01. AGV產生的背景?
40年代-60年代初,是社會生產向批量化、標準化、自動化發展的重要時期,市場競爭,資源利用,減輕勞動強度,提高產品質量,適應批量生產需要等需求動力使生產自動化成為主流趨勢,進入了單機自動化階段,在此階段,各種單機自動化加工設備出現,并不斷擴大應用和向工業自動化縱深方向發展。 AGV正是在這個時期產生的。
1953年第一臺AGV(Automated Guided Vehicle 自動導引車)出現,將傳統的“人找貨”模式轉變為“貨到人”模式。
02. AGV是什么?
AGV是一種改裝牽引車,可沿著固定線路牽引拖車。這種裝備有電磁或光學等自動導引裝置,由計算機控制,以輪式移動為特征,自帶動力或動力轉換裝置,并且能夠沿規定的導引路徑自動行駛的運輸工具,一般具有安全防護、移載等多種功能。
通俗的講,AGV 就是一個用來運輸的移動機器人,它是一個搬運工,把貨物從A處運到B處,因此AGV的大部分研究也是包含在移動機器人領域內的。
03. AGV的快速發展?
中國第一臺AGV應用是在汽車行業。20世紀80年代起,中國開始重視汽車產業發展規模問題,90年代,汽車產業在中國發展進入新階段,合資化愈演愈烈,國務院1994年7月頒布實施了《汽車工業產業政策》,旨在運用外資實現大批量生產,促成國內企業的合并與集團化。 2001年,中國加入世界貿易組織(WTO)。回到世界經濟大舞臺,對于中國制造業而言,是巨大的機遇,也間接推動了國產AGV的發展。
開放是雙向的,一方面,中國制造業面臨著更廣闊的市場,另一方面也面臨著更激烈的競爭。多重因素促使制造業必須要朝著規模化、高效率的方向發展,相應的,對于自動化設備的需求也開始增多,這也為AGV的應用提供了基礎。
作為搬運工具,AGV的發展與整體制造業的發展息息相關,一方面,工業生產中的自動化搬運需求是推動產業發展的直接動力,另一方面,成熟的工業制造體系也為AGV的發展提供了技術支撐。
04. AGV的優勢?
一、性能優勢
1. 免維護:對于電池系統的使用壽命,鋰離子電池無需加水,也無需維護。由于機器不需要離線進行日常維修和維護,因此對配件和組件的投資較少。
2. 能源效率:無論是加速還是在非常狹窄的過道環境中進行轉彎,AGV 都進行編程,以在運動時優化能量,從而延長工作轉變期間的電池壽命。
3. 重量輕:鋰離子電池的重量僅是傳統鉛酸電池系統的一小部分,可減輕AGV的負擔和磨損,為更長的使用壽命和能耗鋪平道路。此外,鋰離子電池的設計可以滿足AGV的功率需求,重量不需要升降輔助設備。在某些情況下,電池可以設計為即插即換,從而減少了這些 AGV 的停機時間。
4. 更智能的充電:通常,叉車操作員在叉車不運行時(例如,在午休時間)時會為電池充電,從而縮短電池的使用壽命。由于鋰離子電池的智能顯示器為電池壽命和健康提供了可視性,因此AGV中的電池管理系統可以編程為在指定放電深度下充電。憑借圍繞AGV系統理想的運行周期規劃和執行充電的能力,生產經理可以優化電池壽命并節省更換成本。
二、應用優勢
1. AGV小車代替了原先的人工搬運,大幅度減少了人力資源的損耗;并且AGV小車的可組合性強,自動化程度高,智能化水平也高,而且由于AGV小車一般通過電腦控制,所以其行駛路徑可以根據不同的需求靈活改變。
2. 先進性:AGV小車集光、機、電、計算機為一體,綜合了當今科技領域先進的理論和應用技術。導引能力強,定位精度高,自動駕駛作業性能好。減輕勞力、減少人為的操作的損失;減少人員、節省了時間,縮短了人員配置;可以進出人員不方便進入的場所優化生產結構,節窅了人力、物力、財力。
3. 行動快捷:AGV小車以輪式移動為特征,較之步行,爬行或其它非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結構簡單、可控性強、安全性好等優勢。與物料送中常用的堆垛機、單軌小車、傳送帶、傳送鏈、傳送軌道和固定式機器人相比,AGV的活動區域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置,不受場地、道路和空間的限制。因此,在自動化物流系統中,最能充分地體現其自動性和柔性,實現高效、經濟、靈活的無人化生產。AGV小車廣泛應用工廠、市場。
4. 生產布局變化時對應調整非常簡單,安裝、調試可在生產時間進行而不影響生產,軌跡變化靈活,可隨時改變布局而不影響生產。
5. 投資周期1~2個月,改造周期1日~1周,與物流線設備對比投資周期縮短一倍,改造周期縮短8倍以上。成本與物流線設備對比新建成本大幅度削減,運行成本為極小的用電量不存在物流線設備空運轉浪費現象,生產布局變化時改造成本極低,只需改變軌道即可,浪費為零。
05. 應用前景?
通過幾十年發展,AGV從磁導航發展到激光、慣性、視覺等非線性導航方式,可以滿足不同應用場景的需求,尤其隨著最近幾年電商高速發展的需要,二維碼導航AGV面世,輔以配套的WMS(Warehouse Management System)和RCS(Robot Control System)系統,從而改善了大規模倉儲出入庫作業的方式,大大提高了倉儲效率,減少了作業者的勞動強度,同時也利于企業降低成本和提高安全性。
倉庫和制造設施將加快其物料搬運設備升級至自動導引車(AGV):
1. 從產品來看,傳統的磁導AGV到二維碼、激光導航、視覺導航等多種導航方式產品日漸豐富。
2. 從市場應用來看,從傳統的汽車、煙草等行業,到3C電子、半導體、醫藥、新能源光伏等,AGV的應用正在深入到廣袤制造業的各個角落。
在邁向“工業4.0”時代的道路上,在國家推動由“中國制造”向“中國智造”轉變的大背景下,各類企業在智能產品、智能制造、智能物流等領域不斷創新發展,滿足各類應用場景的智能化工具得以不斷迭代和大規模應用。
當5G遇上AGV,又會怎樣呢?
小車、物料、工人之間的高頻互動,為5G提供了“大展拳腳”的舞臺。華恒領導表示,5G網絡正好能為AGV系統提供多樣化高質量的通信保障。和WIFI相比,5G網絡在低時延、工廠應用的高密度海量連接、可靠性、以及網絡移動性管理等方面優勢突出,將使AGV系統更加高效。
顯而易見,5G的高速網絡讓AGV機器人的組織與運作更加高效,不僅速度更快,動作也更加流暢,那么智能化究竟體現在哪里呢?
原來5G高可靠、低時延的特性,能夠賦予AGV感知工人的能力,機器會“主動”與工人保持安全的距離,在遇到障礙物時進行自主避讓,從而保證人機協同工作的安全。除此之外,隨著5G To B應用步伐的加快,大量相關的智能應用也呼之欲出。當5G應用于無人工廠,機器人同步操作也逐步變為了現實,在工廠內的一些特殊場景中,工人可以實現遠程操作。也就是說,操作人員只需要坐在類似于駕駛室的控制椅上,通過操作臺實際進行控制,就能在大屏幕通過5G網絡,看到廠房里AGV的工作環境,同步、安全地完成預定工作目標。
工業互聯網是聯接人、數據、機器的網絡,也是推動工業智能化發展的基礎。5G具有寬帶傳輸速度大、低延時、廣通信、數值采集成熟等特點,能夠加快信息化和工業化的高層次融合,成為工業互聯網發展的助推器。
全球5G發展不斷加速,千行百業正在擁抱5G,5G To B時代已經到來!正是5G超大帶寬、海量數據、超低時延的特性,讓它成為工業互聯的通訊管道,并加速推動各行各業數字化轉型升級,5G+工業互聯網將為推動中國數字經濟繁榮發展作出巨大貢獻,發揮智能化時代的“中國力量”。