东电物流导入Mujin机器人系统 17台AGV协同实现90%箱件出货自动化

   2026-09-10 1
核心提示:东电物流东京中央支社完成MujinRCP机器人拣选系统导入,通过机械臂、3D视觉、17台AGV及仓库控制系统协同运行,实现约90%的箱件出货自动化。原本需要4人完成的拣选作业目前可由1人维持,并取消目标工程的人工出货检验。

电力设备物流正在出现一种与普通电商仓库完全不同的自动化路径。东电物流位于东京都大田区的中央支社,承担变压器、电线、电缆、绝缘器具以及大量电力施工和维护物资的仓储与配送。面对品种多、重量差异大、包装规格不统一的货物,传统固定输送线很难覆盖全部场景。该基地通过导入MujinRCP机器人案例拣选系统,把机械臂、17台AGV、3D视觉和仓库控制软件整合起来,目前已经实现约90%的箱件出货数量自动化。

这项项目真正值得制造和物流行业关注的,并不是简单增加一台机械臂。系统从库存托盘进入任务开始,就按照出货订单自动组织作业。17台AGV负责把不同库存托盘按顺序送到机器人作业区域,机械臂通过3D视觉识别箱体位置、尺寸和姿态,再根据系统计算结果完成抓取与混载码垛。托盘完成装载后,再由AGV运送到出货等待区域,形成一套从库存取料、顺序供给、自动拣选到成品托盘搬运的连续物流流程。

东电物流原有仓库管理系统并没有因为自动化改造而被全部推倒重建。MujinOS中的WCS仓库控制系统与原先使用的WMS连接,在上层订单信息和底层机器人、AGV之间承担协调。WMS决定需要出哪些物料,WCS再进一步安排哪一个托盘先进入机器人区域、AGV如何执行运输以及机器人按照什么顺序完成装载。这种方式比新建一套完全封闭的自动仓库更适合已经长期运营的工业物流中心。

中央支社之所以需要这种柔性系统,与其物料结构有直接关系。该基地大约处理860种箱件品目,同一种产品还可能因为制造商不同而出现包装箱尺寸、强度和重量差异。部分纸箱重量超过20公斤,还有金属产品、绝缘器具等不同类型物资。传统机器人如果依赖固定坐标和单一夹具,对包装变化的适应能力有限,而3D视觉和实时运动规划可以根据每一次实际货物状态重新计算抓取与摆放动作。

不过,东电物流并没有追求把860种物料全部交给机器人。对过去一年出货数据分析后发现,全年大约10万个出货箱中,仅约50个品目就占到约9万个,也就是大约90%的数量。这50种高频物料只占全部箱件品目的约6%。其中甚至存在某一种主要物资一年出货约1.2万箱,占整体箱件数量约12%的情况。

最终自动化方案因此没有围绕“全部商品都能抓”设计,而是优先覆盖高频、高工作量品目。每天只有少量出货、外形特殊或者机器人处理成本较高的长尾产品继续由人工操作。通过这种方式,系统没有为了最后10%的货物增加大量复杂夹具和专用设备,却已经把90%的箱件作业量移入自动化流程。对于多品种少批量制造企业和工业备件仓库来说,这种思路比追求形式上的100%无人化更具有实际参考价值。

自动化后的人员变化也已经量化。过去箱件拣选环节需要4名工作人员,现在目标区域可以由1人运行,保留的人工主要承担最终叉车运输等仍未纳入自动系统的任务。与此同时,原本为了避免电力物资误发而设置的目标工程出货检验,也通过系统化订单控制和作业记录实现取消。这里的“4人变1人”指的是特定拣选流程所需操作人员变化,并不能延伸为整个中央支社人员数量减少75%。

电力物资物流对准确性的要求高于很多普通仓储场景。变压器、电线以及施工零部件如果送错规格,不仅意味着重新配送,还可能影响现场施工和设备维护时间。过去工作人员需要依靠物资知识和人工核对保证出货准确,新系统则把品目、托盘、订单和机器人动作连接起来,使每一步操作形成数字记录。自动化的价值因此不只在减少搬运,还包括把原来依赖个人经验的物流过程转化为可以追踪的系统流程。

系统还配置了数字化可视化功能,对机器人作业区域、托盘状态和任务进展进行实时监控。作业人员不需要逐一到现场查看每个托盘是否完成,而能够从系统端判断哪些订单正在处理、哪些环节出现等待。机器人和AGV运行过程中形成的设备数据也可以长期保存,用来分析实际节拍、等待时间以及物流瓶颈。

这种数据能力对后续扩展比单台机器人的抓取速度更重要。自动化项目投入初期通常可以通过增加机器人解决明显的人工瓶颈,但当设备数量提高以后,新的问题会变成机器人是否在等待AGV、AGV是否在等待库存托盘,或者出货区域是否来不及处理完成的货物。只有把各设备运行状态统一采集,才能判断产能究竟受到哪一个环节限制。

东电物流此次项目也说明,工业仓库的自动化并不一定需要大量固定输送设备。传统自动仓库往往需要货架、输送线和专用分拣设备形成固定物流路线,一旦物料结构发生明显变化,设备布局调整成本较高。AGV与机器人组合则可以更多依赖软件改变路线和任务,尤其适合品种和出货数量长期变化的工业零部件物流。

对YAKUGEN所覆盖的工业自动化产品体系来说,这类物流系统实际上集中了多类工控设备。机械臂内部需要伺服驱动、编码器和控制器,AGV需要电机、电池管理、导航与安全传感设备,3D视觉负责识别货物位置,现场还需要工业通信、无线网络、安全扫描、控制柜、连接器和线缆把不同系统连接起来。相比传统只由PLC控制一条固定输送线的物流项目,设备之间的数据交互量明显提高。

其中连接可靠性是移动机器人长期运行容易被忽视的一部分。AGV需要持续充放电和移动,内部电源、驱动、传感器和通信组件长期承受振动;机械臂末端工具同样存在反复运动和高频动作。电源连接器、信号接口、柔性线缆以及控制柜内部端子必须保持长期稳定,如果基础电气连接频繁出现故障,再先进的软件算法也无法保证仓库连续运行。

机器人系统运行后还带来一个传统自动化项目较少被提到的变化:员工长期积累的作业经验开始被转化成明确规则。比如重量较大的箱体应该优先放在托盘底部,条码需要朝向容易读取的位置,哪些包装不能承受上层重量等,过去这些判断可能依赖熟练员工的经验。为了让机器人完成任务,这些规则必须被明确写入系统和作业逻辑,原来隐性的经验开始转变为可以复制的标准。

对于制造企业而言,这种变化同样具有现实意义。很多工厂推自动化时真正困难的并不是购买机器人,而是现场操作人员能够完成动作,却很难准确说明每一步为什么这样做。机器人不能依赖模糊经验,只能执行明确条件和逻辑。自动化项目因此会迫使企业重新梳理工艺,把“老师傅知道怎么做”逐步转化为可以记录、验证和复制的生产标准。

东电物流下一阶段已经把自动叉车和更加完整的自动仓库纳入研究方向。现有系统中,机器人完成码垛并由AGV运送到等待区后,最终出货托盘仍由人工驾驶叉车处理。如果未来AGF自动叉车继续接入,仓储、拣选、搬运到出货之间还可以减少更多人工驾驶环节。不过,这属于后续规划,目前并不能写成中央支社已经实现从入库到出货完全无人化。

另一个后续方向是推动上游包装标准化。机器人目前面对的难题中,有相当一部分来自同类物料包装尺寸、强度和形状差异。如果制造商能够在包装设计阶段考虑自动抓取、码垛和条码识别,物流企业就不必为每种特殊包装单独增加复杂处理方式。也就是说,仓库自动化正在反向影响工业产品的包装和供应链设计。

这项案例与新建智能仓库最大的不同,是它已经给出了实际运行结果,而不是未来设计指标。90%的箱件处理自动化、17台AGV协同运行、4人作业缩减至1人以及目标工程人工出货检验取消,都是系统上线后的实际结果。不过,这些数据只对应东电物流中央支社当前自动化区域,不能直接套用到其他工业仓库。不同企业的SKU数量、包装尺寸和订单结构不同,真正适合自动化的比例也会不同。

对工业机器人行业而言,这类项目正在把竞争重点从“机器人能不能抓住箱子”推向“能不能把整个流程组织起来”。机械臂、AGV和视觉技术本身已经相对成熟,真正决定项目效果的是订单、库存、搬运、抓取、码垛和出货能否通过软件形成连续闭环。东电物流没有为了追求全部品目无人化而增加过高复杂度,而是围绕最主要的90%出货量设计自动化范围,这种基于真实物流数据确定投资边界的做法,也比单纯展示机器人技术更接近工业自动化实际落地逻辑。


 
 
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