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案例頻道杭州海康機器人技術有限公司
1 背景介紹
現代企業倉儲物流與生產環節普遍面臨著智能化升級改造的難題。
海康威視是以視頻為核心的物聯網解決方案和數據運營服務提供商，連續五年蟬聯全球視頻監控企業第一位。2014年，公司營業收入達172億，同比增長60%。在訂單快速增長和努力實現“千億海康”目標的背景下，2014年6月海康威視正式啟動安防產業基地建設項目。
2015年下半年，海康威視安防產業基地一期竣工投產，占地面積約370畝，建筑面積約26萬平方米。基地一期規模龐大，共有4個原材料庫、1個半成品、2個成品庫和6個工廠車間。車間內部面積大，各車間之間距離遠，且生產過程中的物料以及成品種類多、重量大，跨多樓層作業都增加了倉儲作業的難度和強度。同時，物料出入庫頻次高、業務流程復雜也增加了物料出/入庫及配送工作的管理難度。
海康威視桐廬基地
2 項目詳情介紹
順應《中國制造2025》戰略方向，海康威視桐廬安防產業基地一期2015年啟動智能工廠項目，其中智能機器人倉儲系統由杭州海康機器人技術有限公司（以下簡稱“海康機器人”）承接并實施完成。2016年初，逾800臺智能倉儲機器人在海康威視桐廬基地上線，這是國內目前同類機器人應用數量最多、規模最大的智能倉儲案例。
海康機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、生產入庫、生產領料、成品出庫等各項倉儲業務需求，其作為上層的倉儲業務管理系統，iWMS集成了多種倉儲優化技術，實現倉庫儲位的冷熱度分析，支持實時調整貨架位置；根據貨物存儲情況，自動推薦貨架整理，有效提升倉儲空間利用率系統。通過對大數據的分析研究，iWMS還可挖掘貨物之間的相關聯系，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ERP系統全功能對接，還可與視頻監控互聯互通，實時查看現場工作動態，實現倉儲可視化。
機器人調度系統（RCS）負責控制范圍內全部機器人的任務分配、調度及運行維護。RCS建立移動機器人的世界模型，將倉儲地圖轉換成機器人能夠識別的模型數據，采用多種先進算法，實現任務的最優分配、路徑的最優規劃。另外其還有安排AGV進行自主充電、路徑二次規劃等功能，使系統能充分發揮其最佳的工作效能；RCS可以監控機器人的運行狀態，當機器人內部出現故障，系統將會自動生成預警信息及相應的處理意見，一并發送給運維人員，真正做到智能運維、實時反饋。
智能倉儲機器人采用視覺導航+慣性導航技術，定位精度達到毫米級，兩輪差速驅動，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；在動力方面，機器人配備大容量磷酸鐵鋰電池，循環壽命長。
值得一提的是，整個智能倉儲系統具有非常強的靈活性、可擴展性及可靠性，針對不同現場環境，只需在地面部署二維碼及簡單的系統配置就可投入使用，大大縮短了實施工期。
多系統對接
機器人自主充電
跨樓層接駁
3 項目亮點
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強度高、業務繁雜等痛點，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，減少了大量行走時間和勞動強度，保證了產線生產/倉儲業務的安全性、準確性和時效性。該方案同時降低了對工作人員的能力要求，無需安排有多年倉儲經驗的員工，5min內新員工即可上崗。
智能倉儲管理系統（iWMS）的兼容性極高，可與上層業務系統對接，集成度高，使原本離散的工作方式得以實現信息化、流程化，提升了信息交互效率，保障生產的有序進行。在基地SKU種類繁雜和出入庫頻次高的挑戰下，iWMS配合RCS調動機器人實現高效搬運并對倉庫儲位進行冷熱度分析，大幅提升倉儲作業的效率。
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，實現全工廠整體自動化物流。打破“物流孤島”，打通原材料倉庫與產線、產線之間、線尾到成品倉庫等關鍵的物流節點，使整個生產過程變得更高效、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
在生產過程中，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，大大提高了倉儲管理效率，為整個制造行業實現倉儲物流的自動化、信息化、智能化做出表率。該系統在海康威視桐廬生產基地應用以來，能夠滿足基地日產值億元的倉儲及內物流需求。與傳統人工庫操作相比，使用海康威視智能倉儲系統，成品庫節約人力約58%，提升工作效率84%，在節約生產成本的同時，大大地提高了生產效率。
5 項目意義
倉儲物流是智能制造中一個發展空間巨大的領域，具有整合流程、協調上下游、優化庫存、降低成本等重要作用。隨著倉儲物流技術水平的提高，倉儲效率得以提升，成本進一步下降，智能、安全的倉儲內物流模式有助于保障企業生產高效順利地進行。海康威視智能倉儲機器人系統在技術上實現多項突破，“貨到人”的設計理念也為制造業生產作業流程帶來深刻變革——大幅節約了人力，提升了倉儲的作業效率和跨產線生產的安全性，為制造企業的內物流系統升級做出表率。
除了在海康威視桐廬基地一期的應用外，智能倉儲機器人系統還應用于中創物流、網易考拉等電商、快遞、物流行業以及3C/汽車制造業/傳統制造業的原材料倉庫。在智能化倉儲物流的實踐過程中，海康機器人結合自身在工業智能相機、移動機器人、智能算法、軟件平臺等方面的優勢，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。
海康機器人國內市場總監吳堯
自動化博覽：請簡單介紹海康機器人能夠為物流倉儲行業提供的產品或解決方案。
吳堯：為了承接海康威視在智能制造領域的物聯網戰略，海康機器人圍繞與圖像相關的人工智能基礎性研究成果，開辟機器視覺、移動機器人及行業級無人機三大業務線。其中，移動機器人這條業務線目前已有系列齊全的倉儲、搬運、分揀和泊車四款機器人及調度系統、倉儲管理系統等軟硬件產品。機器視覺業務線產品包含各類工業智能相機，可用于靜態/動態讀碼稱重系統。
在物流倉儲行業，我們通過升級優化海康威視自身的供應鏈，對外面向電商物流、工業制造、包裹速遞及社會化物流等不同細分領域輸出成熟可靠的機器人產品及應用解決方案。例如，中創物流青島南港智能倉庫整合了我司智能倉儲機器人、工業視覺相機和iWMS倉儲管理系統等多項先進的物流科技，實現了貨物在收貨環節的自動分揀、自動稱重、自動打尺和機器人自動搬運，出庫環節的機器人自動入箱，以及全程的可視化管理，大大提升了倉庫的作業效率和準確率，完成了從傳統倉儲到多功能、一體化、智能化倉儲服務的轉變。自投入使用智能倉儲機器人系統后，入庫分揀線最高速度可達4秒/件，工作臺入庫效率900件/小時，出庫裝箱單集裝箱效率提升30%。
自動化博覽：海康機器人物流倉儲產品和解決方案有哪些優勢？
吳堯：（1）產品具有技術優勢：海康威視智能機器人具有領先的導航技術，同類移動機器人產品中，我們較早使用精度高且經濟柔性的“慣性+視覺”導航方式；另一方面，海康機器人自主研發的機器人調度系統整合了高超的算法能力，可實現從單個機器人的定位導航，運動控制，到多個機器人的協作，系統可基于大數據，深度學習，進行最佳路線規劃及分配。
（2）解決方案豐富全面：面對應用場景種類龐雜的挑戰，我們突破內物流領域的重大關鍵、基礎、共性技術，開發以移動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權的智能倉儲及貨位優化算法，根據不同行業的應用特點，在深度理解行業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：海康威視是以視頻為核心的物聯網解決方案和數據運營服務提供商，作為其子公司，海康機器人將產品與海康威視在安防、可視化管理與大數據服務方面優勢加以貫通。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，可實現自動讀碼、包裹追蹤等功能，這為企業的倉儲及分揀作業過程提供了安全可靠的可視化追溯管理平臺。
自動化博覽：海康機器人在倉儲物流領域的創新主要體現在哪些方面？
吳堯：做移動機器人不難，難的是做能感知、有智慧的移動機器人及整個解決方案，沒有人工智能技術和視頻技術的積淀及強大的軟硬件開發制造能力很難做到。
不同于傳統簡單重復的自動化設備，應用基于人工智能、視頻技術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務系統ERP、MES聯動的后臺管理調度系統，有效幫助企業實現原材料入庫、生產、產線、出庫、半成品、成品、揀選、盤點的全流程的信息與物體互聯互通。例如海康威視機器視覺系統基于圖片與視頻提取物料信息，并通過算法與軟件傳遞給上層系統，供下一環節的流程決策使用，進而安排機器人實現物料的倉儲、搬運或分揀，解決空間內的物體流通的問題，與外圍自動化設備無縫銜接。
自動化博覽：隨著技術的發展，智慧物流、智慧倉儲成為行業發展的熱點，針對此貴公司有何戰略布局？
吳堯：在物聯網時代，視頻圖像一定是最為豐富的一個傳感器。海康威視敏銳捕捉到了現在市場的變化，迎合了行業發展的趨勢，并結合原來專注的圖像采集、分析、識別的優勢，對于以視覺為主的人工智能進行戰略投資。現在9300人的研發團隊里邊有超過600人對圖像人工智能進行基礎性科學研究。
海康機器人現在以及未來需要做的是——將海康威視在深度學習、圖像識別、云計算等方向十幾年的技術積淀，不斷運用到實際產品中，實現人工智能技術在移動機器人、機器視覺等板塊的落地應用，以智慧領航內物流變革，助力中國智造。
摘自《自動化博覽》2017年7月刊
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號