機器人會從空箱整理點將空箱運到產(chǎn)線，成品裝箱后，機器人再將裝有成品的貨箱運到成品庫。之后機器人返回到空托架巷道等待下一步指令。用完的空箱，也會經(jīng)由機器人運到空箱整理點，為下一輪流程做準(zhǔn)備。

自動化物流搬運流程

機器人沿倉庫通道將零配件運往配送產(chǎn)線

項目亮點

1.廠內(nèi)物流模式的創(chuàng)新

傳統(tǒng)制造企業(yè)往往面臨著倉儲、搬運作業(yè)人工成本高、勞動強度大、管理效率低等難題，嚴(yán)重制約著企業(yè)的發(fā)展壯大。這些問題在物流系統(tǒng)升級前的華域視覺武漢生產(chǎn)基地同樣存在。

在引入海康威視智能倉儲及廠內(nèi)物流解決方案后，倉儲機器人的應(yīng)用，將傳統(tǒng)產(chǎn)線和倉儲中“人找貨”的固有物流模式，轉(zhuǎn)化為高效、便捷、智能的“貨到人”模式，不僅解決了傳統(tǒng)倉儲管理的問題，更是將物流精細(xì)化管理深入到產(chǎn)線甚至工位。

大件零部件倉庫

中小零部件倉庫內(nèi)的“貨到人”揀選

自制件倉庫

裝配產(chǎn)線線邊配送

半成品倉庫

空箱整理區(qū)

2.智能機器人的功能優(yōu)勢

在華域視覺武漢生產(chǎn)基地的生產(chǎn)車間內(nèi)，海康倉儲機器人循環(huán)往復(fù)穿梭于倉庫和產(chǎn)線間，井然有序；線邊，機器人按照規(guī)劃路線，準(zhǔn)確送貨到相應(yīng)工位，人機高度協(xié)同；一項工作完成，機器人會自動返回至巷道交互區(qū)暫駐休眠，等待新的指令。

據(jù)海康威視技術(shù)支持、華域視覺項目現(xiàn)場實施工程師介紹，海康倉儲機器人的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在如下幾點：（1）依托海康威視多年來在圖像處理、硬件設(shè)計及精密算法領(lǐng)域的技術(shù)積累，應(yīng)用行業(yè)領(lǐng)先的“視覺導(dǎo)航+慣性導(dǎo)航”技術(shù)，機器人定位精度達(dá)到毫米級；（2）兩輪差速驅(qū)動，運行速度能達(dá)到1.0米每秒；（3）作為行業(yè)內(nèi)一項重要創(chuàng)新，海康智能機器人支持弧線行走，柔性運動，使得產(chǎn)線布局更加靈活；（4）在動力方面，機器人配備大容量磷酸鐵鋰電池，結(jié)合智能能源管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)7×24小時連續(xù)運行，且電池完全充放電壽命高達(dá)1500次；（5）機器人內(nèi)置激光、超聲距離檢測，具有自動避讓功能，確保運動過程中人、機安全。

充電中的機器人

走弧線的機器人

3.對機器人的實時監(jiān)控

在華域視覺武漢生產(chǎn)基地智慧內(nèi)物流系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，還有一點尤為值得一提，那就是對倉儲機器人的實時監(jiān)控，這對能否保障整個系統(tǒng)順暢運行至關(guān)重要。倉儲機器人的狀態(tài)主要通過作戰(zhàn)室運行監(jiān)控和手機APP實時監(jiān)控來完成。

作戰(zhàn)室運行監(jiān)控，在TPM運維管理、數(shù)據(jù)報表、錄像回放追溯系統(tǒng)的配合下，管理者可實時了解機器人硬件設(shè)備狀態(tài)與運行效率；與此同時，根據(jù)數(shù)據(jù)報表、熱力圖分析，可以實時規(guī)劃倉儲機器人的行走路徑。

手機APP實時監(jiān)控，是海康機器人結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場推出的新的應(yīng)用，擁有任務(wù)調(diào)度、控制干預(yù)、告警管理、運維管理、設(shè)備查詢等多個功能模塊，在可控范圍內(nèi)能夠?qū)C器人有效監(jiān)控，實現(xiàn)作戰(zhàn)室控制臺70%左右的功能。此外，手機APP增加區(qū)域封鎖功能，禁止機器人進(jìn)入某些區(qū)域，如叉車與機器人交叉作業(yè)區(qū)，可以更好地保障運行安全。

手機APP設(shè)備維護(hù)信息

項目收益

截至目前，華域視覺武漢生產(chǎn)基地已經(jīng)投入使用近百臺海康威視智能倉儲機器人。這些機器人分布在自制件、零配件及成品倉庫，實時管理著超過2000個存貨單元；實現(xiàn)從零部件和自制件到裝配車間、從裝配車間到成品倉庫的自動化運輸，每天總共行走超過1000公里路程，為工廠24條產(chǎn)線提供強有力的物流支持。

海康威視智能倉儲及廠內(nèi)物流解決方案正式啟用只有短短四個多月的時間，效果顯著，生產(chǎn)車間物流作業(yè)人員減少了30%，發(fā)貨效率提高35%以上，物料配送及時率提升95%以上，基本實現(xiàn)當(dāng)初建設(shè)智慧工廠、打造智慧內(nèi)物流體系的初衷。周靖向記者透露，武漢生產(chǎn)基地智慧內(nèi)物流系統(tǒng)的成功應(yīng)用，給他們帶來了信心。華域視覺希望整合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建一套以SAP的EWM系統(tǒng)為基礎(chǔ)的多樣化數(shù)據(jù)處理平臺。這些都將為華域視覺與海康威視、SAP在智能制造方面進(jìn)一步合作創(chuàng)造更廣闊的空間。

華域視覺生產(chǎn)的車燈樣品