（1）項目描述

某德系汽車領(lǐng)導(dǎo)品牌位于沈陽的新發(fā)動機工廠，是該集團在國內(nèi)首家集鑄造、機加和總裝三大制造工藝與一身的發(fā)動機工廠，自動化智能化水平極高。2014年，該公司從新松批量采購叉式移動機器人，用于發(fā)動機鑄造車間鑄造砂芯的運輸工作，該系統(tǒng)采用激光導(dǎo)航技術(shù)，并通過WCS系統(tǒng)智能控制，完成整個廠區(qū)砂芯的智能供應(yīng)。
 

圖：新松叉車AGV發(fā)動機工廠應(yīng)用
 

（2） 難點和創(chuàng)新點

“砂芯”用于發(fā)動機缸體的制造，是決定發(fā)動機鑄造質(zhì)量的核心材料，東北雨季濕度80%以上，砂芯潮濕是制造質(zhì)量的致命威脅。新松自主研發(fā)了砂芯智能存儲及除濕系統(tǒng)，通過調(diào)度系統(tǒng)的智能判斷，減少機器人運輸砂架到用戶及充電動作導(dǎo)致的頻繁開關(guān)門導(dǎo)致車間內(nèi)濕氣過多的問題，系統(tǒng)能夠預(yù)測即將使用的沙架并提前行駛到指定點位，以減少供應(yīng)時間。存儲過程無人化，物流車間全部智能管理，運輸錯位率降為零，可將人員應(yīng)用到更多的增值過程。同時，為了提高AGV的運行效率，AGV采用自動換電設(shè)計，集中自動換電站可在較短的時間內(nèi)完成對AGV的換電池作業(yè)，不需要人工干預(yù)。
 

（3）效益和影響

砂芯智能供應(yīng)，在倉儲管理系統(tǒng)中自動追蹤沙架狀態(tài)，每項工作可降低150S時間，并增加可追溯性。無紙化信息流，減少打印費用。除濕系統(tǒng)自動控制，AGV自動行駛及充電，全部實現(xiàn)無人管理（TPU=0）。通過該項目的實施，為該集團每年較少千萬級的設(shè)備損失。以此項目為起點，該集團后續(xù)分批從新松引進(jìn)了頂棚線AGV輸送系統(tǒng)，車身，車門拖車AGV系統(tǒng)等多款叉式AGV,形成了更加柔性的智能物流整體解決方案。


案例二：大眾物流國內(nèi)某著名品牌汽車動力總成工廠叉車AGV項目

（1）項目描述

國內(nèi)某著名品牌汽車的動力總成工廠運行著由長春市大眾物流裝配有限責(zé)任公司非標(biāo)定制的貨架搬運叉車，用于完成線邊流利條貨架空滿物料交換，代替人工經(jīng)行庫區(qū)至生產(chǎn)線邊的備貨任務(wù)。單車載重1.5T，速度最高可達(dá)1.5m/s，采用激光反光板導(dǎo)航方式，停車精度±5mm。此項目為國內(nèi)某著名品牌汽車與長春市大眾物流裝配有限責(zé)任公司合作開展的物流改造實驗項目。前期以機器換人為課題，研究AGV在產(chǎn)線物流運行的可行性。實驗得出結(jié)論，使用長春市大眾物流裝配有限責(zé)任公司叉車AGV方案可完全替代現(xiàn)有產(chǎn)線物流人工作業(yè)方式。
 

圖：大眾物流叉車AGV用于汽車動力總成工廠
 

（2）難點及創(chuàng)新點：

傳統(tǒng)的線邊補料模式為定時補料，補料員大部分的時間都在工位間行走且需具備一定的經(jīng)驗和技能，但補料不準(zhǔn)確、及時導(dǎo)致停線的風(fēng)險還是偶會發(fā)生。大眾物流創(chuàng)新性的采用轉(zhuǎn)換靈活、投資少、維護成本低的空滿物料交換作業(yè)模式，在“省力”的同時解決了“省人”的根本問題，達(dá)到現(xiàn)代一流的精益生產(chǎn)要求。
 

（3）效益或影響

通過參與工廠物流改造實驗項目，不僅省人省力，降本增效，還提高了物流配送的安全性。在物流自動化、信息化改造的同時，初步實現(xiàn)物流無人化。


案例三：今天國際無人叉車一汽解放柴油機廠項目

（1）項目描述

2019年，今天國際為解放動力一汽柴油機廠潛心打造的智慧物流工程正式投入使用，開啟了國產(chǎn)發(fā)動機廠智慧物流與智能制造深度融合的大跨越，按訂單組織生產(chǎn)的創(chuàng)新模式，將構(gòu)建一汽錫柴全生命周期的智能制造。
 

圖：今天國際無人叉車一汽柴油機廠應(yīng)用
 

（2）難點及創(chuàng)新點

解放動力一汽柴油機智慧物流系統(tǒng)工程以打造高效、敏捷、精準(zhǔn)的生產(chǎn)物料供應(yīng)為核心目標(biāo)，整合工業(yè)自動化軟硬件與系統(tǒng)方案，通過冷試庫、油封庫、缸體庫、缸蓋庫、飛輪曲軸庫5大庫區(qū)的智能存儲、揀選、配送，實現(xiàn)了汽運架、曲軸、飛輪殼等8000多種零配件的智能倉儲和配送，使機加工生產(chǎn)線、裝配生產(chǎn)線等七大區(qū)域?qū)崿F(xiàn)智能無縫銜接，滿足了一汽錫柴復(fù)雜、多樣、精益智造的生產(chǎn)需求。
 

該項目充分發(fā)揮AGV靈活搬運的優(yōu)勢，35臺AGV與5條生產(chǎn)線無縫銜接，成功實現(xiàn)物料供應(yīng)的快速響應(yīng)，以及140個工位的協(xié)同作業(yè)；為保證每個節(jié)點內(nèi)生產(chǎn)裝配過程的可靠、精準(zhǔn)，在揀選配送各環(huán)節(jié)還特別設(shè)置了SPS分揀防錯系統(tǒng)、RFID信息系統(tǒng)、視覺識別系統(tǒng)等，可做到步步防錯，保證實物流與信息流的一致性，充分確保組裝配件清單和組裝順序的精準(zhǔn)無誤，實現(xiàn)按需配送，避免錯裝漏裝造成發(fā)動機返工，有效保證了發(fā)動機出廠的可靠性。
 

根據(jù)龐大的零配件體系生產(chǎn)組裝需求，今天國際構(gòu)建了多層次、全方位的信息化系統(tǒng)，通過整合WMS、WCS、mes、CAPP、PDM、ERP、三維可視化等系統(tǒng)，利用二元指揮平臺，可對發(fā)動機生產(chǎn)制造進(jìn)行全周期質(zhì)量的跟蹤和把控，管理人員打破“信息孤島”僵局，突破時間和空間限制，實現(xiàn)整個廠區(qū)的集中控制與協(xié)調(diào)作業(yè)，并可隨時對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)取和分析，進(jìn)行智能決策和智能物流配送。
 

（3）效益及影響

本項目通過全面應(yīng)用精益制造的方法，實現(xiàn)拉動式生產(chǎn)，配合裝備的自動化和產(chǎn)品、工藝數(shù)據(jù)的數(shù)字化，實現(xiàn)生產(chǎn)智能調(diào)度、數(shù)據(jù)自主流轉(zhuǎn)、現(xiàn)場精益管理。應(yīng)用工廠物流規(guī)劃和建模仿真軟件，實現(xiàn)工廠的數(shù)字化建模和持續(xù)優(yōu)化，從而真正構(gòu)建物流裝備行業(yè)的高效柔性混線生產(chǎn)的范例。
 

重型柴油機生產(chǎn)屬于離散制造，整個生產(chǎn)過程物料品種數(shù)量龐大，物料配對關(guān)系復(fù)雜，物流配送路線多樣，靠人工進(jìn)行物流配送存在差錯多，不及時的問題，靠傳統(tǒng)物流信息管理系統(tǒng)處理，存在流程僵化，靈活性不夠的問題。針對以上存在的問題，本項目通過對生產(chǎn)實際情況和計劃的實時預(yù)測，不斷修正每種物料的需求計劃，迅速發(fā)出最新的物流配送指令，系統(tǒng)抽象化物流對象屬性，具有靈活的配送組合策略，應(yīng)對復(fù)雜的物料配送情況，系統(tǒng)利用機器學(xué)習(xí)技術(shù)自動優(yōu)化物流調(diào)度算法，并對可能發(fā)生的問題進(jìn)行預(yù)警。綜合利用各類先進(jìn)的智能物流裝備解決不同類型物料的配送執(zhí)行問題。通過對軟硬件技術(shù)上的突破和兩者的有機結(jié)合，實現(xiàn)了離散制造復(fù)雜物料的全工序自動配送。
 

智能物流系統(tǒng)工程投入使用后，生產(chǎn)效率顯著提高了20%，能源利用率提高了11.5%，綜合運營成本降低了22%，產(chǎn)品生產(chǎn)周期降低了10%，庫存周轉(zhuǎn)率提升，物流出錯率降低了50%。智能物流的實施促進(jìn)了一汽錫柴對市場的快速反應(yīng)能力，提高了精益智造的能力。


案例四：裕新智能青島一汽解放總裝車間叉車AGV項目

（1）項目描述

某重卡總裝車間，應(yīng)用了由裕新智能為其量身定制的24臺搬運叉式AGV。其中方向機應(yīng)用6臺，板簧應(yīng)用12臺，牽引盤應(yīng)用6臺，單臺承重不低于3T，可實現(xiàn)1m/min~42m/min無級變速。相較于磁條、二維碼等AGV柔性更高，相較于視覺來講不受環(huán)境亮度干擾，運行穩(wěn)定性更強。其中板簧配貨區(qū)搭載庫位管理系統(tǒng)，實現(xiàn)完全無人化空、滿交替補料。
 

圖：裕新智能無人叉車一汽解放總裝車間應(yīng)用
 

（2）難點及創(chuàng)新點

實現(xiàn)了總裝車間內(nèi)物料配送的智能無人化升級。車體具備自動清潔車輪功能，主動有效減輕車輪對地面的壓痕影響；基于總裝車間原有生產(chǎn)和物流模式的現(xiàn)狀進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計，相應(yīng)操作人員無需變更操作工藝，對現(xiàn)有模式不干涉不影響，實現(xiàn)了從人工配送到AGV智能無人化升級的無縫銜接。
 

經(jīng)濟性：只需簡單部署若干反光板即可，無需對舊廠房進(jìn)行大面積施工改造。避免產(chǎn)生大量的基礎(chǔ)費用；AGV上線運行后，節(jié)省了原有的人力和設(shè)備的相應(yīng)支出。
 

先進(jìn)性：板簧取料區(qū)域采用自研的輔助庫位管理系統(tǒng)，實現(xiàn)完全無人自動化補料及配送，縮短了AGV未載貨移動路程占比。
 

（3）效益及影響

總裝車間已投入使用一年多，在AGV智能升級改造后，不僅減少了人工及管理成本，提高了配送的效率和準(zhǔn)確性，還實現(xiàn)了與工廠MES系統(tǒng)的無縫對接,是自動化與信息化深度結(jié)合的一個很好范例。


案例五：SEER仙工智能汽車零配件加工車間項目

（1）項目描述

江蘇某外資企業(yè)，主要從事汽車防抱死制動系統(tǒng)，駕駛輔助系統(tǒng)的電控單元，傳感器等電子產(chǎn)品及零部件研發(fā)與制造。隨著公司快速發(fā)展，業(yè)務(wù)需求不斷上升，用人需求加大。由于從倉庫將物料發(fā)往生產(chǎn)車間，一般需要人力搬運，存在人工成本較高且效率低下的問題，并且與MES系統(tǒng)協(xié)同工作不緊密，急需提升車間自動化、智能化水平。
 

SEER配合集成商客戶使用基于SRC的激光SLAM搬運式自動叉車智能物流解決方案，幫助該企業(yè)成功完成了車間物流自動化改造，為該企業(yè)降低用人成本與安全隱患的同時，有效提升了工廠物流運輸效率。
 

該工廠主要有倉庫和車間兩個工作區(qū)域，當(dāng)車間工作站需要上料時，通過產(chǎn)線上操作電腦的發(fā)料軟件進(jìn)行呼叫，由MES系統(tǒng)直接給基于SRC的激光SLAM搬運式自動叉車下達(dá)指令，自動叉車便會將倉庫的物料運輸至車間，并將車間的空料架運回倉庫停車區(qū)，實現(xiàn)了倉庫與車間的無人化運輸閉環(huán)需求。電量較低的自動叉車，在不影響正常工作的同時，便會去指定的充電樁位置進(jìn)行充電，充滿后返回倉庫停車區(qū)待命，保證了車間全天候不間斷運輸。
 

圖：仙工激光SLAM叉車汽車零部件車間應(yīng)用
 

（2）難點及創(chuàng)新點

難點：用于導(dǎo)航的激光傳感器安裝位置較高，對處于低位的障礙物難以檢測。
 

對策：在低位添加額外的激光掃描器，通過多傳感器進(jìn)行安全防護，實現(xiàn)了自動叉車對整體環(huán)境障礙物的檢測，保證自動叉車在執(zhí)行工作任務(wù)時保證人員和貨物的安全。
 

（3）效益及影響

用機器人取代人工搬運，解放了人力，大大降低了該企業(yè)的勞動力成本，同時減輕了車間人員管理成本；提高了倉庫與車間的物流運輸效率，進(jìn)一步提升了企業(yè)生產(chǎn)效率；與MES系統(tǒng)有效連接，推動車間實現(xiàn)了自動化、智能化的目標(biāo)。


案例六：林德叉車知名重型汽車制造集團發(fā)動機生產(chǎn)工藝自動化項目

（1）項目描述

某知名重型汽車制造集團的機加工物流與新建裝配線項目，共計應(yīng)用了由林德（中國）叉車有限公司為其量身定制的46臺叉車式及背負(fù)式搬運機器人。
 

新建裝配線項目配備36臺叉車式搬運機器人，單臺搬運機器人最大承載能力可達(dá)3噸，最大運行速度可達(dá)2m/s。搬運機器人的應(yīng)用，相比于傳統(tǒng)的人工手動搬運與滾筒輸送線方式，更具有高度的柔性化，是實現(xiàn)發(fā)動機裝配轉(zhuǎn)運自動化的基礎(chǔ)，減少現(xiàn)場人員的流動性，提高車間整潔度和空間的合理利用。
 

機加工物流項目配備10臺叉車式與背負(fù)式搬運機器人，應(yīng)用于發(fā)動機缸蓋及曲軸箱相關(guān)零部件的自動化轉(zhuǎn)運，達(dá)到提高自動化水平來實現(xiàn)產(chǎn)品柔性化以及標(biāo)準(zhǔn)化，同時降低企業(yè)人工成本，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
 

圖：林德叉車知名重型汽車制造集團發(fā)動機生產(chǎn)工藝自動化應(yīng)用
 

（2）難點及創(chuàng)新點

該集團內(nèi)第一條實現(xiàn)發(fā)動機裝配與機加工自動化產(chǎn)線，采用多車型復(fù)合作業(yè)設(shè)計，提高車間內(nèi)部運作效益，提高搬運效率做到降本增效。實現(xiàn)發(fā)動機的裝配和機加工柔性化，更好的適應(yīng)現(xiàn)有廠房布局，對商用車/客車/軌道交通領(lǐng)域有示范作用。
 

經(jīng)濟性：產(chǎn)線使用叉車式及背負(fù)式搬運機器人進(jìn)行物料自動化轉(zhuǎn)運，可有效減少對項目現(xiàn)場土建及鋼構(gòu)的需求，減少項目整體前期的投資。若項目后續(xù)產(chǎn)品升級換代或者優(yōu)化工藝時，需要增加取/放貨點位、調(diào)整生產(chǎn)節(jié)拍流量等，只需要調(diào)整搬運機器人運行路徑或者設(shè)備數(shù)量即可，無需重新對項目現(xiàn)場做基礎(chǔ)設(shè)施或鋼結(jié)構(gòu)施工，可以更靈活方便地調(diào)整產(chǎn)線物流動線，二次投資更小。
 

先進(jìn)性：創(chuàng)新使用搬運機器人搭載輥筒輸送線技術(shù)，可實現(xiàn)發(fā)動機零部件與生產(chǎn)線固定式滾筒無縫對接完成零部件自動上/下線的目的，保證整線的生產(chǎn)及時性與連貫性。
 

（3）效益或影響

知名重型汽車制造集團發(fā)動機新建裝配線與機加工項目已投入生產(chǎn)，該項目是重型汽車生產(chǎn)制造行業(yè)第一個全流程實現(xiàn)無人化物流轉(zhuǎn)運。該集團做為重工行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，在其示范引領(lǐng)作用下，國內(nèi)重型汽車制造領(lǐng)域必將迎來一次行業(yè)變革，推動行業(yè)提升智能制造水平，助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。