發(fā)布日期:2022-07-05 點擊率:54
在移動機器人賽道日益擁擠的當下,企業(yè)之間的較量已經(jīng)從產(chǎn)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(guān)鍵要素之一,調(diào)度控制系統(tǒng)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(shù)能力,一個場地能同時調(diào)度幾十臺或者百來臺機器人,其調(diào)度系統(tǒng)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(shù)百臺、上千臺AGV相互協(xié)同合作又彼此獨立運行,面臨的環(huán)境由靜態(tài)單一轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)復(fù)雜的場景將會變得平常。
移動機器人企業(yè)如何在最短時間內(nèi)求解出最優(yōu)解,平衡車體效率與數(shù)量的矛盾?這就要求移動機器人企業(yè)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(diào)度系統(tǒng)的能力,目前已經(jīng)商業(yè)化落地且做到單一場景中調(diào)度百臺AMR的機器人企業(yè)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(diào)度的奧秘,本文對話了木蟻高級產(chǎn)品解決方案專家吳文龍,為我們揭曉調(diào)度系統(tǒng)的難點,以及木蟻調(diào)度系統(tǒng)的優(yōu)勢。
1:分布式資源調(diào)度系統(tǒng)
木蟻深耕物流行業(yè)數(shù)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(qū)別于傳統(tǒng)叉車采用的導(dǎo)航調(diào)度,采用了道路線的調(diào)度設(shè)計。
2020年,木蟻機器人落地了大規(guī)模百臺集群調(diào)度控制系統(tǒng)方案,開啟了全新的運行模式,通過核心調(diào)度系統(tǒng),連通現(xiàn)場的貨物、車輛、人工,由單點到多面最后形成一張強大的數(shù)據(jù)網(wǎng),再通過數(shù)據(jù)網(wǎng)對現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)化管理運營。
具體來看,木蟻自研的調(diào)度系統(tǒng),采用分布式服務(wù)架構(gòu),系統(tǒng)能快速接入千臺級機器人,防止大量數(shù)據(jù)訪問帶來的數(shù)據(jù)擁堵問題,具有高性能、分級存儲功能、多副本的一致性、容災(zāi)與備份等特點。
同時,基于數(shù)據(jù)流和模塊化的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計,木蟻的調(diào)度系統(tǒng)能夠適應(yīng)未來業(yè)務(wù)的快速變化,業(yè)務(wù)解耦方便,可快速擴容,方便系統(tǒng)按模塊升級,快速響應(yīng)客戶需求。所有模塊標準化,模塊重用,有利于新業(yè)務(wù)的快速和穩(wěn)定開發(fā)、組織架構(gòu)優(yōu)化,使開發(fā)人員可以專注某一業(yè)務(wù),方便代碼管理,數(shù)據(jù)庫優(yōu)化,有利于深度研發(fā)。
針對叉車應(yīng)用場景多是物流園區(qū)或工業(yè)園區(qū)的大園區(qū)狀態(tài),會發(fā)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(tài),木蟻的AGV的工業(yè)WiFi、4G和5G網(wǎng)絡(luò)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(yè)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(shù)據(jù)處理和分析,從運營數(shù)據(jù)中心找到整體運營效率提升的方法。木蟻將叉車作為數(shù)據(jù)采集終端,為客戶提供完整的IOT解決方案。
在木蟻調(diào)度系統(tǒng)的優(yōu)勢下,木蟻已完成了室內(nèi)到室外的批量化落地。
2:復(fù)雜場景中百臺無人叉車同時調(diào)度有多難
對于AGV或AMR而言,做到復(fù)雜場景中百臺無人叉車同時調(diào)度的前提是,廠商的調(diào)度系統(tǒng)要適應(yīng)于客戶的現(xiàn)場環(huán)境,例如廠商如何通過調(diào)度系統(tǒng)讓小車在正確的時間內(nèi)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(wù),對于廠商而言,極具挑戰(zhàn)性。
從應(yīng)用環(huán)境來看,室內(nèi)室外的調(diào)度要求也有所差異,從室內(nèi)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(nèi)環(huán)境相對簡單,廠商布局AGV的難度較小,在這種情況下,調(diào)度系統(tǒng)的重心會側(cè)重在窄通道的控制以及車輛自身的交通管制。
而在室外,環(huán)境更為復(fù)雜,多數(shù)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(shè)備的交互,加上室外邊界擴大,AGV通常要跑幾公里,出現(xiàn)故障時,還需要人力到現(xiàn)場進行異常處理。因此就需要實現(xiàn)范圍更廣、更精準的感知。
為此,木蟻特意加上遠程駕駛技術(shù),作為室外調(diào)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(nèi)控制叉車智能避障,提高AGV室外技術(shù)的安全性。
吳文龍指出,所謂調(diào)度,也就是機器人在自身導(dǎo)航定位的基礎(chǔ)上,要通過調(diào)度系統(tǒng)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(yè)務(wù)系統(tǒng)直接給出,所以“怎么去”則是調(diào)度系統(tǒng)智能化與否的關(guān)鍵。評價調(diào)度系統(tǒng)好壞的標準在于整個系統(tǒng)中的車輛如何得到合理的分配,以高效的方式完成任務(wù),即是否是全局最優(yōu)。
如何評價是全局最優(yōu),就需要廠商對客戶業(yè)務(wù)場景的深入理解。
吳文龍表示:“做到全局最優(yōu)的前提下,是將業(yè)務(wù)場景分解成技術(shù)指標,再轉(zhuǎn)化成調(diào)度算法,這就與公司強大的研發(fā)能力息息相關(guān),而這也是木蟻讓百臺叉車在人機混場的場景中商業(yè)化落地的關(guān)鍵所在。”
3:復(fù)雜場景中百臺無人叉車同時調(diào)度有多難
以快運中心為例,快運中心的工作環(huán)境屬性,屬于典型的人機混場類型。
眾所周知,轉(zhuǎn)運中心的作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、障礙物較多,場地兩側(cè)是貨物,無人叉車要將場地一側(cè)卸車的貨物拉至場地另一側(cè)裝車的位置。但實際上,超過20臺車后,出現(xiàn)的并發(fā)性問題就逐漸增多,這時候就要求研發(fā)人員必須要優(yōu)化整體的調(diào)度架構(gòu),而超過50臺車以后,就需要通過調(diào)度系統(tǒng)在車輛的可預(yù)測性上發(fā)揮作用,以此來適應(yīng)復(fù)雜多變的場景。
當調(diào)度系統(tǒng)在發(fā)送命令時,小車路徑選擇眾多,如何選擇最優(yōu)路線,讓機器人的工作更高效,則需要調(diào)度系統(tǒng)加上一些前置條件。快運中心場景的實施難度相較于普通工業(yè)倉儲的難度來說要更高,但也更能體現(xiàn)大規(guī)模集群調(diào)度的優(yōu)勢。
在常見的電商倉儲和工業(yè)倉儲里,對AGV的調(diào)度系統(tǒng)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(qū)域節(jié)選才用到幾臺叉車的量;而在工業(yè)倉儲里,從原材料庫到生產(chǎn)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(yè)倉儲相比,快運中心調(diào)度百臺AGV難度更大。快運中心卸貨后,需要叉車把貨物送到各個發(fā)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(jù)地,通過“群體自動駕駛”技術(shù)提供全棧搬運解決方案,已經(jīng)實現(xiàn)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(guī)模化復(fù)制場景落地。
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(diào)度系統(tǒng),服務(wù)器在下派任務(wù)后,機器人自主計算路徑,并向服務(wù)器獲得執(zhí)行許可,可以實現(xiàn)數(shù)千臺機器人的同時調(diào)度。此外該系統(tǒng)還采用人機交互模式,可對接企業(yè)WMS與ERP系統(tǒng),實現(xiàn)規(guī)模化落地場景的復(fù)制。
基于木蟻調(diào)度系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢,目前木蟻已服務(wù)了包括德邦、韻達、安能、跨越、壹米滴答等物流快運領(lǐng)域中70%的頭部企業(yè),并實現(xiàn)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(diào)度系統(tǒng)對客戶的價值顯著,其集群控制能力可以提高客戶現(xiàn)場整體運營效率,同時與車輛自身的感知避障功能相結(jié)合,可大大提升現(xiàn)場的安全性。
通過獨特的戰(zhàn)略思路,木蟻突顯了自己的核心競爭力,在轉(zhuǎn)運中心、倉儲、戶外園區(qū)等高難度、復(fù)雜場景的中實現(xiàn)百臺無人叉車的調(diào)度,并完成商業(yè)化落地,行業(yè)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(mào)物流領(lǐng)域無人叉車競爭力》排行榜中,木蟻位列第三,可以說從室內(nèi)到室外,木蟻在商貿(mào)物流領(lǐng)域優(yōu)勢顯著,我們看好,木蟻圍繞場景痛點和難點持續(xù)推動產(chǎn)品落地、方案創(chuàng)新的能力。