在供应链升级的浪潮里
以四向车、AMR系统为代表的柔性物流方案
正在成为更多企业的青睐之选
越来越多过去埋首实验室的纯算法工程师们
也走进了项目现场
对于他们而言,
如果说参加国际学术竞赛是“飞行”
那么走到项目一线就是“贴地飞行”
在项目现场,他们洞悉企业真实需求
应对各种状况,完善产品和方案
让算法在项目中落地应用,稳定支持客户业务
也收获了属于自己的成长
“装满硅片的花篮 , 把工人的肩膀压得很低”
2020年12月,第一批48台旷视激光SLAM(即时定位与地图构建)导航AMR(自主移动机器人)完成生产,并发往位于浙江的一家新能源企业的太阳能硅晶电池生产车间。
跟这些AMR一同抵达应用现场的,还有10多个机器人软硬件方面的算法工程师们。他们负责AMR系统的现场调试,保障车与机台高精对接,实现硅片在不同生产工艺间的全自动化搬运。
在这个新建的厂房里,超过2万平米的空间中,一小半区域已经正式投入生产,另一半区域还在安装新的生产机台,扩充产线。当时,主要作业方式是依靠工人推着小车搬运一个个插满硅片的花篮。
研究生毕业后就加入旷视的马工,学的是机器人控制方向,之前一直在实验室和测试场地捣鼓SLAM车。他对这么大的空间和里面正在发生的一切都感到非常新奇,“工人吃力地把花篮从机台搬到小推车上,非常小心翼翼,一个装满硅片的花篮有上百斤,把他们的肩膀压得很低。”
太阳能硅片具有质量重、材质脆的特性,人工作业不仅辛苦,而且操作不慎容易摔料,因此AMR是电池生产车间的刚需,这次到货的48台车正是为了将物料的人工搬运逐步替换为自动化作业。
旷视SLAM导航AMR在现场集群作业仿真
来现场之前,团队已经在SLAM机器人的反复测试中顺利实现了±2mm的高精度对接,各项性能指标也很过硬,加上拿下这个当时规模最大的SLAM机器人的客户项目,这时的团队士气高涨、干劲十足。
“现场总有些突破你想象力的事”
然而,不同项目的实际应用场景往往各有差别,“总有些突破你想象力的事”,已经有一些项目经验的高工,到了现场,也“受到了很大冲击”。
穿着全套防护服在项目现场不分昼夜调试AMR的工程师
团队遇到的第一个boss级难关,是AMR的上线调试不能耽误客户每天的正常生产,而且车间还在不断增加生产机台。SLAM机器人需要先扫描现场并构建地图,再根据地图规划运行路径。而随着新机台的不断增加,“车间一天一个样,SLAM车走着走着,发现地图全变了,然后就懵了,不接单了。”
而且,他们发现,“工厂的人竟然不怕SLAM机器人”。刚开始的很长一段时间里,工厂的人对于新来的“自动搬运工”们都很好奇,常常围观,这严重遮挡了车的视线,影响了它们的运行。
更刺激的是,在打磨对接精度的时候,之前运行得好端端的算法突然不灵了,后来发现是因为生产机台的台面凹凸程度不一,800个对接点的台面,有的是光面,有的是麻面,还有的是亮面,导致激光打在上面反馈的数据差异很大。
让高工记忆深刻的还有地面的积水。车间对湿度要求高,每天都会往地面泼水,人走过去脚底都会带出水花。所以SLAM车也会出现“水上漂”的情况,一滑出去,位置就丢了……
他们之前也有其他项目的部署经验,有车间带一整面透明玻璃墙的,有AMR需要进“四面光”电梯自动换层的,但新项目的“意外”状况还是超出了他们的想象,而且项目规模大、时间紧、空间窄,也没有太多可供参考的经验,让整个团队倍感压力。
“项目实施落地过程中那么痛苦的原因,可能就是因为最开始对困难预计不足吧”。回过头来谈及那些被现实“打脸”的经历,沈工忍不住自嘲地笑笑。
“不在现实环境中让客户真正用起来,就不算你做到了”
那时候,团队每天都要焦头烂额地解决一个个新状况,也要承受来自客户的质疑和失望,但支撑他们熬下来的,是“想赢”的念头和现场作业的一天天变好。
沈工无法忘记2020年的冬天,当时机器人团队和旷视研究院的工程师们一起在苏州工厂做SLAM导航的标准版机器人。冬天的工厂很冷、没有空调,为了赶进度,大家都自愿加班。这种状态持续一个多月,有天晚上十点多,沈工实在有些累了,就跟伙伴们说,“要不今天先回吧”。但这些或坐在“泡沫”椅上,或坐在地上,或坐在墙角,或趴在SLAM车上工作的伙伴们都没挪窝, 说要“再弄一会”。
苏州工厂里坐在泡沫“椅子”上赶AMR进度的工程师
首批机器人进厂调试的关键时期,不少伙伴在项目现场过年。“大家其实都是想把项目给做好,就是想让这些车在项目现场能流畅地跑起来。”因为,他们都在心里跟对手较劲——“我们什么研发水平?!一定要在产品和系统层面做得比别人好!”。
大家的辛苦没有白费,在一次次的debug中,SLAM机器人越跑越顺。2021年5月,项目的大部分研发人员从现场撤出。看着100多台满载硅片的SLAM机器人在车间里唰唰运转,机台下料口哐哐出料,每天都能完成那么多单子,这群在项目现场日夜奋战的工程师们虽然表面淡定,但内心非常激动——“项目让客户真正用起来了!”
更重要的是,他们还把那些探过的路、踩过的坑,困扰过自己的难题全部转化为了经验,并内化到不断更新迭代的旷视机器人产品和方案中。
面对打滑问题,他们加了两套匹配,还加了打滑算法,用来判断融合模型,以保证即使车“飘”出去了,算法还能修回来,让位置不会丢。为保证对接精度,他们不仅做了绝对算法还加了相对算法。在导航和避障方面,在前后避障的基础上又发展了立体避障和融合避障……
“算法的目标是让一线感觉不到算法的存在”,也是这段项目现场服务的时光,让高工对算法有了更深的体会。“服务于项目的算法工程师更看重算法的能力边界,要解决安全问题,保证我们的算法不管遇到什么情况都知道自己在做什么。就算一百次中只有一次不行,也需要明确知道哪次不行。”
现在,得益于产品和方案的不断完善,以及前后端团队的配合默契,算法工程师们已经不需要在新的项目现场长期驻场,远程支持的方式就能解决大部分项目问题,有更多时间专注于功能研发和产品打磨。但是,沈工始终坚信:“测试的数据再好,不放在真实的项目现场上跑起来,就不能算你做到了。”