杭州?？禉C器人技術(shù)有限公司

1　背景介紹

現代企業(yè)倉儲物流與生產(chǎn)環(huán)節普遍面臨著(zhù)智能化升級改造的難題。

?？低暿且砸曨l為核心的物聯(lián)網(wǎng)解決方案和數據運營(yíng)服務(wù)提供商，連續五年蟬聯(lián)全球視頻監控企業(yè)第一位。2014年，公司營(yíng)業(yè)收入達172億，同比增長(cháng)60%。在訂單快速增長(cháng)和努力實(shí)現“千億?？怠蹦繕说谋尘跋?，2014年6月?？低曊絾?dòng)安防產(chǎn)業(yè)基地建設項目。

2015年下半年，?？低暟卜喇a(chǎn)業(yè)基地一期竣工投產(chǎn)，占地面積約370畝，建筑面積約26萬(wàn)平方米?；匾黄谝幠｝嫶?，共有4個(gè)原材料庫、1個(gè)半成品、2個(gè)成品庫和6個(gè)工廠(chǎng)車(chē)間。車(chē)間內部面積大，各車(chē)間之間距離遠，且生產(chǎn)過(guò)程中的物料以及成品種類(lèi)多、重量大，跨多樓層作業(yè)都增加了倉儲作業(yè)的難度和強度。同時(shí)，物料出入庫頻次高、業(yè)務(wù)流程復雜也增加了物料出/入庫及配送工作的管理難度。

?？低曂]基地

2　項目詳情介紹

順應《中國制造2025》戰略方向，?？低曂]安防產(chǎn)業(yè)基地一期2015年啟動(dòng)智能工廠(chǎng)項目，其中智能機器人倉儲系統由杭州?？禉C器人技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“?？禉C器人”）承接并實(shí)施完成。2016年初，逾800臺智能倉儲機器人在?？低曂]基地上線(xiàn)，這是國內目前同類(lèi)機器人應用數量最多、規模最大的智能倉儲案例。

?？禉C器人為其量身定制智能化倉儲物流解決方案，其中智能倉儲機器人系統由智能倉儲管理系統（iWMS）、機器人調度系統（RCS）、智能倉儲機器人三部分組成。

智能倉儲管理系統（iWMS）支持包括采購入庫、生產(chǎn)入庫、生產(chǎn)領(lǐng)料、成品出庫等各項倉儲業(yè)務(wù)需求，其作為上層的倉儲業(yè)務(wù)管理系統，iWMS集成了多種倉儲優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現倉庫儲位的冷熱度分析，支持實(shí)時(shí)調整貨架位置；根據貨物存儲情況，自動(dòng)推薦貨架整理，有效提升倉儲空間利用率系統。通過(guò)對大數據的分析研究，iWMS還可挖掘貨物之間的相關(guān)聯(lián)系，并制定相應的入庫策略，以提高出庫效率；另外它支持與企業(yè)ERP系統全功能對接，還可與視頻監控互聯(lián)互通，實(shí)時(shí)查看現場(chǎng)工作動(dòng)態(tài)，實(shí)現倉儲可視化。

機器人調度系統（RCS）負責控制范圍內全部機器人的任務(wù)分配、調度及運行維護。RCS建立移動(dòng)機器人的世界模型，將倉儲地圖轉換成機器人能夠識別的模型數據，采用多種先進(jìn)算法，實(shí)現任務(wù)的最優(yōu)分配、路徑的最優(yōu)規劃。另外其還有安排AGV進(jìn)行自主充電、路徑二次規劃等功能，使系統能充分發(fā)揮其最佳的工作效能；RCS可以監控機器人的運行狀態(tài)，當機器人內部出現故障，系統將會(huì )自動(dòng)生成預警信息及相應的處理意見(jiàn)，一并發(fā)送給運維人員，真正做到智能運維、實(shí)時(shí)反饋。

智能倉儲機器人采用視覺(jué)導航+慣性導航技術(shù)，定位精度達到毫米級，兩輪差速驅動(dòng)，運行速度能達到1.0米每秒，最大負重能達到1000公斤。另外，其還采用激光、紅外、超聲、碰撞條等多種防護方式，具備自主避讓功能；在動(dòng)力方面，機器人配備大容量磷酸鐵鋰電池，循環(huán)壽命長(cháng)。

值得一提的是，整個(gè)智能倉儲系統具有非常強的靈活性、可擴展性及可靠性，針對不同現場(chǎng)環(huán)境，只需在地面部署二維碼及簡(jiǎn)單的系統配置就可投入使用，大大縮短了實(shí)施工期。

多系統對接

機器人自主充電

跨樓層接駁

3　項目亮點(diǎn)

以“貨到人”為核心設計理念的智能倉儲解決方案成功解決了傳統倉儲基地人工作業(yè)強度高、業(yè)務(wù)繁雜等痛點(diǎn)，操作員只需在操作臺便可完成貨物揀選、上下架及其他倉儲工作，減少了大量行走時(shí)間和勞動(dòng)強度，保證了產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)/倉儲業(yè)務(wù)的安全性、準確性和時(shí)效性。該方案同時(shí)降低了對工作人員的能力要求，無(wú)需安排有多年倉儲經(jīng)驗的員工，5min內新員工即可上崗。

智能倉儲管理系統（iWMS）的兼容性極高，可與上層業(yè)務(wù)系統對接，集成度高，使原本離散的工作方式得以實(shí)現信息化、流程化，提升了信息交互效率，保障生產(chǎn)的有序進(jìn)行。在基地SKU種類(lèi)繁雜和出入庫頻次高的挑戰下，iWMS配合RCS調動(dòng)機器人實(shí)現高效搬運并對倉庫儲位進(jìn)行冷熱度分析，大幅提升倉儲作業(yè)的效率。

此外，該智能倉儲機器人系統擴展性強，可接入搬運、分揀等其他內物流機器人，實(shí)現全工廠(chǎng)整體自動(dòng)化物流。打破“物流孤島”，打通原材料倉庫與產(chǎn)線(xiàn)、產(chǎn)線(xiàn)之間、線(xiàn)尾到成品倉庫等關(guān)鍵的物流節點(diǎn)，使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程變得更高效、智能、安全。

以“貨到人”為核心理念的智能倉儲解決方案

4　項目效益

在生產(chǎn)過(guò)程中，智能倉儲機器人代替人工完成收貨、分揀、搬運、入庫、出庫等物流作業(yè)，大大提高了倉儲管理效率，為整個(gè)制造行業(yè)實(shí)現倉儲物流的自動(dòng)化、信息化、智能化做出表率。該系統在?？低曂]生產(chǎn)基地應用以來(lái)，能夠滿(mǎn)足基地日產(chǎn)值億元的倉儲及內物流需求。與傳統人工庫操作相比，使用?？低曋悄軅}儲系統，成品庫節約人力約58%，提升工作效率84%，在節約生產(chǎn)成本的同時(shí)，大大地提高了生產(chǎn)效率。

5　項目意義

倉儲物流是智能制造中一個(gè)發(fā)展空間巨大的領(lǐng)域，具有整合流程、協(xié)調上下游、優(yōu)化庫存、降低成本等重要作用。隨著(zhù)倉儲物流技術(shù)水平的提高，倉儲效率得以提升，成本進(jìn)一步下降，智能、安全的倉儲內物流模式有助于保障企業(yè)生產(chǎn)高效順利地進(jìn)行。?？低曋悄軅}儲機器人系統在技術(shù)上實(shí)現多項突破，“貨到人”的設計理念也為制造業(yè)生產(chǎn)作業(yè)流程帶來(lái)深刻變革——大幅節約了人力，提升了倉儲的作業(yè)效率和跨產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的安全性，為制造企業(yè)的內物流系統升級做出表率。

除了在?？低曂]基地一期的應用外，智能倉儲機器人系統還應用于中創(chuàng )物流、網(wǎng)易考拉等電商、快遞、物流行業(yè)以及3C/汽車(chē)制造業(yè)/傳統制造業(yè)的原材料倉庫。在智能化倉儲物流的實(shí)踐過(guò)程中，?？禉C器人結合自身在工業(yè)智能相機、移動(dòng)機器人、智能算法、軟件平臺等方面的優(yōu)勢，提供全方位的智能化倉儲解決方案，助力中國制造向中國“智”造轉型升級。

?？禉C器人國內市場(chǎng)總監吳堯

自動(dòng)化博覽：請簡(jiǎn)單介紹?？禉C器人能夠為物流倉儲行業(yè)提供的產(chǎn)品或解決方案。

吳堯：為了承接?？低曉谥悄苤圃祛I(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)戰略，?？禉C器人圍繞與圖像相關(guān)的人工智能基礎性研究成果，開(kāi)辟機器視覺(jué)、移動(dòng)機器人及行業(yè)級無(wú)人機三大業(yè)務(wù)線(xiàn)。其中，移動(dòng)機器人這條業(yè)務(wù)線(xiàn)目前已有系列齊全的倉儲、搬運、分揀和泊車(chē)四款機器人及調度系統、倉儲管理系統等軟硬件產(chǎn)品。機器視覺(jué)業(yè)務(wù)線(xiàn)產(chǎn)品包含各類(lèi)工業(yè)智能相機，可用于靜態(tài)/動(dòng)態(tài)讀碼稱(chēng)重系統。

在物流倉儲行業(yè)，我們通過(guò)升級優(yōu)化?？低曌陨淼墓?，對外面向電商物流、工業(yè)制造、包裹速遞及社會(huì )化物流等不同細分領(lǐng)域輸出成熟可靠的機器人產(chǎn)品及應用解決方案。例如，中創(chuàng )物流青島南港智能倉庫整合了我司智能倉儲機器人、工業(yè)視覺(jué)相機和iWMS倉儲管理系統等多項先進(jìn)的物流科技，實(shí)現了貨物在收貨環(huán)節的自動(dòng)分揀、自動(dòng)稱(chēng)重、自動(dòng)打尺和機器人自動(dòng)搬運，出庫環(huán)節的機器人自動(dòng)入箱，以及全程的可視化管理，大大提升了倉庫的作業(yè)效率和準確率，完成了從傳統倉儲到多功能、一體化、智能化倉儲服務(wù)的轉變。自投入使用智能倉儲機器人系統后，入庫分揀線(xiàn)最高速度可達4秒/件，工作臺入庫效率900件/小時(shí)，出庫裝箱單集裝箱效率提升30%。

自動(dòng)化博覽：?？禉C器人物流倉儲產(chǎn)品和解決方案有哪些優(yōu)勢？

吳堯：（1）產(chǎn)品具有技術(shù)優(yōu)勢：?？低曋悄軝C器人具有領(lǐng)先的導航技術(shù)，同類(lèi)移動(dòng)機器人產(chǎn)品中，我們較早使用精度高且經(jīng)濟柔性的“慣性+視覺(jué)”導航方式；另一方面，?？禉C器人自主研發(fā)的機器人調度系統整合了高超的算法能力，可實(shí)現從單個(gè)機器人的定位導航，運動(dòng)控制，到多個(gè)機器人的協(xié)作，系統可基于大數據，深度學(xué)習，進(jìn)行最佳路線(xiàn)規劃及分配。

（2）解決方案豐富全面：面對應用場(chǎng)景種類(lèi)龐雜的挑戰，我們突破內物流領(lǐng)域的重大關(guān)鍵、基礎、共性技術(shù)，開(kāi)發(fā)以移動(dòng)機器人為基礎的擴展性應用，依托于強大的多機器人大規模集群調度能力、以及具有自主知識產(chǎn)權的智能倉儲及貨位優(yōu)化算法，根據不同行業(yè)的應用特點(diǎn)，在深度理解行業(yè)的基礎上形成了相應配套的整體解決方案。

（3）可視化追溯管理平臺：?？低暿且砸曨l為核心的物聯(lián)網(wǎng)解決方案和數據運營(yíng)服務(wù)提供商，作為其子公司，?？禉C器人將產(chǎn)品與?？低曉诎卜?、可視化管理與大數據服務(wù)方面優(yōu)勢加以貫通。例如我們的物流可視化追溯管理系統，由智能讀碼系統、視頻監控系統、視頻管理平臺三部分組成，可實(shí)現自動(dòng)讀碼、包裹追蹤等功能，這為企業(yè)的倉儲及分揀作業(yè)過(guò)程提供了安全可靠的可視化追溯管理平臺。

自動(dòng)化博覽：?？禉C器人在倉儲物流領(lǐng)域的創(chuàng )新主要體現在哪些方面？

吳堯：做移動(dòng)機器人不難，難的是做能感知、有智慧的移動(dòng)機器人及整個(gè)解決方案，沒(méi)有人工智能技術(shù)和視頻技術(shù)的積淀及強大的軟硬件開(kāi)發(fā)制造能力很難做到。

不同于傳統簡(jiǎn)單重復的自動(dòng)化設備，應用基于人工智能、視頻技術(shù)的智慧內物流解決方案后，智能倉儲機器人系統具備了可多維感知和自主判斷的大腦及支持與上層業(yè)務(wù)系統ERP、MES聯(lián)動(dòng)的后臺管理調度系統，有效幫助企業(yè)實(shí)現原材料入庫、生產(chǎn)、產(chǎn)線(xiàn)、出庫、半成品、成品、揀選、盤(pán)點(diǎn)的全流程的信息與物體互聯(lián)互通。例如?？低暀C器視覺(jué)系統基于圖片與視頻提取物料信息，并通過(guò)算法與軟件傳遞給上層系統，供下一環(huán)節的流程決策使用，進(jìn)而安排機器人實(shí)現物料的倉儲、搬運或分揀，解決空間內的物體流通的問(wèn)題，與外圍自動(dòng)化設備無(wú)縫銜接。

自動(dòng)化博覽：隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，智慧物流、智慧倉儲成為行業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)，針對此貴公司有何戰略布局？

吳堯：在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，視頻圖像一定是最為豐富的一個(gè)傳感器。?？低暶翡J捕捉到了現在市場(chǎng)的變化，迎合了行業(yè)發(fā)展的趨勢，并結合原來(lái)專(zhuān)注的圖像采集、分析、識別的優(yōu)勢，對于以視覺(jué)為主的人工智能進(jìn)行戰略投資?，F在9300人的研發(fā)團隊里邊有超過(guò)600人對圖像人工智能進(jìn)行基礎性科學(xué)研究。

?？禉C器人現在以及未來(lái)需要做的是——將?？低曉谏疃葘W(xué)習、圖像識別、云計算等方向十幾年的技術(shù)積淀，不斷運用到實(shí)際產(chǎn)品中，實(shí)現人工智能技術(shù)在移動(dòng)機器人、機器視覺(jué)等板塊的落地應用，以智慧領(lǐng)航內物流變革，助力中國智造。

摘自《自動(dòng)化博覽》2017年7月刊