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    無人叉車挑戰汽車汽配6大應用難點

    發布時間: 2022-07-22 09:07:22 來源:新戰略

    核心提示: 舉升超9米、窄通道0.1米轉彎半徑、六層以上料框精準堆疊等場景攻克。
    【本文為新戰略移動機器人產業研究所原創 轉載請注明出處】

    根據中國移動機器人(AGV/AMR)產業聯盟數據,新戰略移動機器人產業研究所統計,2021年工業移動機器人主要市場占比中,汽車汽配行業占比為14.40%,仍然是移動機器人移動的主要市場。作為近幾年最受關注的移動機器人細分品類之一,無人叉車近年來在汽車汽配行業產線與倉儲的應用逐漸增多。以下盤點了未來機器人的6大經典落地案例,看未來機器人如何突破場景難點,充分運用無人叉車的技術優勢賦能企業。


    難點一: 密集型倉儲、突破舉升9.4米


    為了提高存儲密度,有些倉庫采取密集存放的方案,這導致移動機器人行駛路徑狹窄,同時還涉及到高位存儲。


    未來機器人為華東某汽車零部件著名生產廠商提供了智能化解決方案。


    為提高車間運作效益,提高搬運效率降本增效,該企業聯手未來機器人,針對產線到產線和原料倉到產線的2個關鍵物流環節,部署了未來機器人前移式無人叉車和機器人管理系統。此項目的難點在于極限通道寬度內高達8.5米的5層貨架出入庫,該場景對于無人叉車的感知能力、精細控制和安全防護能力是較大的挑戰。


    未來機器人采用前移式無人叉車,最大舉升為9.4米,叉臂根部安裝了感知模塊,可以對橫梁狀況、庫位占用情況進行安全檢測,為后續入庫作業提供信息輸入,克服高位庫視野盲區大的痛點難點。同時,針對貨架老化變形、貨物存放位姿、貨物入叉位置等無人倉儲中影響安全作業的關鍵因素,未來機器人前移式無人叉車所具備了自適應模塊,可以很好地滿足多次重復精準叉取需求,克服了“貨物多SKU、中心不一”等困難,提高作業的安全系數。



    難點二:全域智能管理、外設備自動對接


    全域智能管理與自動對接外設備的難點主要在于,要求AGV本體企業的車體調度系統與中央控制系統有較高柔性,可以適配多種設備的不同軟件并進行集成。


    未來機器人已有相關全域智能規劃方案落地,系與華東某汽車零部件著名生產廠商(與難點一同)聯手打造。


    此次項目的場景中涵蓋多個自動化設備,基地內車間之間有常閉的卷閘門作為間隔,每當貨物通過時都需要人工通知管理員開門,一旦人工響應不及時,很容易因為人為原因造成貨物堵塞,嚴重時甚至影響生產效率。


    未來機器人將機器人管理系統直接對接卷閘門控制系統,使得無人叉車行駛到卷閘門附近時,系統提前發出指令到卷閘門,避免了人工通知管理員開門帶來的延遲和堵塞,進一步提高生產效率。項目實施后,倉庫到車間、車間與車間之間的物流得到了無人化升級。由于無人叉車和智能管理系統的引入,實現了7*24小時不間斷物流作業,大大的提升了供應鏈效率和靈活性。同時,因為新技術的引用,出入庫準確率和作業安全性也得到了提高。



    難點三:窄通道、0.1米轉彎半徑


    很多工廠車間的現場通道空間非常有限,轉彎半徑過大會嚴重影響搬運的效率。讓平衡重無人叉車應用在窄通道場景中,行駛通道同時對行駛與轉彎半徑做出限制,將對車體的感知和定位精度和控制能力提出極高的要求。


    未來機器人通過導入VNP15平衡重無人叉車,為華北某汽配零件企業打造了平衡重叉車的窄通道場景應用案例。


    項目實施難點在于客戶現場倉儲空間有限,項目現場貨架通道區域僅足夠一般的無人叉車運行,但通道寬度窄于平衡重無人叉車標準轉彎半徑。


    未來機器人通過打磨產品高柔性核心能力,將轉彎半徑由原先的0.3m縮減到0.1m,同時提高無人叉車感知和定位精度和控制能力,成功實現0.1米轉彎內半徑,讓平衡重無人叉車也能完成窄通道內貨物存取。



    難點四:載具種類多樣標準載具和非標載具混場


    汽車零部件種類多達數千種,工藝生產流程繁雜,各個車間生產節奏不同,為汽車汽配行業實現柔性化的生產帶來更多挑戰。而汽配零部件種類繁多、形態各異,專屬非標載具多,庫位管理混亂,不同載具的叉取方式與堆疊方式不盡相同,則要求無人叉車的叉取放置精度高,同時需要配備多傳感器。


    未來機器人為某華南地區上市車企打造了多種載具混場的解決方案。


    通過采用視覺+激光多種混合傳感器,未來機器人的無人叉車根據掃描提取的信息數據判斷相應的載具類別,再通過自適應調整貨叉叉臂,提升末端操作精度與準確性,精準叉取載具。



    難點五:國內首例項目應用、六層以上料框精準堆疊


    在倉儲籠六層堆疊中,要讓倉儲籠支架與下層精準對接,其叉取精度需要精確到毫米級。


    未來機器人助力某國內車企制造基地打造智能物流模塊單元。


    該企業制造基地占地面積約2000畝,車間生產根據業務波動要求24小時作業,工作時間長、勞動強度大,人員運維成本水漲船高,且為了提升倉儲效率,基地內采用倉儲籠多層堆疊方式,傳統模式中純人工搬運堆疊效率低,安全風險大,倉儲籠四根支柱腳墩是人工插入支撐,存在支柱不穩定,高低不平整的現象,對無人叉車進行堆疊作業時的末端感知控制精度要求極高;同時,因零配件種類繁多,車企貨物信息與物流信息在各個數據系統中難以及時同步,信息不對稱,貨物追溯難。


    為有效解決客戶痛點難點,未來機器人根據客戶需求實現生產車間物料自動化搬運,在車間交接區、存儲區、待發區之間轉運,及完成2到6層物料堆垛。未來機器人通過配置2臺VNP15平衡重堆高式無人叉車,實現24小時作業。


    未來機器人VNP15平衡重無人叉車擁有高精度視覺伺服控制技術,結合圖像識別計算,對倉儲籠支柱特征進行信息提取、位姿計算,進而精準叉取,降低人工堆垛帶來的安全風險和貨損率;針對倉儲籠支柱高度不一的情形,無人叉車自動開啟高度自適應,通過一邊抬升貨叉一邊檢測插孔上方橫梁位置的方式,輸出檢測數據,從而對無人叉車的動作進行控制調整,完成六層精準堆疊。



    當有入庫需求時,只需要給無人叉車下達作業指令,無人叉車收到指令后,將交接區兩托一疊的物料運至存儲區,堆疊至6托一疊,并同步更新 WMS庫位狀態;出庫則是WMS下達出庫任務,無人叉車通過中控調度系統接受任務,將存儲區的6托一疊貨物,拆分成2托一疊,運送至待發區,并更新庫位空滿狀態。通過智能化物流模塊單元新升級,六層倉儲籠精準堆疊提升了3倍倉儲空間利用率,有效降低人工運維成本,解決了招工難題;中控調度系統與客戶項目系統的對接,貨物信息、庫位狀態、物流信息實時同步更新,讓貨物的入庫出庫更智能,管理更便捷,提升車間物流生產效率。


    難點六:輪胎產線舊倉改造、跨樓層規劃


    多層聯動配合需要調度軟件的高度柔性,前期方案規劃工作量大,實施起來也具備一定難度。


    2021年,未來機器人與世界前十、中國制造業500強的輪胎制造企業達成合作,為該企業某物流倉庫提供舊倉改造、自動化升級的服務,旨在全面提升倉庫的庫容和物流效率。


    在此項目中,難點主要在:①跨樓層規劃。每層存儲區438*95m,面積較大,客戶庫容要求高,前期重新規劃庫位工作量大,且多層聯動配合,要求自動對接貨梯;②系統對接柔性高。對接既有WMS系統,承接大量SKU的入庫和出庫任務,并對接產線機械臂和月臺裝車人工終端;③精度要求高。單料架貨物重量大(856kg),料架插孔開口小、孔距不一,4個內扣型底座開口小,要求自適應叉取并完成超過6層堆疊,作業精度要求高;效率要求高。出入庫節拍快,每天入庫11萬個輪胎,出庫12~20萬個輪胎。


    客戶現場有兩個40000平米的存儲區,兩個存儲區均含多個樓層,客戶要求將入庫區的輪胎料架通過無人叉車自動轉運至倉庫內部并進行堆疊存儲,最高堆疊達6層;每個料架內僅存放同一SKU同一批次的輪胎。共計約1600種SKU,按照先進先出的原則,根據訂單需求出庫至出庫區;以及空料架在庫內周轉搬運等流程。


    綜合考量了項目規模與客戶預期,未來機器人為此次舊倉改造項目解決方案部署了多種類型合計69輛無人叉車作為硬件支撐,同時配套了庫位管理系統、無人叉車中控系統等軟件集成,讓無人叉車具備自動識別叉取位和自適應車身調整能力;采用任務串形式下發指令,實現了大庫位倉儲場景AGV無人叉車的多層聯動配合,無人叉車中控系統的高計算力、多系統對接數以及兼容性讓AGV得以自動對接貨梯、產線機械臂和月臺裝車人工終端,滿足了客戶生產節拍需求,革新了整個供應鏈管理流程,減輕了人工工作強度。


    舊倉改造后,兩個存儲區合計存儲量將達到200萬+個輪胎,增加了1.5倍庫容。7*24小時作業,高強度作業環節實現“人工替代”,降低生產成本的同時提高了工作效率,完美承接了客戶需求的出入庫節拍,實現出入庫環節的全自動、科學化管理。



    結語:汽車制造廠的物流體系復雜,物流體量巨大,根據服務的目標不同,分為整車物流和零部件物流,其中零部件物流又可以細分為更多種類領域。實現汽車制造工廠的智能化規劃需要從多方面逐步推進,不斷完善。未來機器人憑借著獨特的技術路線和優秀的物流無人化方案,在汽車汽配行業取得快速增長。

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