Проблема флота — это проблема трафика
Автономная тележка, которая едет из точки в точку и не врезается, — понятная инженерная задача. Она перестает быть интересной примерно на десятом роботе.
Начиная с нескольких десятков машин на одной площадке главным становится другое: два робота встретились в проезде шириной в одну тележку; десять машин выстроились к одному стеллажу, пока соседний ряд простаивает; робот с зарядом в семь процентов едет на станцию через самый загруженный коридор. Все это — задачи управления потоком, и никакая бортовая навигация их не решает, потому что каждая машина видит только свой кусок мира.
Что решает борт, а что — центр
| Решение | Где принимается | Почему так |
|---|---|---|
| Человек шагнул в проезд | Борт, доли секунды | Останов по безопасности не может зависеть от сети |
| Объезд поддона, брошенного в проходе | Борт | Локальное препятствие видно только бортовым сенсорам |
| Маршрут до точки назначения | Центр | Нужна карта загрузки всех проездов, а не одной машины |
| Кому из роботов достанется задание | Центр | Оптимизация по всему флоту с учетом заряда и позиции |
| Порядок проезда узкого места | Центр | Резервирование участка снимает встречные блокировки |
| Уход на зарядку | Центр с правом борта | Плановая ротация сверху, аварийный уход — по решению самой машины |
Граница проведена по одному принципу: все, что связано с безопасностью и реакцией на непосредственное окружение, живет на борту и работает при полностью отключенной сети. Все, что требует знания о других машинах, живет в центре.
Дедлоки в узких проездах
Самая частая болезнь складских флотов: два робота заехали навстречу друг другу в коридор, где не разъехаться. Оба вежливо остановились. Оба ждут. Сзади подъезжают следующие.
Лечится это не бортовым интеллектом, а правилами движения. Узкие участки описаны на карте как ресурс с односторонним владением: машина въезжает в такой сегмент, только получив его в монопольное пользование, и освобождает на выезде. Дополнительно диспетчер следит за циклическими ожиданиями и разруливает их принудительным отступлением одной из машин.
Скучно, предсказуемо, отлаживается по журналу. Попытка решить то же самое переговорами роботов между собой дает систему, которую невозможно диагностировать при разборе инцидента.
Аптайм 99,2% — это про смену, а не про железо
Цифра означает долю времени, когда флот выполняет задания. Ее съедают не поломки машин, а мелочи: робот встал перед оставленной тарой, машина ждет освобождения зоны, оператор задержал подтверждение на станции.
Основной вклад в аптайм дали три вещи: правило автоматического снятия зависшей машины с маршрута и передачи ее задания соседу; экран для оператора склада, где видно, какая машина чего ждет и почему; и — самое неожиданное — разметка мест, куда нельзя ставить паллеты. Половина остановок флота на пилоте была вызвана людьми, которые ставили груз в проезде.
Откуда взялись 34% к производительности пикинга
Не от скорости роботов. Их скорость на складе с людьми ограничена требованиями безопасности и не является предметом оптимизации.
Прибавка собрана из другого: сокращение холостых пробегов за счет назначения заданий по фактической позиции машины, выравнивание загрузки проездов, и группировка заданий так, чтобы робот, приехавший в зону, забирал несколько соседних позиций за один заход. Это классическая транспортная оптимизация, приправленная тем, что состояние флота известно в реальном времени.
Как заводится новый склад
Карта не рисуется по чертежу из проектного отдела: фактическая геометрия склада всегда отличается от бумаги на десятки сантиметров, а именно они определяют, разъедутся машины в проезде или нет. Площадка проезжается вручную, карта строится по факту, затем на нее наносятся зоны: узкие сегменты с монопольным владением, зоны совместной работы с людьми, места стоянки и зарядки.
Дальше идет неделя работы флота на половинной интенсивности с инженером на площадке. Она нужна ровно для того, чтобы собрать все нештатные ситуации, которых не бывает в симуляции: блики от мокрого пола, паллета, выступающая на пятнадцать сантиметров, ворота, которые открываются в проезд.
Границы применимости
- Пол. Перепады, выбоины и пороги съедают надежность навигации быстрее любых алгоритмов. Обследование пола — первый пункт обследования склада.
- Смешанный трафик. Там, где по тем же проездам ездят погрузчики с людьми, скорость флота падает принудительно. Это нормально и должно закладываться в расчет экономики.
- Сезонные пики. Флот, рассчитанный на средний поток, в пик становится пробкой. Считать надо по пиковому дню.
- Хаотичное хранение без дисциплины. Если фактическое размещение груза расходится с учетной системой, роботы будут исправно ездить не туда.
Смежные направления: компьютерное зрение для бортового восприятия, edge-вычисления для бортовых модулей и эксплуатация ML для контура обновления моделей на парке машин.