[物流] 小唐老师:那些"牛叉"的设备——物流篇(2017.9.10)

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    每个公司都会涉及物流,然而,物流的呈现方式却千姿百态。今天,随小唐老师一起,让我们一起看看那些牛叉逆天接地气的物流技术应用。
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    物流的概念起源于20世纪30年代的美国,原意为“实物分配”“货物配送”,从字面意思理解是“物的流通”,常常拓宽到物的储存装卸搬运包装信息处理等环节。
    下面我们来看看人类在物流方面的神通
1
“小跟班”机器人
    仓库人员取料是个即费力(小料会涉及人工搬运)又费时间(找库位,找批次)的过程。如果有个“小跟班”,会省事不少。
(Sorry!视频已经下架了!)
    上面展示的机器人叫Locus机器人,是带着轮子到处跑的机器人,一个比较鲜明的特点是顶着个类似于“IPAD”的显示屏,帮助人类了解当前状况。
    Locus机器人在(复杂)物料配料时特别好用,可以到达指定的库位,省去人员去找库位;可以承载货物到指到的地方,省去人力搬运或铲车作业。
    如果和其他系统/机器人(如搬运机器人)配合使用的话,其方便不敢想象!!
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     好处讲完了,下面我们来看看其尚需改进的地方。Locus机器人目前在货物抓取,货物状态检查方面还不能胜任,只能是仓库人员的“小跟班”。
2
升级版AGV小车
    AGV小车想必大家并不陌生,其最大的局限在于在地上需要铺设轨道(如下图),且灵活性(如遇到家障碍物时,会选择停下来)较差。
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    下面介绍的这款则是AGV小车的升级版本。先看看它飘逸的走位吧。
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    左边的中规中矩,该走的路一步都不少,虽然多花了些时间,但也成功绕开了障碍物。
    右边的则潇洒得多,一个漂亮的“S”型走位轻松避过。
    躲避障碍物只是这款M100机器人(由苏宁物流与Geek+共同开发)一个小小的功能。
    其最特别之处在于完全自主的无轨导航,不需要二维码、色带、磁条等人工布设标志物,几万平方的仓库里,它一般只需10分钟就可以“轻松逛完”。
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哇,好牛,可是怎么做到这么牛的呢?
    这款机器人运用了SLAM技术(即时定位与地图构建),简单说来,这样机器人可以一边走一边给自己画张地图,然后指导自己往哪儿走。
    听说Google无人驾驶汽车就采用了SLAM技术。
    同“小跟班”机器人一样,与其他设施配套一起用,其发展潜力巨大。
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柔性辊道对接搬运
    之前在《工业4.0的工厂应该是什么样子?》(点击可查看)里,小唐老师也曾分享过空间激光定位的AGV小车,有兴趣的朋友可以去看看。
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3
会调转“枪口”的铲车
    这项应用在曾介绍过,这里再回顾一下。
    仓库里的地方/空间,除了用来放货物外,还被宽宽的物流通道占了很大一部分。
《仓库面积不够怎么办?》(点击可查看相关视频,抱歉系统限制一篇文章只能发三个视频,只能靠链接了)
    视频中是Linde的一款铲车,可以实现在很窄的空间(比如货架之间)里调转“枪口”,以实现节省空间的目的。
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     注意到上图左下角的有弧度(先宽后窄)的轨道了吗?铲车侧面有滑轮(如下图),抵在轨道上起到定位作用,这样就不怕在这么窄的空间里撞到货架啦。
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    Linde同样也有SLAM(simultaneous  localization and mapping)的应用,无需安装任何额外定位标志,通过以下三个步骤实现导航定位。
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4
“大力水手”牌拖车
    看完这个视频不知道你没有吓了一跳,一个人就可以轻松将20吨重厢式半挂车拖了就跑。
    这辆拖车叫V-move Trailer Mover,跟推玩具车一样轻松推动一辆满载的20吨重厢式半挂车。
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    只是“大力”还体现不出此拖车的牛叉之处。
    毕竟几十吨的大家伙不是开玩笑的,它还配备预防安全的措施,当转弯或下坡的时候,不会有侧翻或急速下滑的危险。
    车上带有内置空气压缩机,可以用来操控空气制动器,让车子能随时立刻停下,大大增加了它的操作安全性。
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    该款推车的核心其实就是“地牛”,是“液压千斤顶+手推车+电动装置”的完美组合。
5
动态抓取机械手
    这个应用小唐老师上周在一家德国公司审核时,刚看到过,不过因为保密的原因,现场没有拍到视频。
    好在小唐老师在网上又找到类似的,一起来看看。
(可惜视频播放不了:(,还是看小唐老师的微信公众号吧)
    此项技术的核心在于在机械手上面配置了摄像头,好比给机械手添了双眼睛,让它知道抓取的物体在哪。
    该技术非常适合工序之间物料/零件的流转。因为物料/零件的位置比较难确定。传统多采用人工取料。该项技术正好可以解决这一难题。
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    机械手抓取是一个看起来很简单(因为类比人抓东西很容易),实际很复杂的操作。
    它包含怎样去抓(如何定位,抓哪里)、怎样去控制(手指末端的力控,触觉控制,刚度控制,阻抗控制等)、怎样去操作(灵巧性和交互性)三个难题。
    德国FESTO公司通过模拟动物捕食的原理,开发了什么都能抓的机械手。
6
仓库库位不要老在地上找
    你有多大的仓库,你会堆满多少库存。每家公司的物流人员都在抱怨自己的库位不够用。
    这里分享三种利用空间而不仅是地面设置“库位”的方法。
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悬挂链
悬挂链在整车厂装配线使用非常普遍。
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存储和运输车门的悬挂链(图片来源于网络)
    需要强调的是,悬挂链的作用,除了将零件/物料从一个工位传递到另一个工序之外,还有一个非常大的作用就是空间仓库。
    小唐老师就曾看到座椅发泡件、仪表板骨架、保险杠本体利用悬挂链存储在空中的情况。
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    如果结合仓库软件管理系统、传感器定位和RFID技术,这其实就是立体仓库的雏形。
b
立体货柜
    立体货柜也是一个利用空间而不仅仅是地面的一个典范。
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    高度可以做到很高(10米肯定没什么问题),其内部结构如下:
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    立体货柜原理与电梯非常类似,以上图为例,最里面和最外面是一层层库位(各层房间),中间空的地方就是“电梯通道”,将零件/物料运到各层库位上去。
    比较牛叉的地方在于库位的高度(楼层高度)可以根据你放的零件高度大小自动进行调整,比如上面图片里的里面各层库位高度就很窄(没放东西)。
    当你将零件放到比如10楼,下次要取的话,按个10楼,就自动把零件从10楼运下来了。
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    生产线的楼层高度一般都非常高(如上图),空中很大的空间都浪费了,很多公司在生产线边采用这种立体货柜存放线边物料,就是一种很好的思路。
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立体仓库
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    上图就是传说中的立体无人仓库了,主体由货架,巷道式堆垛起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成。
    它摆脱了叉车高度的限制,高度可以做到很高,空中的空间得以最大程度的利用。
    另外,物流通道可以设置的很窄,只要够巷道式堆垛起重机就可以了。
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7
其他牛叉的物流技术欣赏
    看到过机械手打乒乓球吗?没看过还不赶紧看看!
    快消行业在在物流技术方面的投入是比较领先的。本来想再插入啤酒的整个生产过程有哪些牛叉的物流技术应用的,可是系统限制只能发三个,需要的私聊小唐老师吧。
8
各位老师教师节快乐!
    以上就是今天的全部内容,欢迎你的阅读。
    小唐老师在这五个月的时间里,已完成近百篇原创文章的撰写与分享。可以说,在完成每一篇文章的过程中,都得到了来自师父、领导、同事、各行业专家大牛的帮助。
    今天刚好是教师节,向各位小唐老师的老师表示最诚挚的感谢。各位老师,节日快乐
    顺便,小唐“老师”自己也趁个节过过。

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PS:本文部分视频和图片源自网络
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