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轉載|揭秘無人叉車軍團背后的“司令官”

轉載|揭秘無人叉車軍團背后的“司令官”

2022/7/4 12:24:27

在移動機器人賽道日益擁擠的當下,企業之間的較量已經從產品力上升到綜合實力的比拼,作為移動機器人大批量落地的關鍵要素之一,調度控制系統的重要性不言而喻。


高工移動機器人注意到,按照以往的移動機器人廠家的技術能力,一個場地能同時調度幾十臺或者百來臺機器人,其調度系統也算得上不錯了。但隨著廠家對成本和效率的要求越來越高,數百臺、上千臺AGV相互協同合作又彼此獨立運行,面臨的環境由靜態單一轉變為動態復雜的場景將會變得平常。


移動機器人企業如何在最短時間內求解出最優解,平衡車體效率與數量的矛盾?這就要求移動機器人企業要突破單機自動化,成就群體智能。毫無疑問,這種方式極其考驗廠商的調度系統的能力,目前已經商業化落地且做到單一場景中調度百臺AMR的機器人企業少之又少,木蟻便是其中之一。


為探尋木蟻上百臺無人叉車在同一場景中調度的奧秘,本文對話了木蟻高級產品解決方案專家吳文龍,為我們揭曉調度系統的難點,以及木蟻調度系統的優勢。


1:分布式資源調度系統

木蟻深耕物流行業數年,基于對場景的深度理解,以及從低速單體智能到高速群體智能演進的趨勢,木蟻區別于傳統叉車采用的導航調度,采用了道路線的調度設計。


2020年,木蟻機器人落地了大規模百臺集群調度控制系統方案,開啟了全新的運行模式,通過核心調度系統,連通現場的貨物、車輛、人工,由單點到多面最后形成一張強大的數據網,再通過數據網對現場進行數據化管理運營。

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具體來看,木蟻自研的調度系統,采用分布式服務架構,系統能快速接入千臺級機器人,防止大量數據訪問帶來的數據擁堵問題,具有高性能、分級存儲功能、多副本的一致性、容災與備份等特點。


同時,基于數據流和模塊化的系統架構設計,木蟻的調度系統能夠適應未來業務的快速變化,業務解耦方便,可快速擴容,方便系統按模塊升級,快速響應客戶需求。所有模塊標準化,模塊重用,有利于新業務的快速和穩定開發、組織架構優化,使開發人員可以專注某一業務,方便代碼管理,數據庫優化,有利于深度研發。


針對叉車應用場景多是物流園區或工業園區的大園區狀態,會發生WIFI信號或4G、5G信號不好的情況,為最大限度的保證叉車處于在線狀態,木蟻的AGV的工業WiFi、4G和5G網絡可配置到自動切換,能夠保證任何場景下都是高可用性。


此外,專業化的車輛信息平臺,可將車輛信息實時上傳至云端或客戶終端,并提供完整的數據處理和分析,從運營數據中心找到整體運營效率提升的方法。木蟻將叉車作為數據采集終端,為客戶提供完整的IOT解決方案。


在木蟻調度系統的優勢下,木蟻已完成了室內到室外的批量化落地。


2:復雜場景中百臺無人叉車同時調度有多難

對于AGV或AMR而言,做到復雜場景中百臺無人叉車同時調度的前提是,廠商的調度系統要適應于客戶的現場環境,例如廠商如何通過調度系統讓小車在正確的時間內到達指定位置,完成既定動作后,再以高效的方式完成本次任務,對于廠商而言,極具挑戰性。


從應用環境來看,室內室外的調度要求也有所差異,從室內到室外,AGV需要突破的核心難點在于感知能力上。


一般來說,室內環境相對簡單,廠商布局AGV的難度較小,在這種情況下,調度系統的重心會側重在窄通道的控制以及車輛自身的交通管制。


而在室外,環境更為復雜,多數是人機交互的場景,所以對AGV的車速要求較高。同時,室外場景還涉及到紅綠燈等交通管制設備的交互,加上室外邊界擴大,AGV通常要跑幾公里,出現故障時,還需要人力到現場進行異常處理。因此就需要實現范圍更廣、更精準的感知。


為此,木蟻特意加上遠程駕駛技術,作為室外調度的輔助手段。當AGV遇到障礙或者故障時,工作人員可以在室內控制叉車智能避障,提高AGV室外技術的安全性。


吳文龍指出,所謂調度,也就是機器人在自身導航定位的基礎上,要通過調度系統來告訴機器人如何從起點到終點,而小車“去哪里”的問題,一般是由業務系統直接給出,所以“怎么去”則是調度系統智能化與否的關鍵。評價調度系統好壞的標準在于整個系統中的車輛如何得到合理的分配,以高效的方式完成任務,即是否是全局最優。


如何評價是全局最優,就需要廠商對客戶業務場景的深入理解。


吳文龍表示:“做到全局最優的前提下,是將業務場景分解成技術指標,再轉化成調度算法,這就與公司強大的研發能力息息相關,而這也是木蟻讓百臺叉車在人機混場的場景中商業化落地的關鍵所在?!?/p>

3:復雜場景中百臺無人叉車同時調度有多難

以快運中心為例,快運中心的工作環境屬性,屬于典型的人機混場類型。


眾所周知,轉運中心的作業環境復雜、障礙物較多,場地兩側是貨物,無人叉車要將場地一側卸車的貨物拉至場地另一側裝車的位置。但實際上,超過20臺車后,出現的并發性問題就逐漸增多,這時候就要求研發人員必須要優化整體的調度架構,而超過50臺車以后,就需要通過調度系統在車輛的可預測性上發揮作用,以此來適應復雜多變的場景。

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當調度系統在發送命令時,小車路徑選擇眾多,如何選擇最優路線,讓機器人的工作更高效,則需要調度系統加上一些前置條件??爝\中心場景的實施難度相較于普通工業倉儲的難度來說要更高,但也更能體現大規模集群調度的優勢。


在常見的電商倉儲和工業倉儲里,對AGV的調度系統需求較小。電商倉儲用到平面搬運托盤的場景比較少,一般從倉庫到門店的區域節選才用到幾臺叉車的量;而在工業倉儲里,從原材料庫到生產線旁的工件比較大,需要用到叉車做線邊運輸,但實際上,線邊取料中心對于叉車的用量要求也并不高,一天只需要運十幾個或者二十幾個托盤。


故而,與電商倉儲或者工業倉儲相比,快運中心調度百臺AGV難度更大??爝\中心卸貨后,需要叉車把貨物送到各個發車的路向,這就勢必會涉及叉車的運行。目前,木蟻以快運樞紐中心作為根據地,通過“群體自動駕駛”技術提供全棧搬運解決方案,已經實現了單倉近百臺無人叉車的日夜運行。同時,以點及面散至全國,進行“開花”式的全面規?;瘡椭茍鼍奥涞?。


吳文龍介紹,為滿足快運中心整倉的峰值效率,木蟻采用分布式資源調度系統,服務器在下派任務后,機器人自主計算路徑,并向服務器獲得執行許可,可以實現數千臺機器人的同時調度。此外該系統還采用人機交互模式,可對接企業WMS與ERP系統,實現規?;涞貓鼍暗膹椭?。


基于木蟻調度系統的技術優勢,目前木蟻已服務了包括德邦、韻達、安能、跨越、壹米滴答等物流快運領域中70%的頭部企業,并實現了單倉庫百臺無人叉車運行的突破,運行里程已突破150萬公里。強大的調度系統對客戶的價值顯著,其集群控制能力可以提高客戶現場整體運營效率,同時與車輛自身的感知避障功能相結合,可大大提升現場的安全性。

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通過獨特的戰略思路,木蟻突顯了自己的核心競爭力,在轉運中心、倉儲、戶外園區等高難度、復雜場景的中實現百臺無人叉車的調度,并完成商業化落地,行業的深耕和扎實的交付能力獲得客戶的高度認可。在《2022年中國商貿物流領域無人叉車競爭力》排行榜中,木蟻位列第三,可以說從室內到室外,木蟻在商貿物流領域優勢顯著,我們看好,木蟻圍繞場景痛點和難點持續推動產品落地、方案創新的能力。

審核編輯(
李娜
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