互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代下叉車智能化實(shí)現(xiàn)方式

  近年來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展建設(shè)和“工業(yè)4.0”概念的升溫，為倉儲(chǔ)物流行業(yè)的主角——叉車，提供了信息化和智能化的大環(huán)境。在解決客戶因與日俱增的業(yè)務(wù)量所帶來的信息獲取滯后、作業(yè)效率低、錯(cuò)誤率高等問題上有了新的途徑和方法。不管是作業(yè)人員操作上的要求，還是管理者管理理念的進(jìn)化，都影響著處于設(shè)備層的叉車。從叉車供應(yīng)商的角度，也致力于提供客制化的可選關(guān)聯(lián)設(shè)備和系統(tǒng)來滿足客戶這種對(duì)叉車升級(jí)改進(jìn)的需求。因此，圍繞著叉車從不同維度在不同方面的智能化應(yīng)用和思考成為行業(yè)趨勢。

　　智能化是目前叉車行業(yè)一個(gè)十分熱門的話題。從叉車智能化的進(jìn) 程來看，國內(nèi)外有著極為不同的特點(diǎn)。在國外，叉車經(jīng)歷了五六十年的演變，慢慢由站式駕駛到坐式駕駛，由復(fù)雜駕駛到簡單駕駛，直至目前不少設(shè)備實(shí)現(xiàn)了傻瓜操作或者無人操作。相比之下，中國的物流設(shè)備起步比較晚，但得益于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，叉車也在不斷地改進(jìn)提升，雖然在整體上還達(dá)不到國外高端水準(zhǔn)，但其發(fā)展速度明顯高于國外。

　　在我們看來，現(xiàn)階段客戶對(duì)叉車智能化的應(yīng)用需求主要是出于流程優(yōu)化、減少人工、提高效率等目的。為此，永恒力針對(duì)目前常見的一些應(yīng)用場景，提供了相應(yīng)的系統(tǒng)解決方案，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)了以下幾種叉車智能化應(yīng)用：1通過合理分配作業(yè)指令優(yōu)化車輛的行駛路徑。

倉庫內(nèi)經(jīng)常會(huì)面對(duì)將訂單指令分配給叉車進(jìn)行作業(yè)的情況。以往通過紙質(zhì)清單或者便攜式PDA/ 車載終端的方式，是將一系列任務(wù)一次性派給到單個(gè)作業(yè)單位。由于在叉車作業(yè)的過程中缺少實(shí)時(shí)監(jiān)控，且人工決定的環(huán)節(jié)較多，在不熟練的情況下無法達(dá)到理想的效率。因此對(duì)作業(yè)指令實(shí)時(shí)的，合理的分配 就成為在該環(huán)節(jié)智能化的體現(xiàn)。永恒力集團(tuán)ISA 軟件部門研發(fā)的叉車管理系統(tǒng)（FMS）對(duì)訂單指令行進(jìn)行計(jì)算，按照指令分布的區(qū)域?qū)⑵渫扑偷綄僭搮^(qū)域的叉車，同時(shí)實(shí)時(shí)跟蹤叉車位置，在其完成指令后立即按就近原則將下一條指令發(fā)送給叉車。通過這種工作方式，一方面能夠減少人工判斷的環(huán)節(jié)，使操作簡單化，流動(dòng)更加迅速通暢；另一方面，通過倉庫內(nèi)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支持，可高頻率刷新并發(fā)送指令，幫助提升操作人員的效率。

　　另外，不同的系統(tǒng)能夠做到將叉車類型和作業(yè)方式考慮在內(nèi)。當(dāng)碰到窄巷道叉車揀選，無法在巷道內(nèi)換貨叉的情況時(shí)，叉車管理系統(tǒng)（FMS）會(huì)盡量將貨架一側(cè)的指令連續(xù)發(fā)給該叉車作業(yè)，從而減少退出巷道更換貨叉方向的時(shí)間；當(dāng)同一巷道內(nèi)有多個(gè)揀選任務(wù)處于不同層高和跨度時(shí)，倉庫導(dǎo)航系統(tǒng)可為叉車選擇一條最短的路徑完成所有的指令，減少作業(yè)時(shí)間，提升效率。

　　叉車作為企業(yè)的固定資產(chǎn)，其維護(hù)也是一項(xiàng)重要開支。對(duì)此，永恒力的ISM Online 車輛管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)叉車日常使用過程中相關(guān)信息的持續(xù)完整記錄，管理者可以通過該類信息系統(tǒng)，對(duì)叉車未來的使用時(shí)間和頻率、維護(hù)花費(fèi)進(jìn)行預(yù)估，從長遠(yuǎn)角度降低維護(hù)成本。同時(shí)對(duì)駕駛員采取追責(zé)制度，使個(gè)人對(duì)設(shè)備的非正常損耗承擔(dān)責(zé)任，從而在駕駛過程中提升保護(hù)設(shè)備的意識(shí)。

　　ISM Online 車輛管理系統(tǒng)的具體功能如下：

　　● 在基本模塊的支持下，系統(tǒng)對(duì)用戶進(jìn)行管理；給出叉車清單和合同信息；列出叉車數(shù)量、車齡和產(chǎn)生的費(fèi)用；

　　● 安全模塊對(duì)駕駛員進(jìn)行車輛登錄權(quán)限管理，對(duì)車輛的震蕩進(jìn)行記錄和告，并可查看車輛配置參數(shù)；

　　● 操作模塊對(duì)叉車售后服務(wù)成本進(jìn)行分析并制成報(bào)表；

　　● 生產(chǎn)力模塊呈現(xiàn)叉車高峰和并發(fā)時(shí)期的操作時(shí)長。3大數(shù)據(jù)分析在企業(yè)使用的叉車多到一定數(shù)量的情況下，叉車的使用率就變得不容易控制，需要對(duì)所有車輛進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)管。針對(duì)這種情況，永恒力的車隊(duì)管理系統(tǒng)可以通過對(duì)叉車作業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的收集和呈現(xiàn)，為管理部門的分析和調(diào)配提供決策依據(jù)。

車隊(duì)管理系統(tǒng)具有以下功能：

　　● 實(shí)時(shí)反映叉車運(yùn)行位置，運(yùn)行狀態(tài)，是否超速等信息，使管理者掌控全局情況，并可將命令或警 報(bào)信息反饋給叉車駕駛員；

　　● 根據(jù)忙閑程度對(duì)叉車進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度，在部分區(qū)域工作緊張時(shí)提示管理者，讓其能夠獲知情況并從其他區(qū)域調(diào)度叉車進(jìn)行支持，提高叉車?yán)寐剩?/span>

　　● 將叉車作業(yè)時(shí)間、行程制作成日?qǐng)?bào)表和月報(bào)表。管理者可通過報(bào)表評(píng)估叉車是否使用充分，平衡叉車間的勞逸情況，避免叉車過度疲勞或者過度空閑。

　　● 提供部門權(quán)限管理，可查看部門叉車使用情況，計(jì)算各個(gè)部門的叉車使用率。車隊(duì)位置實(shí)時(shí)追蹤。

　　此外，結(jié)合永恒力倉庫管理系統(tǒng)中的資源管理模塊，可以對(duì)叉車的作業(yè)量進(jìn)行更詳細(xì)的呈現(xiàn)。系統(tǒng)記錄每臺(tái)叉車上任意時(shí)間段內(nèi)的作業(yè)種類和數(shù)量，以直觀的條形圖來呈現(xiàn)，同時(shí)也能夠輸出數(shù)據(jù)報(bào)表。管理人員通過設(shè)定好的各類作業(yè)“因數(shù)”來對(duì)叉車駕駛員進(jìn)行績效考核。

　　叉車自動(dòng)引導(dǎo)和作業(yè)在工廠自動(dòng)化程度快速提升的今天，倉儲(chǔ)物流也在向“無人化”作業(yè)模式推進(jìn)，特別是一些冷庫和有潔凈等級(jí)要求的倉庫也都需要用到無人操作的設(shè)備。對(duì)于這種需求，傳統(tǒng)叉車設(shè)備和智能化叉車設(shè)備可以通過不同的方式實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化或全自動(dòng)化作業(yè)。

　　半自動(dòng)化作業(yè)

　　對(duì)于傳統(tǒng)叉車設(shè)備而言，可以通過安裝特定的引導(dǎo)系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)倉庫內(nèi)路徑規(guī)劃和安裝識(shí)別裝置來配合引導(dǎo)系統(tǒng)工作，使叉車可以在規(guī)劃路徑內(nèi)自動(dòng)行駛。

　　早在2008 年，永恒力就通過在EKX513-515 新型電動(dòng)揀選叉車/三相堆垛機(jī)上配備RFID 倉庫導(dǎo)航系統(tǒng)，為窄通道倉庫作業(yè)樹立了新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。借助倉庫導(dǎo)航系統(tǒng)，叉車可接收來自倉庫管理系統(tǒng)的揀選指令，操作人員只需確認(rèn)這些指令便可輕松操作叉車。操作人員操控叉車接近存放貨物的通道時(shí)，叉車以半自動(dòng)行駛狀態(tài)駛近作業(yè)地點(diǎn)。簡單描述就是，叉車在工作巷道內(nèi)能夠獲知自己的當(dāng)前位置，需要去到哪里，如何到達(dá)指定位置，到達(dá)目標(biāo)位置之后需要做什么相應(yīng)動(dòng)作，只需要操作人員給出觸發(fā)命令，叉車即可自動(dòng)完成相應(yīng)作業(yè)。

　　同時(shí)，所有的堆垛和揀選指令都是由倉庫管理系統(tǒng)發(fā)送到叉車終端，叉車終端通過RS232 數(shù)據(jù)接口接收目標(biāo)貨位的坐標(biāo)。這使叉車能夠識(shí)別并半自動(dòng)駛達(dá)目標(biāo)貨位。作業(yè)人員在操作面板上看到叉車行駛和提升的方向，只需啟動(dòng)提升和驅(qū)動(dòng)功能，叉車就自動(dòng)且精確地到達(dá)目的地——以最佳組合路徑方案同時(shí)進(jìn)行提升和前進(jìn)。揀選作業(yè)時(shí)，當(dāng)叉車到達(dá)指定位置后，指示燈會(huì)照亮揀選的位置；整托盤作業(yè)時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)確認(rèn)。

　應(yīng)用倉庫導(dǎo)航系統(tǒng)所帶來的優(yōu)點(diǎn)是毋庸置疑的，無需搜尋目標(biāo)貨位，且叉車由最優(yōu)化路線準(zhǔn)確到達(dá)，顯著節(jié)約時(shí)間，提升了工作效率。通過事先的規(guī)劃，所有的貨位坐標(biāo)位置都已設(shè)定，并標(biāo)定在叉車控制器上，大幅降低了錯(cuò)誤操作的概率。操作人員只需給出觸發(fā)命令，無需手動(dòng)控制，提升了作業(yè)舒適度，同時(shí)也降低了對(duì)于操作者熟練程度的要求。

　　全自動(dòng)化作業(yè)

　　當(dāng)有多臺(tái)自動(dòng)叉車運(yùn)行在同一倉庫內(nèi)時(shí)，需要確保物流動(dòng)線通暢不堵塞。由此，對(duì)每臺(tái)自動(dòng)叉車的指令分配也需要經(jīng)過計(jì)算，與永恒力合作的國外知名激光引導(dǎo)設(shè)備供應(yīng)商Danaher Motion 研發(fā)的運(yùn)輸管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)與倉庫管理系統(tǒng)配合，接收指令并分配給合適的叉車作業(yè)，并可處理交通堵塞和停頓的情況。例如，兩輛自動(dòng)叉車行駛靠近時(shí)，其安全機(jī)制都被觸發(fā)而導(dǎo)致兩車停止運(yùn)行。同樣，該系統(tǒng)還根據(jù)路徑預(yù)定的順序判斷哪輛車可先通過并觸發(fā)該車行駛。

　　對(duì)于那些存在多種自動(dòng)化設(shè)備同時(shí)運(yùn)行的倉庫，其整體的智能化體現(xiàn)在高度的自動(dòng)化和各環(huán)節(jié)的緊密銜接。對(duì)此，永恒力通過OPC serve或總線協(xié)議與外圍設(shè)備PLC的通訊，達(dá)到各個(gè)自動(dòng)化設(shè)備正確有條不紊的動(dòng)作。

　　如今自動(dòng)叉車廣泛應(yīng)用于從生產(chǎn)線到倉庫的搬運(yùn)和存儲(chǔ)，倉庫存儲(chǔ)區(qū)域到裝車/ 調(diào)配區(qū)域的搬運(yùn)，和自動(dòng)化設(shè)備之間的銜接。由于其引導(dǎo)裝置的多樣性且安裝簡易，在實(shí)施環(huán)節(jié)產(chǎn)生土建工程，對(duì)倉庫的地坪材質(zhì)和傾斜率有一定要求，但并不苛刻。安全性方面，可通過車身上安裝的距離傳感器、光幕保護(hù)裝置和貨叉頂端傳感器，來避免對(duì)車體、貨物和人員或其他移動(dòng)單位的碰撞。

　　關(guān)注物流標(biāo)準(zhǔn)化隨著“物聯(lián)網(wǎng)+”概念的提出，中國物流行業(yè)又將再一次迎來發(fā)展高峰，而這種需求正是促進(jìn)叉車智能化的“強(qiáng)心劑”。與此同時(shí)，人工成本的顯著提升也帶來了催化作用，所以越來越多的企業(yè)開始尋求叉車智能化的解決方案?？梢灶A(yù)見在3~5 年內(nèi)，智能化叉車的需求將有爆發(fā)性的增長。

　　但在這種環(huán)境下不能忽視的一點(diǎn)是中國的物流標(biāo)準(zhǔn)化程度很低，這對(duì)叉車智能化的發(fā)展有著重大負(fù)面影響，這可能是我們高速走完國外半個(gè)世紀(jì)發(fā)展歷程的一個(gè)副作用。眾所周知，智能化設(shè)備對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化有著更高的要求，例如，對(duì)一個(gè)物流中心來說，它收到的來自幾十個(gè)供貨商的貨物托盤如果規(guī)格不一，智能化的叉車就很難辨識(shí)各種不同規(guī)格，這個(gè)工作只能交由人工處理，而如果所有的托盤都是同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，智能化的叉車就很容易辨識(shí)它們并進(jìn)行操作。也因?yàn)檫@個(gè)原因，我們看到，國內(nèi)的汽車、煙草等行業(yè)物流智能化程度很高，而第三方物流公司通常智能化程度較低。所以要提升整個(gè)國家的物流智能化狀況，物流標(biāo)準(zhǔn)的制定將起到?jīng)Q定性作用。