——“汽车智慧物流建设与发展”系列连载之六

结合项目背景及需求，本文对成都领克工厂RDC小件无人仓自动化立体库项目概况及具体实践进行了全面介绍，并重点呈现了各智能化物流设备与系统在业务流程中的实际应用以及带来的积极影响，可为行业发展带来借鉴与启示。

前言

随着科技不断进步，人工智能、大数据分析、自主学习等新技术正逐渐渗透到社会生产生活的方方面面。其中，在制造业领域，智能化应用可以使生产作业效率有效提升、物流运营成本降低，实现生产过程的无人化作业及管理。如无人叉车、无人牵引车、视觉门、自动化流水线等技术的应用，不仅可以提高产品的生产质量及效率，还能减少劳动力的使用，提高企业的核心竞争力。

可以预见，智能化技术未来将在各行各业中得到更广泛地应用和推广，进一步改变我们的生活和工作方式，为各行业发展带来更多机遇与挑战。本文以成都领克工厂RDC小件无人仓自动化立体库为例，主要介绍了汽车行业如何利用料箱立体库、机器人、输送线等软硬件设备与系统实现仓储物流运作的智能化升级，可为业内发展带来一定借鉴与启示。

PREFACE

项目背景及需求

在汽车行业，目前主机厂面临着提产速度快、员工工作负荷大、人员稳定性及储备不足、人员管理成本高等问题。

成都工厂导入BX1E车型后，面积总需求为7万多平，现有面积6万多平且现有空间利用率只有16.7%，吉利集团结合成都基地目前导入车型及未来三年即将导入新车型的现实情况，分析认为成都基地原有物流仓储面积及人员效率已无法满足正常生产交付。

长期以来，成都RDC小件约2500种物料以地堆方式进行存储，整体存储高度约1.5m，占地面积约8000m2，拣选模式为“人找货”，每小时出入库流量约670箱，人员走动工时占总工时的61%，平均约166m/h，整体面积利用率及人员作业效率低。

为提高成都基地物流整体自动化、智能化水平，提高人效，降低生产安全和质量风险，经全流程识别，决定应用无人仓自动化立体库，从而实现物料的高效自动化存储作业，希望借此达到降本增效目的的同时，也力争将其打造为汽车制造物流标杆。

项目介绍

成都领克工厂RDC小件无人仓自动化立体库，是由吉速物流和成都领克工厂在吉利智慧物流领域推行的首个料箱立体库，此项目2022年10月份开始到2023年6月份在成都龙泉吉利领克工厂正式上线，使用CTU（自动化立体库）替换现有的地面存储模式，实现约2500种零件的智能化存储，整体高度设计8m多，空间利用率提升至90%，人员走动距离减少65%，人员优化10人，大大提高了仓储利用率及人员作业效率。

该料箱立体库由入库作业区、无人存储区、出库作业区、零星领料及紧急出库作业区、上线缓存区组成。项目包含31台箱式仓储机器人、2组快速对接工作站、4组缓存货架对接工作站、4条输送线，整体占地面积约4000m2，共有591组货架（高8.3m）4.3万个储位，能够实现800×600mm、600×400mm、400×300mm、300×200mm等6种规格料箱的混合存储，可满足成都领克工厂未来多车型、年产超过20万台车的共线生产。

业务流程

1.业务入库说明

对于无需翻包物料，在满足立体库设置的最大库存条件的情况下，直接放到直入缓存区，由人工将每箱物料放到流水线或者缓存货架上，机器人与流水线、缓存货架、快速工作站自动对接，完成物料入库作业。

对于供应商到货需要翻包的物料，先入高位存储区，再根据立体库设置的最小库存向高位货架存储区下发拉动高位下架任务指令，由人工叉车放到翻包区，翻包完成后由人工把将每箱物料放到流水线或者缓存货架上，机器人与流水线、缓存货架、快速工作站自动对接，完成物料入库作业。

（1）流水线&快速对接工作站入库

流水线及快速工作站对接

上游GLES系统（吉利物流执行系统）下发上架任务，IMHS（智能仓储搬运系统）接收上架任务，合格零件到达立体库后，操作员将已经产生上架任务的料箱放至入库输送线投线口。

外形检测：量方设备进行外形检测，不符合约定设计的箱型的料箱，输送线控制料箱去异常口进行人工处理，量方通过的料箱由读码器进行条码读取，上报IMHS系统，IMHS系统与输送线配合给出料箱流向，输送线控制料箱到分流口。

流水线接料：输送线控制料箱到分流口，呼叫机器人取消作业，机器人到达后与流水线对接进行逐箱取货，到取货8箱后机器人离开，机器人取箱上架完成。

快速对接工作站接料：料箱流向快速对接工作站上料口，输送线控制料箱流入提升机，提升机与快速对接工作站对接，工作站判断达到呼叫机器人条件时，呼叫机器人取箱，当快速对接工作站料箱到达8个料箱时，将料箱一次性推送至机器人背篓上，上料完成机器人离开，机器人取箱上架完成。

（2）缓存货架入库

缓存货架入库（人机分离）

员工根据上架需求逐箱放到缓存货架上，人工扫描箱标签与货格码进行绑定，并通知上层调度系统调度料箱机器人进行取货入库。

2.业务出库说明

上游吉利自研GELS系统产生拉动信息，立体库IMHS系统接收到拉动信息后下发给RCS系统（机器人控制系统），RCS系统根据箱型调度不同的料箱机器人执行出库任务，料箱机器人到达指定库位把料箱搬运到相对应的出库作业区（流水线、快速工作站、缓存货架上），人工根据上线路径把物料放到相对应的上线料架上。

（1）流水线&快速工作站出库

流水线及快速对接工作站出库

IMHS系统根据GLES拉动单上的零件类分配拉动单至对应的拣选出库工作站，IMHS系统根据拉动单中指定的供应商进行指定供应商出库，并按照批次号先进先出命中料箱，并把出库信息传给机器人调度系统，机器人根据出库指令到指定位置取箱下架。

机器人搬箱：根据订单类型搬运到流水线&快速对接工作站入库口。

输送线放箱口：机器人根据出库指令，到指定位置取箱下架，并搬箱至输送线放箱口，放箱完成，输送线控制料箱流动。

快速对接工作站放箱口：机器人到达快速对接工作站卸料口等待，快速对接工作站将料箱从机器人背篓一次性取至内部缓存位，提升机将料箱流入输送线，直到缓存料箱全部卸完，输送线控制料箱流动。

自动读码：输送线读码成功，输送线控制料箱去拣选位，并追踪料箱箱号；如读码不成功，输送线控制料箱去异常口进行人工处理。

拣选出库：输送线将料箱流转至拣选位，料箱到达拣选位停留，系统提醒操作人员确认出库信息，操作员根据系统提示信息将料箱搬至规划好的对应料车中，系统自动完成料箱整箱拣货，当拣选位料箱整箱出库完成，输送线控制下一个料箱到达拣选位，继续完成当前拉动单料箱出库。

（2）缓存货架出库

缓存货架出库

出库单创建：操作员在IMHS系统根据物料&料箱、出库单类型，选择GLES库位目的地，生成出库单据。

出库单分配：IMHS系统根据出库单类型分配订单到订单指定的工作站，且根据不同箱型拆分拣选任务至对应箱型的缓存货架。

库存分配：IMHS系统根据出库单指定的物料及分配策略定位料箱，并分配机器人进行取箱，并搬箱至缓存货架，点亮电子标签。

拍灯拣选：操作员拍灯拣选料箱，当出库单所需物料全部拣选完成时，操作员确认完成订单。

3.零星领料及异常出入库说明(缓存货架对接)

人工在IMHS系统创建零星领料及异常出入库单据，RCS系统根据任务调度料箱机器人到达指定库位，把料箱搬运到相对应的零星领料及异常出入库作业区（单独设置），人工拣选完成后系统自动确认箱子内是否有物料，再确认是否打印箱标签执行回库作业。

系统介绍

1.系统架构

服务器架构

系统架构

吉利GLES系统与IMHS系统交互采用HTTP协议，报文格式为JSON。

吉利GLES系统向IMHS系统推送出入库单据。

IMHS系统向吉利GLES系统实时反馈出入库结果，即出入库过账。

2.产品介绍

IMHS是供应商根据吉利自身业务需求量身打造的一套智能仓储执行系统，通过无缝对接吉利自研GLES系统，协调多种库内资源（自动化设备、库存、单据等），实现流程化、规范化、系统化的仓储物流运作。

（1）智能仓储管理

库存管理、任务分配、订单组单、路径规划等多种智能算法，全方位提升仓库效率。

系统流程根据仓库业务流程灵活配置。

热度管理可利用空闲时间进行库位整理，使出入库效率更高。

（2）柔性设备调度

混合业务场景，可以与不同设备实现快速接入。

在混合业务场景下，不同设备协同作业。

可实现多设备共同下发任务，利用算法实现多设备最优化调度。

（3）技术架构

平台高可用，normandy服务，通过vip进行高可用切换，保证业务稳定运行。

以“物理机+操作系统+中间件+应用软件”提供服务，保障业务稳定。

双机主备模式运行，主备之间会自动同步数据，保障业务数据不丢失。

接口鉴权，核心链路、敏感数据加密等措施，全面保障数据安全。

采用Browser/Server架构，易扩展，维护和升级简便。

3.看板管理

（1）设备运行状态监控

可实时查看设备的状态，如空闲、工作、充电、异常等。

异常可通过喇叭进行电脑或显示屏端语音播报，使员工可以快速了解异常。

可通过点击设备及货架查看实时的状态，如设备执行的任务及具体的点位坐标、料架每层存储的货位使用情况以及每层货位存储的物料等。

目视化监控

（2）库位利用看板

实时查看总库位数、已使用库位数、剩余库位数以及每种箱型所剩余的已使用库位数和剩余库位数，让员工一目了然地了解库位情况，为员工精准投料提供指导。

（3）入库工作站工作量统计

共设计3个流水线入库口，通过流水线上自动扫描装置实时与IMHS信息系统交互，实时统计入库数据，为人员效率分析提供支持。

（4）出库工作站工作量统计

共设计6个流水线出库口及1个人工出库口，流水线出库口会根据每个员工的拣选情况实时与IMHS信息系统交互，人工出库口会人工创建数据实时与IMHS信息系统交互，实现出库数据的统计，为人员效率分析提供支持。

（5）出入库工作站异常统计

自动扫描装置根据扫描状态实时统计异常箱的数量及原因，方便员工快速识别问题。

（6）机器人异常统计

实时统计机器人异常开始时间、结束时间及异常原因，员工可快速识别处理，并为后续问题分析提供数据支撑。

（7）库位库龄分析

实时统计物料在库库龄，可根据条件筛选导出库龄数据，为呆滞库存分析提供数据支撑。

智能化实施的意义

通过成都领克工厂RDC小件无人仓自动化立体库的实践探索，发现智能化设备技术的应用与项目实施，可为企业发展带来一系列积极影响，主要包括：

使生产线能够更加准确、高效、便捷地完成作业。通过机器人和自动化设备的应用，可以实现生产过程的自动化，提高生产效率和质量，降低劳动负荷并节约人力成本。

使设备与机器能够通过物联网连接起来，实现数据的实时监测和远程控制；实现设备的智能化管理，实时分析设备运行状态，提高设备的利用率和生产效率。

制造业会产生大量数据，通过大数据分析技术，可从中挖掘出有价值的信息。通过对生产过程、设备状态、产品质量等数据的分析，可以实现生产过程的优化和预测，为生产效率和产品质量改善提供支持。

可以通过虚拟现实和增强现实技术，提供更直观、沉浸式的工作环境。工人可以通过虚拟现实技术进行培训和模拟操作，为后续员工上岗作业提供理论支持，降低员工作业错误率。

可以实现供应链的智能化管理和优化。通过物联网和大数据分析技术，可实时监控和管理供应链的各个环节，提高物流效率和准确性，并降低库存和成本。

可以通过人工智能和机器学习技术，实现设备的智能诊断和预测维护。通过对设备的数据进行分析和学习，可以提前预测设备故障，减少停机时间和维修成本。