客户背景与痛点
客户是国内一家大型变压器制造企业，日常生产中面临频繁的变压器装车与卸车作业。长期以来，这一流程完全依赖人工操作行车来完成，不仅需要专门的操作人员持续在场，还伴随着一系列运营难题：
- 人力依赖性强：每次装卸都需要熟练操作员现场操控，人力成本高，且难以实现多任务并行；
- 货物安全风险高：变压器多为重型精密设备，外壳易损，人工操作时易因视线盲区或判断误差发生磕碰，导致货物损坏，带来经济损失与交货延误；
- 效率瓶颈：人工定位和调整耗时较长，影响物流周转速度；
- 作业标准化程度低：依赖操作员个人经验，质量稳定性难以保证。
解决方案：莆田杉维激光雷达3D智能引导系统
针对以上痛点，莆田杉维为客户量身打造了一套基于激光雷达的实时3D测量与自动控制系统，实现行车吊装全流程自动化。
系统部署：在装货与卸货区域上方安装高精度激光雷达，实时扫描获取作业区域的三维点云数据，并通过工业以太网将处理后的数据发送至PLC及上位机。
工作原理与实施步骤
步骤一：卡车与车厢智能识别
当卡车驶入装卸区时，激光雷达快速扫描获取点云，系统自动识别：
- 卡车整体停放位置
- 车厢的实际长、宽、高三维尺寸
- 挡板高度及开启状态
系统建立车厢坐标系，为后续精准定位提供基准。
步骤二：变压器点云分割与姿态解算
系统通过算法从复杂场景中单独分割出变压器的点云数据，并实时计算：
- 变压器的三维中心坐标（X, Y, Z）
- 相对于行车标准吊具的偏转角度（如水平旋转角）
- 变压器当前姿态与目标摆放位置的偏差
步骤三：数据通信与轨迹规划
测量结果通过标准工业协议（如PROFINET、Ethernet/IP）实时发送至PLC。PLC根据：
- 变压器当前位置与姿态
- 目标放置点坐标
- 安全避障约束条件
自动计算行车最优运动轨迹，包括吊钩行进路径、速度与升降策略。
步骤四：全自动装卸作业
行车依据PLC下发的轨迹指令，自动完成：
- 卸货：从卡车上精准抓取变压器，平稳运至指定存放区域
- 装货：从存放区吊起变压器，准确、平稳放置于车厢内预定位置
整个过程无需人工介入，操作员仅需在控制室监控状态。
实现的价值与效益
- “零碰触”作业，保障货物安全：毫米级定位精度，完全避免人工操作带来的碰撞风险，货物损坏率降至近乎为零。
- 减员增效，降低成本：实现一人监控多台行车或同时进行其他任务，减少专职操作员需求；装卸时间平均缩短约40%，车辆周转速度显著提升。
- 7×24小时连续作业：系统不受光线、疲劳等因素影响，可实现夜间、连续自动化作业。
- 数字化管理：所有装卸数据自动记录，包括作业时间、位置信息等，便于追溯与生产分析。
- 提升作业标准化：消除人为因素波动，确保每次吊装都符合最优路径与安全标准。
未来展望
该案例成功验证了激光雷达3D测量在重型工业吊装场景中的可靠性与实用性。莆田杉维将持续迭代算法、优化系统集成能力，并将该解决方案拓展至港口、钢铁、大型模具搬运等更多需要高精度三维定位与自动控制的领域，助力更多企业实现智能制造与物流自动化升级。
