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華域視覺武漢生產基地啟動智慧工廠建設項目，引入了海康威視智能倉儲及廠內物流解決方案，使用了智能倉儲機器人近百台，做到從產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，提高了物流系統柔性。
近年來，越來越多的製造業企業開始擁抱智能製造，建設智能工廠，推動企業升級發展。華域視覺科技（上海）有限公司（簡稱「華域視覺」）即是其中之一。
華域視覺於1989年2月成立，是華域汽車系統股份有限公司的子公司，專注於為全球汽車廠商提供汽車照明電子產品和視覺科技解決方案，產品共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，華域視覺武漢生產基地啟動智慧工廠項目，引入了海康威視智能倉儲及廠內物流解決方案，使用海康威視智能倉儲機器人近百台，做到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基地，充分了解其智慧工廠項目的建設背景、解決方案和實施效果，以為廣大製造企業智慧物流系統升級提供一定的借鑒。
華域視覺武漢生產基地
項目背景及實施過程
華域視覺武漢生產基地建於2014年，2016年4月正式投入生產，廠房面積達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年產值約12億元，預計2018年生產整車約100萬台套，產值約15億。
華域視覺武漢生產基地總經理周靖表示，華域視覺引入海康威視智能倉儲及廠內物流解決方案，打造智慧工廠，主要由兩大因素決定：
一方面，是順應智能製造發展趨勢。
在工業4.0時代，客戶的個性化需求越來越廣泛，要求製造企業內物流管理更加智能化和柔性化。順應物聯網、大數據和移動應用等新一輪信息技術發展，建設「智慧工廠」、打造「智慧物流」已是製造企業未來發展的必然趨勢。
與此同時，大陸近年來也出台了一系列旨在促進智能製造發展的文件和措施，為智能製造發展和製造業轉型升級創造了良好的政策環境。
因此，華域視覺集團做了戰略調整，要求集團內一些優秀的企業走在智能製造的前列，並把武漢生產基地等部分企業列為智能製造試點單位。
另一方面，是企業升級發展的客觀需求。
隨著汽車零部件行業整體技術水平與研發能力的不斷提升，大陸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製造與出口國之一。近年來，華域視覺武漢生產基地的生產規模不斷擴大，但傳統的物流系統已經很難滿足日益增長的生產需求，表現在：車間物流運輸距離長，物流運輸頻次日益增大，車間內部倉儲壓力日趨嚴峻。因此，華域視覺希望打造一個符合工業4.0理念的智慧物流體系，由自動化設備替代叉車運輸，以減少人力、提高效率。
在這種背景下，有兩點值得關注：其一，移動機器人在智慧物流系統的應用中越來越廣泛；其二，智慧物流系統作為智能工廠的一個組成部分，與其他智能系統對接，從而形成一體化的解決方案。鑒於此，具有高度智慧化、柔性化的移動機器人系統成為華域視覺物流自動化升級的首選。
為此，華域視覺於2016年成立了專門的項目小組，並在國內外進行了一系列的考察調研。在訪問海康威視桐廬製造基地後，對其移動機器人生產線，尤其是海康威視自主研發的智能倉儲機器人系統印象深刻，最終決定採用海康威視智能倉儲及廠內物流解決方案，攜手海康威視子公司杭州海康機器人技術有限公司（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，從項目規劃到完成前後歷時一年半的時間。
智能物流系統構成
據周靖介紹，華域視覺武漢生產基地的智慧物流系統主要集成了華域視覺MES系統、海康威視RCS系統以及SAP的EWM系統，三者無縫對接，真正做到了生產與物流管理的系統化、一體化、透明化和智能化。
華域視覺的MES系統，是一套面向製造企業車間執行層的生產信息化管理系統。MES 可以為企業提供包括製造數據管理、計劃排產管理、生產調度管理、庫存管理、質量管理、成本管理、項目看板管理、生產過程控制、底層數據集成分析、上層數據集成分解等管理模塊，為企業打造一個紮實、可靠、全面、可行的製造協同管理平台。MES平台的構建，可以對華域視覺武漢生產基地的生產管理流程進行重組和優化，提高企業生產管理水平，使生產管理更加信息化、自動化、數字化和科學化，有利於做到建立「智慧工廠」的目標。
SAP的EWM系統，是一個高級倉庫管理系統，搭載了物聯網技術，在集成、管理機器人方面具有獨特的優勢。EWM系統支持靈活可配置的出入庫策略，包括入庫、存儲優化、出庫、補貨、任務調度、倉儲規劃、堆場管理、盤點、倉庫監控等各項倉儲業務需求，支持用戶做到真正意義上的柔性化生產。
海康機器人提供的機器人調度系統RCS，負責可控制範圍內的全部機器人的任務分配、調度及運行維護。RCS採用海康威視多種先進算法，建立機器人的「世界模型」，將倉儲地圖轉換成機器人能夠識別的模型數據，從而做到任務的最優分配、路徑的最優規劃等功能，使系統能發揮最佳的工作效能。另外，RCS可以監控機器人的運行狀態，當機器人出現故障，系統將會自動生成信息發送預警通知至運維人員處，並給出相應的處理意見，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系統與SAP的EWM系統、華域視覺MES系統完美對接，24小時全方位管理倉儲機器人的運行狀態與路徑，智能倉儲機器人替代人工，真正做到了廠內物流的智能化搬運。
智能物流系統集成
解決方案與作業流程
在華域視覺項目中，從原材料收貨、倉儲、配送上線，再到產線中的在制品管理，最終到成品的入庫、配送，整個作業流程全部由智能機器人系統來完成，做到了自制件物流、零部件物流、成品物流的自動化運輸，覆蓋武漢生產基地生產車間、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，通過應用機器人，能夠充分利用現有場地資源，場地利用率提高30%；另一方面，機器人可以完成前道產線→自制件堆場→裝配產線的多種任務配送，做到無人化智能運作。
當前道產線完成自制件生產後，會發出空箱需求指令，機器人會從空箱整理點將空箱運送到前道產線，然後返回到巷道交互區暫駐休眠；待自制件裝滿箱後，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；當裝配產線發出自制件需求指令後，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線的相應工位，由工人完成組裝。
2.零部件物流
當裝配產線發出大件零部件或中小件零部件需求指令後，機器人會從大件倉庫或中小件倉庫里，將相應的零部件按照規劃好的路線運送到裝配產線具體工位，由工人完成組裝。
值得一提的是，在零部件中小件物流中，由於中小零部件複雜多樣，所以需要通過倉儲機器人系統做到極具柔性化的「貨到人」揀選。記者發現，在中小件倉庫內，總計配有4個AGV工作站，當裝配產線發出中小件零部件需求指令到AGV工作站，再經工作站下達至機器人；庫內的機器人會根據指令將裝有相應中小零部件的貨櫃依據最優路徑搬運至工作站，揀選人員依據系統顯示界面指示，掃描條碼和件數，將零部件放至對應貨箱，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線。之後，機器人則按照固定路線，將中小件貨櫃運送到原來位置。
在零部件倉庫內，海康威視倉儲機器人每30分鐘為裝配產線配送物料一次，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
裝配產線如果有成品下線，發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線，成品裝箱後，機器人再將裝有成品的貨箱運到成品庫。之後機器人返回到空托架巷道等待下一步指令。用完的空箱，也會經由機器人運到空箱整理點，為下一輪流程做準備。
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線
項目亮點
1.廠內物流模式的創新
傳統製造企業往往面臨著倉儲、搬運作業人工成本高、勞力強度大、管理效率低等難題，嚴重制約著企業的發展壯大。這些問題在物流系統升級前的華域視覺武漢生產基地同樣存在。
在引入海康威視智能倉儲及廠內物流解決方案後，倉儲機器人的應用，將傳統產線和倉儲中「人找貨」的固有物流模式，轉化為高效、便捷、智能的「貨到人」模式，不僅解決了傳統倉儲管理的問題，更是將物流精細化管理深入到產線甚至工位。
大件零部件倉庫
中小零部件倉庫內的「貨到人」揀選
自制件倉庫
裝配產線線邊配送
半成品倉庫
空箱整理區
2.智能機器人的功能優勢
在華域視覺武漢生產基地的生產車間內，海康倉儲機器人循環往復穿梭於倉庫和產線間，井然有序；線邊，機器人按照規劃路線，準確送貨到相應工位，人機高度協同；一項工作完成，機器人會自動返回至巷道交互區暫駐休眠，等待新的指令。
據海康威視技術支持、華域視覺項目現場實施工程師介紹，海康倉儲機器人的優勢主要體現在如下幾點：（1）依托海康威視多年來在圖像處理、硬件設計及精密算法領域的技術積累，應用行業領先的「視覺導航+慣性導航」技術，機器人定位精度達到毫米級；（2）兩輪差速驅動，運行速度能達到1.0米每秒；（3）作為行業內一項重要創新，海康智能機器人支持弧線行走，柔性運動，使得產線布局更加靈活；（4）在動力方面，機器人配備大容量磷酸鐵鋰電池，結合智能能源管理系統，可做到7×24小時連續運行，且電池完全充放電壽命高達1500次；（5）機器人內置雷射、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.對機器人的實時監控
在華域視覺武漢生產基地智慧內物流系統的應用過程中，還有一點尤為值得一提，那就是對倉儲機器人的實時監控，這對能否保障整個系統順暢運行至關重要。倉儲機器人的狀態主要通過作戰室運行監控和手機APP實時監控來完成。
作戰室運行監控，在TPM運維管理、數據報表、錄像回放追溯系統的配合下，管理者可實時了解機器人硬件設備狀態與運行效率；與此同時，根據數據報表、熱力圖分析，可以實時規劃倉儲機器人的行走路徑。
手機APP實時監控，是海康機器人結合生產現場推出的新的應用，擁有任務調度、控制干預、告警管理、運維管理、設備查詢等多個功能模塊，在可控範圍內能夠對機器人有效監控，做到作戰室控制台70%左右的功能。此外，手機APP增加區域封鎖功能，禁止機器人進入某些區域，如叉車與機器人交叉作業區，可以更好地保障運行安全。
手機APP設備維護信息
項目收益
截至目前，華域視覺武漢生產基地已經投入使用近百台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；做到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條產線提供強有力的物流支持。
海康威視智能倉儲及廠內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，生產車間物流作業人員減少了30%，發貨效率提高35%以上，物料配送及時率提升95%以上，基本做到當初建設智慧工廠、打造智慧內物流體系的初衷。周靖向記者透露，武漢生產基地智慧內物流系統的成功應用，給他們帶來了信心。華域視覺希望整合物聯網技術，構建一套以SAP的EWM系統為基礎的多樣化數據處理平台。這些都將為華域視覺與海康威視、SAP在智能製造方面進一步合作創造更廣闊的空間。
華域視覺生產的車燈樣品
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