高位前移AGV在家居物流中的創(chuàng)新應(yīng)用

供稿 / 蘭劍智能科技股份有限公司

蘭劍智能高位前移AGV舉升高度11.45m（測試環(huán)境）

家居行業(yè)的物流屬性本身具有多樣性，加之高位貨架、紙托盤、薄托盤、可變尺寸插孔等多種特殊難題，使得某全球知名家居品牌的倉儲自動化升級遇到不少難點(diǎn)。在綜合考慮行業(yè)特性、倉庫環(huán)境、特殊托盤、產(chǎn)品規(guī)格等多種實(shí)際情況后，蘭劍智能為其成功打造了該品牌第一個(gè)能夠?qū)ζ涮赜屑堎|(zhì)托盤貨物進(jìn)行自動化搬運(yùn)及高位貨架存取的倉庫。

隨著國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，民眾的消費(fèi)習(xí)慣也在不斷發(fā)生變化。尤其是新一代消費(fèi)主體追求新、快、個(gè)性、差異化的消費(fèi)體驗(yàn)，使家居新零售得到迅速發(fā)展，但同時(shí)家居物流的問題和痛點(diǎn)也愈加凸顯，對物流設(shè)備的自動化水平提出了更高的要求。

行業(yè)背景

與其他行業(yè)不同，家居行業(yè)本身具有特殊性和多樣性的物流屬性。例如物流對象種類多、范圍廣、非標(biāo)化，而且超大、超重、不規(guī)則、易破損；物流作業(yè)強(qiáng)度大、操作人效低、差錯(cuò)率高、安全隱患大；倉儲占地面積大、存儲坪效低等。

伴隨新零售趨勢下的全渠道營銷，多種采購和下單模式還導(dǎo)致訂單處理與配送難度增大，加之土地成本和用工成本的不斷增高，家居物流急需應(yīng)用智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈升級。而在整個(gè)家居供應(yīng)鏈體系中，倉儲物流是急需解決的重要環(huán)節(jié)。

項(xiàng)目概述

該項(xiàng)目由蘭劍智能與某全球知名家居品牌聯(lián)合打造，位于該品牌的華南CP倉。此CP倉自正式啟用后，每天都在為該家居品牌的華南及東南亞等地全球商場門店提供大量家具、家居用品配送服務(wù)。本項(xiàng)目實(shí)施之前，該華南CP倉的貨物處理過程仍在使用人工或人工駕駛叉車進(jìn)行貨物搬運(yùn)，特別是高位貨架存取環(huán)節(jié)更未實(shí)現(xiàn)自動化，存在效率較低的行業(yè)普遍性問題。

為助力全球化供應(yīng)鏈戰(zhàn)略升級，該家居品牌華南CP倉團(tuán)隊(duì)開始進(jìn)行創(chuàng)新解決方案的研究和規(guī)劃，旨在實(shí)現(xiàn)終端產(chǎn)品倉庫的完全無人化。而華南CP倉高位前移AGV自動化項(xiàng)目的啟動，正是作為其實(shí)踐“終端產(chǎn)品無人倉庫”的第一步。該項(xiàng)目要求AGV能夠在多種不同的工作環(huán)境中實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的作業(yè)場景，存在一定的技術(shù)難點(diǎn)。

伴隨新零售趨勢下的全渠道營銷，多種采購和下單模式還導(dǎo)致訂單處理與配送難度增大，加之土地成本和用工成本的不斷增高，家居物流急需應(yīng)用智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈升級。

項(xiàng)目技術(shù)難點(diǎn)

1.托盤的特殊性

該項(xiàng)目中的托盤材質(zhì)為特殊紙質(zhì)材質(zhì)，易損度高，AGV在搬運(yùn)操作時(shí)需要把控好插孔的位置及托盤的深度。并且該紙質(zhì)托盤的插孔高度低，只有45mm，與常規(guī)110mm的托盤高度相比，其對貨叉精準(zhǔn)度的要求更高。

2.托盤種類繁多

該項(xiàng)目中的托盤的插孔不一致、托盤規(guī)格繁多。AGV貨叉需要智能識別托盤及插孔，并針對不同插孔托盤智能調(diào)整間距，以確保穩(wěn)定性。同時(shí)需要識別不同尺寸上的貨物標(biāo)簽，根據(jù)獲得的貨物尺寸調(diào)整貨叉伸入深度，以防伸度過大碰傷貨物。

3.地堆貨物放置場景豐富

地堆貨物放置有多層上下堆放和不同尺寸的托盤上下堆放等豐富的應(yīng)用場景，區(qū)別于常見的按貨位點(diǎn)找貨、取貨，AGV需要實(shí)現(xiàn)按區(qū)域自動找貨。

4.高位貨架及木方墊梁

該CP倉貨架屬于高位貨架，需要在保證安全前提下實(shí)現(xiàn)高位精準(zhǔn)取放貨，防止因拖拉造成的貨物損壞。貨架平臺除了正常的平板之外，還有木方墊梁的放置平臺，需要將托盤與木方墊梁精準(zhǔn)匹配才能保證貨物存放的穩(wěn)定和安全性。

項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)新

在綜合考慮行業(yè)特性、倉庫環(huán)境、特殊托盤、產(chǎn)品規(guī)格等多種實(shí)際情況的前提下，針對項(xiàng)目中高位貨架、紙托盤、薄托盤、可變尺寸插孔等多種特殊難題，作為關(guān)鍵技術(shù)提供方和核心設(shè)備供應(yīng)商，蘭劍智能提供了一套定制化和柔性化的解決方案，通過大量研發(fā)、反復(fù)測試、不斷糾正，成功研發(fā)了適用于該項(xiàng)目的高位前移AGV。該產(chǎn)品主要具有以下技術(shù)創(chuàng)新亮點(diǎn)：

1.托盤自動糾偏檢測

針對該項(xiàng)目中托盤孔位高度較薄等技術(shù)難點(diǎn)，蘭劍智能高位前移AGV基于3D視覺檢測系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)算法，取貨時(shí)可準(zhǔn)確檢測識別托盤的3D空間位置，并通過軟件系統(tǒng)及時(shí)調(diào)整車輛與貨叉的位置，實(shí)現(xiàn)了托盤自動糾偏檢測與精準(zhǔn)取貨。同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)托盤異常報(bào)警，取貨時(shí)檢測托盤狀態(tài)，如出現(xiàn)托盤變形、托盤傾斜嚴(yán)重等托盤異常情況，車輛停止并立即報(bào)警。

2.精準(zhǔn)導(dǎo)航，多層堆放

本項(xiàng)目中的高位前移AGV采用了先進(jìn)的激光SLAM導(dǎo)航為主的復(fù)合導(dǎo)航方式，無需對環(huán)境過多改造，建圖實(shí)施周期短，地圖在線實(shí)時(shí)更新，可應(yīng)對該CP倉內(nèi)復(fù)雜的動態(tài)環(huán)境變化問題，定位精度可以達(dá)到±5mm。

在項(xiàng)目中的地堆搬運(yùn)區(qū)域，針對客戶需要實(shí)現(xiàn)多層堆疊取放貨的需求，蘭劍智能高位前移AGV利用3D視覺系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)檢測地堆區(qū)貨物層數(shù)，實(shí)現(xiàn)多層堆疊取放貨。還可以實(shí)時(shí)檢測尋找地堆區(qū)貨物位置，找貨實(shí)現(xiàn)由“點(diǎn)”到“面”，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自我規(guī)劃空位、識別空位通道放貨。

蘭劍智能高位前移AGV貨架取放貨（客戶現(xiàn)場實(shí)際作業(yè)場景）

3.高位精準(zhǔn)取放貨

該項(xiàng)目中的高位前移AGV，舉升高度最高可達(dá)11.45米，最大載重2噸，可以完成高度舉升的貨物出入庫任務(wù)，集行走，轉(zhuǎn)向，貨叉升降，門架前移、回收，貨叉?zhèn)纫?，前傾后仰功能為一體，無需土建或環(huán)境改造，能夠?qū)崿F(xiàn)“即插即用”式無人化改造升級。

4.安全高效

該項(xiàng)目中的高位前移AGV具備360°2D激光避障覆蓋、高位斜向下激光3D避障、貨叉防碰撞檢測、門架晃動量檢測、防拖拽托盤檢測、語音聲光報(bào)警、安全觸邊、急停按鈕等多種安全保護(hù)措施。基于貝塞爾曲線的AGV車體控制算法，還能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行效率的大幅提升。

憑借以上技術(shù)創(chuàng)新，蘭劍智能助力該全球知名家居品牌的華南CP倉實(shí)現(xiàn)了搬運(yùn)自動化及高位存取自動化，完成了倉儲自動化升級的目標(biāo)。經(jīng)過近萬次的測試，該項(xiàng)目已于2021年成功驗(yàn)收。

項(xiàng)目實(shí)施效果

1.提升作業(yè)效率和經(jīng)濟(jì)效益

此項(xiàng)目的成功實(shí)施，極大提高了該CP倉搬運(yùn)、存儲的自動化水平，倉儲和搬運(yùn)效率得到很大提升，為保證其全球長期高供應(yīng)鏈效率和低物流成本打下基礎(chǔ)，提高了可持續(xù)發(fā)展水平。完全自動化搬運(yùn)取代了人工操作叉車，還大大降低了人工勞動強(qiáng)度和人力成本。由于搬運(yùn)效率的提升，配送時(shí)間得以縮短，從而增強(qiáng)了消費(fèi)者對品牌的美譽(yù)度，也為企業(yè)創(chuàng)造了長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.提高安全管理水平

家居行業(yè)大件、重量級的貨物如采用人工搬運(yùn)，危險(xiǎn)系數(shù)高。高位前移AGV的應(yīng)用，避免了人工操作叉車的風(fēng)險(xiǎn)，降低危險(xiǎn)系數(shù)，最大化保障了人的安全。自動化搬運(yùn)設(shè)備的應(yīng)用，減少了貨物處理和信息處理過程中的差錯(cuò)，也極大地保證了貨物取放的安全，整體提高了倉庫的管理水平。

3.擁有較高推廣價(jià)值

對于行業(yè)而言，該項(xiàng)目的實(shí)施有助于提升整個(gè)行業(yè)的倉儲自動化水平，在促進(jìn)全國家居供應(yīng)鏈自動化升級方面，擁有較高的行業(yè)創(chuàng)新性和廣泛的推廣價(jià)值，曾榮獲“2 0 2 1 全國家居物流優(yōu)秀案例”獎(jiǎng)。而對于該知名家居品牌而言，此CP倉項(xiàng)目是其第一個(gè)能夠?qū)ψ杂屑埻斜P貨物進(jìn)行自動化搬運(yùn)及高位貨架存取的倉庫，未來對提升其全球CP及DC的整體自動化程度具有重要的戰(zhàn)略試點(diǎn)意義。

蘭劍智能高位前移AGV多層堆疊取放貨（客戶現(xiàn)場實(shí)際作業(yè)場景）

蘭劍智能高位前移AGV效果圖

家居行業(yè)供應(yīng)鏈的數(shù)智化升級，離不開智能物流科技的加持。面對家居行業(yè)的新趨勢和新挑戰(zhàn)，除以上提到的高位前移AGV自動化解決方案之外，蘭劍智能還提出了覆蓋工廠端和賣場端的多場景客制化、柔性化創(chuàng)新解決方案。例如，工廠端的板材庫和成品庫自動化倉儲解決方案，能夠使超大、超重、超寬的倉儲對象，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更安全、更高速地存取和搬運(yùn)；而在賣場端的物流中心，針對家居行業(yè)物流屬性多樣化的特點(diǎn)，則提出了一體化存儲的解決方案，實(shí)現(xiàn)所有尺寸的貨物在同一個(gè)倉庫的自動化存取。

作為國內(nèi)少數(shù)具備軟硬件自研自產(chǎn)能力的智慧物流系統(tǒng)領(lǐng)域優(yōu)勢企業(yè)，蘭劍智能未來將不斷進(jìn)行科技創(chuàng)新和服務(wù)升級，針對家居行業(yè)的發(fā)展變化，基于軟硬件的實(shí)力，以客制化和柔性化為核心優(yōu)勢，持續(xù)為客戶提供更高端的智能物流機(jī)器人和創(chuàng)新性的行業(yè)解決方案，為企業(yè)源源不斷地創(chuàng)造價(jià)值。