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智能仓储机器人路径规划与调度系统
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智慧物流某电商巨头华东仓杭州实施周期 20 周

智能仓储机器人路径规划与调度系统

集成机械臂与 AGV 调度算法,实现订单到拣选的全流程自动化,配合 3D 视觉完成拆零拣选。

首页成功案例智能仓储机器人路径规划与调度系统
单仓人效
改造前
基准线 100%
→
改造后
160%
+60%
拣选准确率
改造前
99.2%
→
改造后
99.95%
+0.75pp
单位订单运营成本
-45%

01客户概况与项目背景

客户为国内电商巨头位于杭州的旗舰仓,单仓日均订单量超过 120 万单。随着大促期间订单峰值不断创新高,传统人到货拣选模式的人力弹性与错发率频频告急。Tool Bank 与集成商合作,在拆零拣选区部署 300 台 AGV + 24 台机械臂的混合自动化方案,由 Tool Bank 统一负责流程编排与异常降级处理。

原有自动化方案由 PLC + 多厂商独立调度系统构成,跨系统对接复杂,每次业务流程调整都需要多方联调 2 周以上。客户希望有一个统一的可视化编排平台,让 IE(工业工程师)能直接在界面上拖拽调整订单→拣选→复核→打包的完整流程,而不是每次都写 Java/C++ 代码。

02业务挑战

1

多机协同调度的极端实时性

300 台 AGV 在同层路网运行,每 100ms 需要重新计算全局路径分配,毫秒级抖动都可能造成拥堵并影响出库时效。

2

拆零拣选的 SKU 多样

超过 50 万 SKU 包含异形件、软包、瓶装等,机械臂末端夹爪需要根据 SKU 属性智能切换,视觉识别难度高。

3

大促峰值的弹性与降级

双 11 峰值订单是日常的 6 倍,系统必须能在个别设备故障时自动降级路径,保证整体产能不崩盘。

03解决方案

Tool Bank 机器人仿真插件 + AGV 调度插件 + 3D 视觉插件

项目实施前先在 Tool Bank 机器人仿真插件内完成整仓数字孪生与流量验证,确认最优的 AGV 配比与拣选站布局。上线后由 Tool Bank 作为流程大脑,连接 AGV 调度系统、机械臂控制器和 3D 视觉插件,完成订单到发货的全链路编排与异常自愈。

解决方案架构示意
方案架构示意

关键实施步骤

STEP 01
仿真预演

用 Tool Bank 机器人仿真插件搭建整仓孪生模型,提前验证 300 台 AGV + 24 臂在峰值订单下的可行性。

STEP 02
路径规划

AGV 调度插件按订单波次实时分配最优任务与路径,支持时间窗与死锁检测自动规避。

STEP 03
3D 视觉拣选

料箱到站后,3D 结构光插件快速拍摄点云并识别最佳抓取位姿,引导机械臂精准抓取。

STEP 04
异常自愈

当设备故障时 Tool Bank 自动将订单任务重新路由到相邻站点,避免整区停产。

04Tool Bank 运行截图

数字孪生仿真:上线前预演整仓运营
图 1

数字孪生仿真:上线前预演整仓运营

用 Tool Bank 机器人仿真插件生成的整仓 3D 视图,可回放任意时刻 AGV 位置、拥堵热点与站点忙闲。

3D 视觉抓取:点云 + 最佳位姿显示
图 2

3D 视觉抓取:点云 + 最佳位姿显示

3D 视觉插件点云显示叠加抓取位姿与置信度,异常料框自动跳过并触发人工补拣任务。

控制大屏:整仓运营实时监控
图 3

控制大屏:整仓运营实时监控

IE 工程师通过控制大屏一目了然地监控 AGV 在线率、订单完成率、异常工单与预计清空时间。

05客户声音

“过去自动化项目上线后改一次流程要 2 周,现在 IE 工程师自己拖一拖流程图,当天就能上线新策略。大促期间我们用 Tool Bank 紧急调整了三次路由策略,全部是现场操作 30 分钟内生效。”

陈
陈晓峰
某电商巨头华东仓 · 自动化运营总监