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成立于1949年的荷蘭公司范德蘭德（Vanderlande）是一家專注于未來倉儲(chǔ)系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)行李處理自動(dòng)化和快遞分揀自動(dòng)化解決方案的全球領(lǐng)先企業(yè)。范德蘭德市場(chǎng)領(lǐng)先的行李處理系統(tǒng)每年在全球處理的行李數(shù)量超過40億件，它們活躍在600多家機(jī)場(chǎng)，包括世界前20大機(jī)場(chǎng)中的12個(gè)。
為了給客戶提供面向未來的產(chǎn)品和解決方案，范德蘭德選擇攜手施耐德電氣，雙方于2022年9月簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，并自此展開了廣泛而深入的合作。
范德蘭德物流自動(dòng)化系統(tǒng)（上海）有限公司研發(fā)部陳經(jīng)理表示：“在范德蘭德機(jī)場(chǎng)行李自動(dòng)檢測(cè)線（Automatic Passenger Checkpoint）的開發(fā)過程中，從前期的仿真驗(yàn)證，到中期的虛擬調(diào)試，再到后期的持續(xù)運(yùn)維，施耐德電氣提供了涵蓋EcoStruxure™三層架構(gòu)的軟硬件一體化完整解決方案，幫助我們減少項(xiàng)目成本，加快產(chǎn)品交付，優(yōu)化最終用戶的售前體驗(yàn)，用虛擬檢測(cè)產(chǎn)線替代實(shí)體樣線，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)模式的變革。”
傳統(tǒng)產(chǎn)線開發(fā)的“煩惱”
機(jī)場(chǎng)是航空運(yùn)輸和城市發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，建造過程通常投資巨大，動(dòng)輒百億。對(duì)機(jī)場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)營方來說，時(shí)間就意味著金錢，所以其希望供應(yīng)商能夠更加高效地提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和解決方案，這相應(yīng)對(duì)范德蘭德提出了更高的要求。
由于內(nèi)部構(gòu)造和格局不同，不同機(jī)場(chǎng)客戶對(duì)行李檢測(cè)線都有定制化的需求。按照傳統(tǒng)模式，范德蘭德在部署包括行李檢測(cè)線在內(nèi)的新項(xiàng)目時(shí)，需要先把未來想要交付給客戶的設(shè)備在廠內(nèi)搭建一套實(shí)體線，以提前驗(yàn)證可能出現(xiàn)的各種問題，再承接和實(shí)施對(duì)應(yīng)項(xiàng)目，由此帶來的問題顯而易見。
首先，實(shí)體線的成本高昂。綜合原材料和人工成本，一套實(shí)體線的花費(fèi)可能高達(dá)百萬元量級(jí)，而且面向不同機(jī)場(chǎng)客戶的定制化需求，都需要搭建對(duì)應(yīng)的實(shí)體線，重復(fù)花費(fèi)成本。
第二，傳統(tǒng)模式的周期較長。傳統(tǒng)產(chǎn)線開發(fā)是“瀑布式”流程，即每一階段工作的完成是下一階段工作開始的前提，必須等到實(shí)體線搭建完成后才能進(jìn)行PLC的調(diào)試。這往往會(huì)導(dǎo)致調(diào)試工作在項(xiàng)目后期才能開始，PLC工程師工作量極不均衡，項(xiàng)目較多時(shí)工程師分配有困難，代碼質(zhì)量無法保證，項(xiàng)目按時(shí)交付壓力大。
最后，傳統(tǒng)模式的靈活性差。一方面，傳統(tǒng)的售前方案中視頻和動(dòng)畫腳本很早之前已固定，最終用戶無法自由調(diào)節(jié)觀看視角和細(xì)節(jié)，可能影響最終用戶對(duì)設(shè)計(jì)思路的理解，進(jìn)而影響銷售結(jié)果。另一方面，項(xiàng)目整體效果要等到實(shí)體產(chǎn)線搭建完成后才能看到，修改或優(yōu)化成本過高，且后續(xù)的實(shí)際項(xiàng)目跟預(yù)制線也有差異，會(huì)有不同比例定制的部分，需要額外進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證。這都會(huì)增加項(xiàng)目整體交付風(fēng)險(xiǎn)，影響最終用戶的驗(yàn)收結(jié)果。
“化實(shí)為虛”的數(shù)字化魔法
實(shí)體產(chǎn)線的搭建會(huì)帶來成本、效率和靈活性等諸多挑戰(zhàn)，而數(shù)字化技術(shù)就像“化實(shí)為虛”的神奇魔法，能夠顛覆研發(fā)、調(diào)試和運(yùn)維的全流程。基于施耐德電氣EcoStruxure機(jī)器專家數(shù)字孿生軟件（EcoStruxure Machine Expert Twin，EMET），范德蘭德能夠在虛擬世界中構(gòu)建行李自動(dòng)檢測(cè)線的數(shù)字化雙胞胎，其運(yùn)行和實(shí)際線完全保持一致。
研發(fā)階段，EMET軟件將傳統(tǒng)的“瀑布式”物理硬件開發(fā)流程變成“敏捷式”開發(fā)流程，即在范德蘭德機(jī)場(chǎng)行李檢測(cè)線開始設(shè)計(jì)時(shí)就同步搭建虛擬檢測(cè)線，并在搭建過程中同時(shí)對(duì)PLC進(jìn)行實(shí)體仿真，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)。更重要的是，通過虛擬產(chǎn)線還能盡早查看項(xiàng)目整體效果，規(guī)避后期返工修改的可能性，降低項(xiàng)目整體交付風(fēng)險(xiǎn)。
調(diào)試階段，由于無需再等待實(shí)體樣機(jī)，調(diào)試工程師可根據(jù)軟件虛擬調(diào)試的結(jié)果，進(jìn)行實(shí)體線的硬件采購。這整體優(yōu)化了傳統(tǒng)的PLC調(diào)試驗(yàn)證工作流——使得PLC調(diào)試工作提前，整體調(diào)試工作由較不均衡的時(shí)間任務(wù)分配切換為比較平緩的增減，均衡PLC工程師工作量，保障最終代碼質(zhì)量和項(xiàng)目的按時(shí)交付。
據(jù)悉，在該項(xiàng)目的實(shí)際調(diào)試過程中，范德蘭德通過虛擬產(chǎn)線提前發(fā)現(xiàn)了PLC的一些編程錯(cuò)誤并及時(shí)進(jìn)行了修正。和傳統(tǒng)模式相比，新模式的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間和成本降低了50%。
到了后期運(yùn)維階段，客戶還能持續(xù)受益。具體而言——第一，EMET軟件可用于客戶對(duì)員工的遠(yuǎn)程培訓(xùn)，相比傳統(tǒng)視頻錄制看不到很多項(xiàng)目細(xì)節(jié)，該軟件可以將整個(gè)產(chǎn)線進(jìn)行360度的旋轉(zhuǎn)，并從不同視角放大縮小進(jìn)行觀察；第二，該軟件可以在運(yùn)維階段作為線邊監(jiān)控軟件，助力預(yù)測(cè)性維護(hù)；第三，基于該軟件，維修工程師在某些情況下不用親臨現(xiàn)場(chǎng)也能進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)維，節(jié)省時(shí)間和成本。
不只降本增效，EMET軟件更是助推了范德蘭德商業(yè)模式的變革。比如，在傳統(tǒng)售前模式下，由于用戶無法看到實(shí)體產(chǎn)線，所以可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品的效率和功能提出諸多疑問。如今，借由EMET軟件，范德蘭德的售前工程師可以快速搭建項(xiàng)目場(chǎng)景并為用戶進(jìn)行全方位的展示，允許最終用戶從不同角度放大、縮小查看整個(gè)項(xiàng)目的細(xì)節(jié)，降低最終用戶學(xué)習(xí)成本，提高成單率，顛覆售前業(yè)務(wù)模式。
研發(fā)部陳經(jīng)理進(jìn)一步表示：“隨著模型庫里模型數(shù)量的逐步積累，未來我們最終可以通過虛擬方式取代實(shí)體機(jī)場(chǎng)檢測(cè)線驗(yàn)證效果，盡可能減少物料、人員和時(shí)間成本——若實(shí)體線替代驗(yàn)證可能，則單次可節(jié)省幾十萬的物料成本。”
通力合作共赴數(shù)字化未來
新產(chǎn)品的研發(fā)和新技術(shù)的應(yīng)用道路向來都不是一帆風(fēng)順的，面對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)落地機(jī)場(chǎng)行李自動(dòng)檢測(cè)線過程的重重挑戰(zhàn)，范德蘭德和施耐德電氣通力合作，共同克服。
通常，人們?cè)跈C(jī)場(chǎng)值機(jī)和安檢的流程比較復(fù)雜——需要先由人工進(jìn)行身份驗(yàn)證和人臉識(shí)別，然后旅客進(jìn)入安檢通道將行李放置在行李框內(nèi)，并手動(dòng)往前推動(dòng)。隨著行李框緩緩流入安檢機(jī)，工作人員同步對(duì)旅客進(jìn)行檢查。當(dāng)安檢完成之后，如果行李中沒有違禁物品，則工作人員會(huì)在旅客取走行李后手動(dòng)再把行李框拿回前面。如果有問題，則還需人工把行李拿回去進(jìn)行復(fù)檢。顯然，整個(gè)過程效率較低，且需耗費(fèi)不少人力。
范德蘭德研發(fā)的新型機(jī)場(chǎng)行李自動(dòng)檢測(cè)線則用自動(dòng)化設(shè)備節(jié)省了許多人工。當(dāng)旅客進(jìn)入安檢通道將行李放入行李框后，只需自助進(jìn)行人臉識(shí)別并與行李進(jìn)行綁定。隨后線體將自動(dòng)輸送行李——如果安檢機(jī)發(fā)現(xiàn)行李有問題，就會(huì)自動(dòng)將其分流到單獨(dú)的通道內(nèi)；如果沒問題則會(huì)來到旅客安檢完成的位置，待旅客取走行李后，空置的行李框會(huì)通過提升機(jī)降到底部，經(jīng)由底層通道自動(dòng)回歸到初始位置，留給下一位旅客繼續(xù)使用。
這種創(chuàng)新的雙層設(shè)計(jì)給施耐德電氣EMET軟件提出了更高的要求，因?yàn)樵谟梅抡孳浖罱▽?shí)體線的數(shù)字化模型時(shí)，被遮擋的下層通道通常是看不到的，但是范德蘭德希望通過透視的形式看清下層的結(jié)構(gòu)。為了滿足客戶需求，施耐德電氣基于內(nèi)部的高效協(xié)作，通過更改模型和增加插件，最終完美實(shí)現(xiàn)了范德蘭德對(duì)搭建該檢測(cè)線的訴求。由此，范德蘭德可以更加形象、清晰地為最終用戶展示新型機(jī)場(chǎng)行李檢測(cè)線上層和下層的運(yùn)作模式，有利于銷售和獲客。
在該項(xiàng)目取得亮眼成果的基礎(chǔ)上，未來范德蘭德和施耐德電氣的合作也將進(jìn)一步走向縱深，將虛擬檢測(cè)線項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于更廣泛的機(jī)場(chǎng)終端用戶，數(shù)字孿生等軟件的應(yīng)用也將從行李檢測(cè)線向立庫等應(yīng)用場(chǎng)景拓展，共同助力產(chǎn)業(yè)走向更加智能化的未來。
