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物流倉儲升級關鍵:台達整合感知、判斷到控制與優化,實現高效無縫人機協作

在高架貨架間穿梭的自走車、沿著通道高速移動的堆垛機,以及在輸送帶上不間斷進出的貨流,已成現代物流中心的日常畫面,這個情境也凸顯全球供應鏈加速運行下的高節奏壓力。面對越加密集的貨流、人力短缺、土地空間成本攀升、人員與設備交錯共存的複雜場域,台達智能倉儲物流解決方案從感測、傳動、驅動到控制與管理,可全面協助系統與場域業者建構兼具精準感知、高速運送、穩定操控與即時資訊流的系統,以強化自主化運作效率。其中,透過 RGB-D ToF 攝影機 DMV-TM、高階物聯網型控制器 AX-5 與人機介面 DOP-300 系列,可讓設備理解環境、判斷路徑、做出正確決策與行為,推動倉儲物流邁向真正的智慧化。

倉儲運作的多重挑戰 ── 人力結構變動、場域微誤差與資訊斷點

台達感測及儀表產品部市場行銷主任黃寗指出,勞動力不足已成為結構性問題。倉儲作業高度重複、需長時間輪班,再加上工資上升,使得多數企業開始尋求自動化與智慧化。此外,倉儲空間本身成為瓶頸,黃寗觀察,「有限的土地與建置成本,導致倉庫需要在同一坪數中承接更大的流量,但只要定位誤差或動線不順,就會明顯拖累整體吞吐量。」

台達控制方案事業部資深副理裴慶人補充,自動化設備密度提高後,人員與自走車混流的環境也顯著提升安全風險,如果設備的感知能力不足,面對掉落物、突出物或人員靠近時,反應不夠快、不夠準,就可能造成停機、貨損或人員受傷。裴慶人點出,更大的挑戰是資訊落差,許多倉庫仍在作業結束後才會由各部門彙整報表,當管理者缺乏即時資訊,便難以掌握最佳調度時機,只能進行延後決策。

黃寗強調,倉儲效率下降往往不是來自單一問題,而是場域中多個微小誤差累積的結果。例如貨架長期使用後可能傾斜或位移,即便偏差只有幾公分,也足以讓自走車或叉車在取放時出現卡件。棧板偵測也同樣棘手,插孔位置偏移、棧板破損、貨叉上附著異物或貨物超出邊界,都是現場作業人員每天反覆面對的問題,這些狀況不僅降低效率,更可能使系統錯誤判斷位置、放位不正,甚至造成貨物倒塌。

至於在人機協作方面,隨著自走車與堆垛機的速度越來越快,但如果視覺盲區過大或感知不夠靈敏,一旦人員意外進入軌跡,設備很難在短時間內完成避障,「倉儲逐步走向高密度、高速運作後,這些看似細微的問題,都成為流程穩定度、設備稼動率與安全性的關鍵,」黃寗說。

要讓倉儲真正智慧化,需要「正確資訊」以及做出判斷的「大腦」

透過 RGB-D ToF 攝影機與 DIAVision 機器視覺平台,可清楚顯示出沙袋堆疊狀態,也可確保貨物取放的正確性。(左上) 2D 彩色影像與 ToF 點雲的融合圖;(左下) 實際彩色影像;(右) 點雲圖。

為協助企業解決上述痛點,台達打造 RGB-D ToF 相機應用,其核心並非只是一台能提供 2D影像與3D 深度資訊的相機,而是一套從硬體到軟體皆可快速落地的完整視覺方案。黃寗說明,一般而言,若要同時取得 3D 深度與 2D 彩色影像,往往需要兩台相機,伴隨而來的是安裝複雜、校正困難、座標轉換繁瑣與盲區處理等高門檻整合工作,而台達的 DMV-TM 攝影機將這些繁重步驟全部封裝於產品內,包括校正、參數設定、座標轉換、自動對位與影像疊合等都已預先優化,使系統整合商只需透過簡單設定,就能取得可直接使用的融合影像。這讓相機能夠精準辨識棧板與貨物、貨物堆疊狀態,甚至可以在紙箱密集堆疊時區分「多個箱子」與「一個大物件」的差異。

對自走車而言,DMV-TM 更扮演避障與路徑更新的核心感知,使其能自主理解周邊距離、降低碰撞風險。台達視覺感測提供協助設備「大腦」做出正確判斷所需要的詳細資訊,配合視覺平台 DIAVision 與一系列開箱即用的軟體應用,棧板對位不準、插孔難辨識、箱體突出、棧板傾斜、落物偵測等常見場域問題,都能透過內建的演算法快速解決,無需額外撰寫程式或自行建模調參,這不僅為使用者縮短導入時間,也減輕系統整合的客製負擔。

台達高階物聯網型控制器 AX-5 具備超低延遲控制、高整合度、支援功能安全等特色功能。

除了靈活的「眼睛」,要讓倉儲真正智慧化,還需要能夠在瞬息間做出判斷的「大腦」。裴慶人指出,台達的高階物聯網型控制器 AX-5 採用高效能運算架構,可即時協調自走車、分揀系統與其他現場設備,並透過 Wi-Fi 以訊號強度推估距離,在派工時快速判斷最接近的車輛,以及最有效率的路徑。更關鍵的是,AX-5 讓資料在場域內即時流動,每一次揀貨、移動或出貨發生的當下,系統便會自動將路徑時間、庫存變動、設備能耗等資訊直接上傳至雲端,取代過去「作業完成後再彙整」的流程,「管理者可以藉此同步掌握現場狀態,並且依據最新資料立即進行派車優化、補貨調度、人力配置或異常處理,使倉儲決策不再落後現場半拍,也真正把自動化運作提升至智慧化的層級,」裴慶人說。

此外,要讓這些即時資訊真正跨場域流動,企業更需要一個能將現場狀態直接送往上層系統的入口。裴慶人表示,台達人機介面 DOP-300 不只是操作介面,而是成為 MES、WMS 乃至雲端平台的資料傳輸通道。透過這個入口,各地倉儲不再受制於逐級回報的時間差,可以在同一時間軸即時呈現庫存、任務與稼動狀態,「這些倉儲據點橫跨全球多國的企業,可藉此讓補貨、調度與設備管理同步反應,解決以往報表流程效率不彰的痛點,」裴慶人強調。

助力倉儲物流業者改善分揀前端的穩定度,維持輸送節奏不中斷

黃寗分享美國大型物流中心運用台達 DMV-TM 攝影機,在前端分揀作業中的運作模式與具體效益。在這座物流中心的分揀入口,包裹經常因角度歪斜、站立或高度過高而造成推送失敗與卡件,影響前端分送效率,台達在入口兩側部署兩台 DMV-TM 攝影機,先透過雙視角深度影像拼接進行 360 度包裹姿態判讀,再由 PLC 控制器驅動推桿進行角度修正,使包裹以正確姿態進入後段輸送線。黃寗表示,「美國大型物流中心導入 DMV-TM 攝影機後,卡件率明顯下降,人工介入次數大幅減少,入料節奏更為穩定,整體處理量也隨之提升,此案例證明『影像感知結合控制驅動任務執行』能有效改善分揀前端的順暢度,是推動物流高速化的關鍵。」

另一方面,AX-5 控制器可結合各式感測裝置包括 ToF 相機、雷射掃描儀等,強化自走車在場域內的風險判斷能力。裴慶人分享,台達近期協助倉儲物流業者,透過 AX-5 控制器搭配雷射掃描儀持續偵測是否有人員進入、前方是否有障礙或物件突出,一旦出現異常,AX-5 會在毫秒內啟動減速、煞停或局部繞行,比傳統「碰到才停」的方式更安全,也能確保輸送節奏順暢。這讓自走車從單純自動化設備,進化為具備感知、分析與安全行走能力的智能型車輛,更能因應高密度與人機共作的倉儲環境。台達觀察,隨著自走車使用密度上升、法規要求趨嚴,歐洲、台灣與中國市場對功能安全(Functional Safety)的需求快速增加,這促使 AX-5 的功能安全版本成為智慧倉儲導入的重要組件。

以虛實整合、AI 感知與全方位資安,推動智慧倉儲再進化

對於未來產品規劃,裴慶人表示,倉儲物流正從自動化邁向智慧化,台達將以虛實整合、預測保養與資安強化作為 AX-5 的三大發展方向。DIATwin 虛擬機台開發平台可在建置前,先以虛擬模型模擬分揀、輸送帶分流等設備配置,預先掌握瓶頸,避免設備閒置或效率不足,大幅降低試錯成本。同時,台達計畫在控制器導入 AI 預測性保養,使馬達負載或振動異常能提前被偵測,預告維修時點,避免突發故障造成整線停擺。隨著倉儲走向全無線化,資安風險同步上升,台達也正為 AX-5 進行資安加固,包括工控資安認證與無線加密強化,確保智慧倉儲在高度互聯下仍能維持安全且不中斷的運作。

機器視覺部分,台達早已從「硬體+軟體」進化為可直接部署的 Ready-to-Use 方案包,將視覺、手臂與控制器整合為可以快速上線的模組,應用在視覺引導取放、自動卸貨與棧板定位等場景,大幅縮短客戶導入時間。黃寗強調,以 DMV-TM 為例,相機不再僅是取像的裝置,將進化為物件辨識、環境理解與路徑判斷等自主感知系統的核心,搭配演算法、軟體 SDK、DIAVision視覺平台與控制器整合,能將視覺輸入轉化為即時行動,例如依貨物狀態調整夾取、主動避障或對貨架異常提出預警。「未來加入 AI 後,視覺還可自動分類棧板、辨識不規則物件並學習現場模式,使系統從『看見』進化至『看懂』,甚至是『決定做什麼』,」黃寗說。

台達打造高階物聯網型人機介面 DOP-300S,能支援庫存可視化與自動化管理。

放眼倉儲物流產業,當前面臨的挑戰不只是速度,漸趨複雜的場域環境、越來越密集的自動化設備、備受重視的安全需求,都已成為業者建置系統時必須納入的考量。台達以 RGB-D ToF 攝影機 DMV-TM、高階物聯網型控制器 AX-5 與人機介面 DOP-300 為核心,將「看懂環境、做出判斷、同步資訊」三項能力整合成完整架構,讓倉儲從自動化走向智慧化與自主化,並且具備更高的安全性、穩定性與可擴展性,協助業者以成本考量與運作效率兼具的模式推動場域升級,滿足現代供應鏈的倉儲物流需求。