Güdel 如何借助 Visual Components 打造自动化分拣与码垛系统，深度优化轮胎物流
一项艰巨的工业级挑战
设想一下：作为一家汽车配套轮胎供应商，您每天需要向整车制造商交付高达 12,000 条轮胎，且必须严格满足“准时化（JIT）”与“顺序化（JIS）”的苛刻要求——这意味着交付的轮胎品类不仅繁杂，其排序还必须与总装线上的车辆装配顺序及客户订单需求严丝合缝、一一对应。这无疑是一项极具挑战性的技术与运营难题，唯有依靠规划严密的暂存缓存库与高度精密的物流调度系统，方能从容应对。
在本期案例分析中，我们将为您揭秘：作为全球领先的自动化、线性传动与驱动技术供应商之一，Güdel 是如何借助 Visual Components 软件，为轮胎“从产线下线到出库发运”的全流程，规划并设计出一套集分拣、仓储与码垛于一体的自动化解决方案的。
硬核技术驱动的解决方案
Güdel 为该客户项目量身打造的解决方案，无论是在技术先进性还是在系统规模上，都令人惊叹。该方案的核心是一套大型自动立体库桁架机器人系统。它能够对乱序进料的轮胎进行精准分拣、存储与理货，并按订单要求调取成套的轮胎进行发货。
轮胎下线后，通过输送线以乱序状态进入系统。首先由条码扫描器读取轮胎条码，并将数据回传至物流控制系统。随后由系统计算决策该轮胎应分配至哪个缓存区。接着，负责该缓存区的桁架桥开始作业：安装在直线轴与桁架上的夹具机械手在仓储区上方穿梭，抓取轮胎后，将其精准堆叠至同型号的现有料垛上，或作为基础建立一个新的料垛。出于堆垛稳定性的考量，系统严格限定最大垛高不超过 1.6 米。
整个缓存区的设计容量高达 8,000 条轮胎。某一型号的轮胎会在此进行暂存，直到累积至足够数量，满足一整套的发货条件。一旦一套完整的轮胎集结完毕，机械手便会抓取整个料垛，将其整体搬运至码垛工位。为了达成每天 12,000 条轮胎的极高吞吐量要求，系统在多条桁架横梁上并行配置了多组抓取机械手。这些机械手在 Y 轴上的移动速度最高可达 3.5 米/秒，而在 Z 轴上的加速度更是高达 5 米/秒²。
尽管这类系统中大量采用了 Güdel 成熟的标准组件，但这类工程本质上始终是高度客户定制化的项目。因为每次面对的厂房空间布局、待码垛货物的尺寸与重量，以及吞吐量指标均不尽相同。项目本身的高度复杂性，外加对系统可靠性与极速节拍的严苛要求，使得必须引入一款强大的工厂规划与仿真工具来作为技术保障。
通过引入 Visual Components 3D 工厂仿真软件，Güdel 找到了一套理想的数字化平台，借此能够完美实现对其自动化产线与物流解决方案的设计、仿真与全面验证。
借助 Visual Components：从二维图纸到三维仿真模型的蜕变
规划此类大型系统，通常以经由客户确认的 2D 平面图作为起点。首先，将 2D 图纸导入 Visual Components 中作为布局的基准参考；随后，调用组件库中的模型，进行系统 3D 布局的设计与搭建。在构建这套系统时，Güdel 不仅充分利用了 Visual Components 庞大且现成的 eCatalog，还引入了大量为其专属定制库开发的自有组件（即 Güdel 智能组件库，涵盖了直线传动轴、桁架与机器人模型）。
鉴于此类项目中桁架系统的运行轨迹具有高度的动态复杂性，其底层仿真逻辑均通过 Python 脚本进行了精准映射。为此，Güdel 专门开发了一套量身定制的 Python 库，深度贴合其“分拣与码垛”业务部门的实际需求。得益于这些标准化模型库与脚本库的加持，此类复杂系统的规划与设计周期得到了大幅缩减。
来自 Güdel AG “软件技术部”的 Jonathan Camenzind 及其团队，全面负责整套集成系统的软件工程，涵盖了物料流控制计算机（MFC）与仓储管理系统（WMS）的底层编程。在本项目中，由 Güdel 负责交付的系统模块全部通过 Visual Components 进行了 1:1 的数字化建模还原。通过这种方式，团队能够在虚拟环境中严格按照技术规范进行系统设计，实时采集仿真统计数据，并在项目极早期阶段精准识别并排除了潜在的系统性能瓶颈。
“我的大部分工作时间都投入在了使用 Visual Components 创建 3D 仿真模型上，” Camenzind 坦言，“借助这款软件，我们为该项目构建了极其详尽的仿真推演。这让我们能够在多种预设场景下，精准分析系统的生产节拍、桁架利用率以及缓存区的饱和度。”
—— Jonathan Camenzind，Güdel AG 软件技术部
全面验证：确保系统完美契合客户需求
面对如此庞大的工程，Güdel 如何向客户百分之百打包票，系统上线后一定能达到预期的各项严苛指标？在 Camenzind 看来，这正是引入 Visual Components 工厂仿真的核心优势所在：“通过对全线节拍时间及多组桁架桥利用率的深度数据评估，我们从技术底层确保了该系统能在产能吞吐量上完美满足客户的验收标准。同时，直观的仿真推演也向客户证明了，我们规划的缓存区位数量是完全充裕的。”
Güdel 借助 Visual Components 取得的另一大核心优势，在于显著压缩了项目时间。“得益于 Visual Components 强大的原生组件库以及 Güdel 团队开发的专属扩充库，如今此类项目的开发周期被大幅压缩，仅为过去所需时间的一小部分。” Camenzind 先生表示，“例如，利用软件中的智能组件，我能够以全可视化的方式，极为便捷地将仓储区、桁架桥以及进出料输送线无缝拼接与联通。完成这套复杂系统第一版方案的构建（甚至涵盖了物料流计算机 MFC 的底层逻辑编程），我总共仅耗费了约 100 个小时。而在随后的几周内，为了针对更多不同的工况场景进行推演与衍生验证，我们也仅追加了大概 80 个小时的工作量。”
“得益于 Visual Components 强大的原生组件库以及 Güdel 开发的专属扩充库，如今此类项目的开发周期被大幅压缩，仅为过去所需时间的一小部分。例如，利用 Visual Components 软件中的智能组件，我能够以全可视化的方式，极为便捷地将仓储区、桁架桥以及进出料输送线无缝联通。”
—— Jonathan Camenzind，Güdel AG 软件技术部
以仿真为利器，斩获新订单
客户同样被这套卓越的解决方案所折服。“客户对依托 Visual Components 所做的仿真推演给予了极高的评价，” Camenzind 表示，“当客户能够亲眼目睹其规划系统在虚拟环境中进行高保真、高精度的推演时，无疑会极大地增强他们对系统集成商的技术信心。毫无疑问，这正是我们成功斩获订单的关键助力，同时也为双方未来更长远的成功合作奠定了坚实的基础。”
如果您希望一睹类似 Güdel 系统的实际运行风采，请点击观看下方视频。该视频为您真实呈现了一套用于汽车整轮仓储与分拣的自动化物流系统：
关于 Güdel 集团
Güdel 集团 是全球领先的自动化、线性传动与驱动技术供应商之一，总部位于瑞士 Langenthal。自 1954 年创立以来，Güdel 始终保持家族企业的独立运作，目前在全球拥有 30 多家分支机构及约 1,200 名员工。
其产品线极为丰富，涵盖了从直线导轨、齿轮、齿条，到直线传动轴以及桁架机器人等核心硬件。除了提供种类繁多的自动化标准组件外，Güdel 同样具备交付全套整体系统集成方案的能力。其应用领域广泛涉及装配式建筑构件的自动化生产、食品码垛，以及面向各类物料的自动化仓储、分拣与拣选等复杂物流场景。