隨著生育率的下降，人口紅利的優(yōu)勢逐漸褪去，如今的“世界工廠”正面臨用工難的問題。各大傳統(tǒng)型制造企業(yè)屢出高額入職獎金來吸引人才，更有部分產(chǎn)業(yè)開始向東南亞人口充足的地區(qū)轉(zhuǎn)移。然而，這并不能從根本上解決問題。中國的制造業(yè)如何突破用工困局，保持領(lǐng)先優(yōu)勢？這個問題困擾著許多傳統(tǒng)制造企業(yè)的管理者。

為了應(yīng)對這個難題，某傳統(tǒng)履帶制造商（以下稱“客戶”）選擇了加快生產(chǎn)制造無人化進(jìn)程，開啟了內(nèi)部物流無人化變革的探索之路。

項目概況

成立于20年代初，客戶一直追求卓越制造和研發(fā)創(chuàng)新，不斷引入新產(chǎn)品，為更廣闊的市場提供服務(wù)。與未來機(jī)器人的合作，也符合他們不斷創(chuàng)新以順應(yīng)社會發(fā)展的理念。

客戶主營生產(chǎn)和銷售履帶總成、鏈條及主鏈節(jié)等高質(zhì)量和低成本的挖掘機(jī)和推土機(jī)底盤零部件，擁有廠房面積約3400平方米，員工300余人，計劃將儲存在倉庫的底盤原料通過無人叉車自動轉(zhuǎn)運至生產(chǎn)線，對接底盤生產(chǎn)。因為生產(chǎn)車間人員走動較為頻繁，要求設(shè)計方案能應(yīng)對人機(jī)混場的情況，達(dá)到人機(jī)協(xié)同、物流自動化的目的。

項目難點

- 快速銜接產(chǎn)線用料需求

為滿足產(chǎn)線的原料供應(yīng)，需要準(zhǔn)確獲取生產(chǎn)線原料需求，以及原來存儲位置及狀態(tài)信息，讓無人叉車在最短時間內(nèi)運輸補(bǔ)足原料。

- 人機(jī)混場，兼顧安全與效率

客戶生產(chǎn)車間與原料儲存區(qū)處于同一空間，同時有車間人員作業(yè)，作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜。

解決方案

經(jīng)過對客戶車間生產(chǎn)工藝特點、車間布局、物料規(guī)格、物流運輸?shù)木C合評估，未來機(jī)器人規(guī)劃了基于托盤堆高式無人叉車和中控調(diào)度系統(tǒng)的產(chǎn)線物流無人化解決方案。通過導(dǎo)入視覺導(dǎo)航無人叉車，無需改造現(xiàn)場，確保靈活性和擴(kuò)展性，適配人車混場以及窄道原料運輸?shù)墓ぷ鲌鼍?；而中控調(diào)度系統(tǒng)能夠充分對接客戶產(chǎn)線需求和倉庫信息，實現(xiàn)信息流和物流的匹配。

無人叉車作業(yè)流程設(shè)計

1)工廠人工通過呼叫設(shè)備下發(fā)搬運需求，中控系統(tǒng)調(diào)度無人叉車前往指定庫位取料，運送至需求產(chǎn)線對應(yīng)的上料位底座，把托盤貨物放置在指定位置；

2)當(dāng)有上料位底座空托盤時，人工通過呼叫設(shè)備下發(fā)搬運需求，中控系統(tǒng)調(diào)度無人叉車前往指定位置取空托盤，運送至空托盤存儲區(qū)。

無人叉車功能設(shè)計

項目的核心是未來機(jī)器人視覺導(dǎo)航無人叉車，采用自主研發(fā)的視覺定位、感知和控制技術(shù)，可以實現(xiàn)物料的精準(zhǔn)、高效、柔性搬運。無人叉車及配套控制系統(tǒng)具備以下功能：

1）定位和感知。系統(tǒng)利用安裝在無人叉車上的相機(jī)抓取客戶現(xiàn)場環(huán)境圖像，提取環(huán)境圖像自然特征信息，進(jìn)而建立客戶現(xiàn)場自然特征地圖，并結(jié)合視覺自然環(huán)境地圖，獲取高精度、高穩(wěn)定性的無人叉車全域位置和姿態(tài)信息，從而實現(xiàn)高效、高精度、高穩(wěn)定性的自主定位、運動控制和導(dǎo)航功能。

2）路徑規(guī)劃?；诟兄投ㄎ?，結(jié)合客戶現(xiàn)場實際環(huán)境，無人叉車快速計算作業(yè)最有路徑。在一定的偏差范圍內(nèi)，可以根據(jù)視覺SLAM導(dǎo)航SLAM系統(tǒng)自動找回預(yù)定的軌道路線，并進(jìn)行自動校正。

3）控制和通訊。配合機(jī)器人中控調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)無人叉車的遠(yuǎn)程監(jiān)控。依托云儲存大數(shù)據(jù)技術(shù)，無人叉車可將自身狀態(tài)以數(shù)據(jù)形式反饋給中控系統(tǒng)，實現(xiàn)中控系統(tǒng)與無人叉車的信息交互。中控調(diào)度系統(tǒng)界面簡潔，操作人員可通過簡單培訓(xùn)迅速掌握操作。

4）安全保障。無人叉車配備360度安全防護(hù)措施，保持障礙物和叉車之間的安全距離，確保人車貨的安全。車身側(cè)面裝備緊急關(guān)停按鈕，進(jìn)一步確保車輛運行安全。

實現(xiàn)價值

本項目是客戶探索工廠內(nèi)部物流無人化的第一步，實現(xiàn)了原材料無人化自動搬運，無縫對接生產(chǎn)線，及時相應(yīng)需求，節(jié)省了大量人力成本繼而降低了生產(chǎn)總成本。無人叉車7*24小時模式，能滿足日夜班次輪轉(zhuǎn)的生產(chǎn)需求，保證內(nèi)部物流無間斷有效運轉(zhuǎn)。

結(jié)語

自工業(yè)革命以來，工業(yè)的發(fā)展就是利用工具，解放人力的發(fā)展史。自動化工具發(fā)展到如今，越來越精細(xì)化、專業(yè)化。未來機(jī)器人專注于工業(yè)無人車輛細(xì)分領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和推廣，致力于為客戶提供有價值的工業(yè)物流無人化方案，助力更多的企業(yè)實現(xiàn)工業(yè)自動化，讓中國制造永葆活力！

未來機(jī)器人（深圳）有限公司成立于2016年2月，由日本東京大學(xué)、香港中文大學(xué)博士團(tuán)隊聯(lián)合創(chuàng)辦，總部位于深圳，在香港科學(xué)園、佛山南海三山新城設(shè)有全資子公司。致力于打造全球領(lǐng)先的工業(yè)車輛無人駕駛技術(shù)平臺，憑借行業(yè)領(lǐng)先的研發(fā)水平，未來機(jī)器人先后獲得國家科技部“智能機(jī)器人”重點專項（與阿里菜鳥聯(lián)合申報）、深圳市孔雀計劃、香港創(chuàng)新科技基金、佛山市創(chuàng)新人才團(tuán)隊等重點項目支持。

作為國家高新技術(shù)企業(yè)，未來機(jī)器人擁有一支實力雄厚的研發(fā)隊伍，公司董事長劉云輝教授現(xiàn)為香港中文大學(xué)機(jī)器人研究院院長、國家“千人計劃”專家和長江學(xué)者，主導(dǎo)公司研發(fā)團(tuán)隊構(gòu)建和研發(fā)方向探索。核心研發(fā)團(tuán)隊逾50人，其中包括6名畢業(yè)于世界一流大學(xué)的海歸博士、深圳市孔雀計劃人才和來自大疆、騰訊等國內(nèi)優(yōu)質(zhì)研發(fā)團(tuán)隊的核心成員。

基于自主研發(fā)的工業(yè)車輛無人駕駛技術(shù)平臺，未來機(jī)器人已開發(fā)出應(yīng)用于工廠、倉庫、物流園、機(jī)場、碼頭的四大類工業(yè)無人車輛AGV產(chǎn)品并實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，其中包括托盤式無人叉車AGV, 平衡重式無人叉車AGV, 前移式無人叉車AGV，以及電動無人牽引車。2018年全年共計完成了17個項目的實施和驗收，絕大部分客戶是在電商物流、保稅物流、零售物流、汽車物流、快消品制造、汽車制造、家電制造、制藥等行業(yè)排名前三的頭部企業(yè)，包括：菜鳥、蘇寧、DHL、永輝、東風(fēng)、飛力達(dá)、國泰航空、HACTL、廣汽、格力等。