01. AGV产生的背景?
40年代-60年代初,是社会生产向批量化、标准化、自动化发展的重要时期,市场竞争,资源利用,减轻劳动强度,提高产品质量,适应批量生产需要等需求动力使生产自动化成为主流趋势,进入了单机自动化阶段,在此阶段,各种单机自动化加工设备出现,并不断扩大应用和向工业自动化纵深方向发展。 AGV正是在这个时期产生的。
1953年第一台AGV(Automated Guided Vehicle 自动导引车)出现,将传统的“人找货”模式转变为“货到人”模式。
02. AGV是什么?
AGV是一种改装牵引车,可沿着固定线路牵引拖车。这种装备有电磁或光学等自动导引装置,由计算机控制,以轮式移动为特征,自带动力或动力转换装置,并且能够沿规定的导引路径自动行驶的运输工具,一般具有安全防护、移载等多种功能。
通俗的讲,AGV 就是一个用来运输的移动机器人,它是一个搬运工,把货物从A处运到B处,因此AGV的大部分研究也是包含在移动机器人领域内的。
03. AGV的快速发展?
中国第一台AGV应用是在汽车行业。20世纪80年代起,中国开始重视汽车产业发展规模问题,90年代,汽车产业在中国发展进入新阶段,合资化愈演愈烈,国务院1994年7月颁布实施了《汽车工业产业政策》,旨在运用外资实现大批量生产,促成国内企业的合并与集团化。 2001年,中国加入世界贸易组织(WTO)。回到世界经济大舞台,对于中国制造业而言,是巨大的机遇,也间接推动了国产AGV的发展。
开放是双向的,一方面,中国制造业面临着更广阔的市场,另一方面也面临着更激烈的竞争。多重因素促使制造业必须要朝着规模化、高效率的方向发展,相应的,对于自动化设备的需求也开始增多,这也为AGV的应用提供了基础。
作为搬运工具,AGV的发展与整体制造业的发展息息相关,一方面,工业生产中的自动化搬运需求是推动产业发展的直接动力,另一方面,成熟的工业制造体系也为AGV的发展提供了技术支撑。
04. AGV的优势?
一、性能优势
1. 免维护:对于电池系统的使用寿命,锂离子电池无需加水,也无需维护。由于机器不需要离线进行日常维修和维护,因此对配件和组件的投资较少。
2. 能源效率:无论是加速还是在非常狭窄的过道环境中进行转弯,AGV 都进行编程,以在运动时优化能量,从而延长工作转变期间的电池寿命。
3. 重量轻:锂离子电池的重量仅是传统铅酸电池系统的一小部分,可减轻AGV的负担和磨损,为更长的使用寿命和能耗铺平道路。此外,锂离子电池的设计可以满足AGV的功率需求,重量不需要升降辅助设备。在某些情况下,电池可以设计为即插即换,从而减少了这些 AGV 的停机时间。
4. 更智能的充电:通常,叉车操作员在叉车不运行时(例如,在午休时间)时会为电池充电,从而缩短电池的使用寿命。由于锂离子电池的智能显示器为电池寿命和健康提供了可视性,因此AGV中的电池管理系统可以编程为在指定放电深度下充电。凭借围绕AGV系统理想的运行周期规划和执行充电的能力,生产经理可以优化电池寿命并节省更换成本。
二、应用优势
1. AGV小车代替了原先的人工搬运,大幅度减少了人力资源的损耗;并且AGV小车的可组合性强,自动化程度高,智能化水平也高,而且由于AGV小车一般通过电脑控制,所以其行驶路径可以根据不同的需求灵活改变。
2. 先进性:AGV小车集光、机、电、计算机为一体,综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。导引能力强,定位精度高,自动驾驶作业性能好。减轻劳力、减少人为的操作的损失;减少人员、节省了时间,缩短了人员配置;可以进出人员不方便进入的场所优化生产结构,节窅了人力、物力、财力。
3. 行动快捷:AGV小车以轮式移动为特征,较之步行,爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料送中常用的堆垛机、单轨小车、传送带、传送链、传送轨道和固定式机器人相比,AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置,不受场地、道路和空间的限制。因此,在自动化物流系统中,最能充分地体现其自动性和柔性,实现高效、经济、灵活的无人化生产。AGV小车广泛应用工厂、市场。
4. 生产布局变化时对应调整非常简单,安装、调试可在生产时间进行而不影响生产,轨迹变化灵活,可随时改变布局而不影响生产。
5. 投资周期1~2个月,改造周期1日~1周,与物流线设备对比投资周期缩短一倍,改造周期缩短8倍以上。成本与物流线设备对比新建成本大幅度削减,运行成本为极小的用电量不存在物流线设备空运转浪费现象,生产布局变化时改造成本极低,只需改变轨道即可,浪费为零。
05. 应用前景?
通过几十年发展,AGV从磁导航发展到激光、惯性、视觉等非线性导航方式,可以满足不同应用场景的需求,尤其随着最近几年电商高速发展的需要,二维码导航AGV面世,辅以配套的WMS(Warehouse Management System)和RCS(Robot Control System)系统,从而改善了大规模仓储出入库作业的方式,大大提高了仓储效率,减少了作业者的劳动强度,同时也利于企业降低成本和提高安全性。
仓库和制造设施将加快其物料搬运设备升级至自动导引车(AGV):
1. 从产品来看,传统的磁导AGV到二维码、激光导航、视觉导航等多种导航方式产品日渐丰富。
2. 从市场应用来看,从传统的汽车、烟草等行业,到3C电子、半导体、医药、新能源光伏等,AGV的应用正在深入到广袤制造业的各个角落。
在迈向“工业4.0”时代的道路上,在国家推动由“中国制造”向“中国智造”转变的大背景下,各类企业在智能产品、智能制造、智能物流等领域不断创新发展,满足各类应用场景的智能化工具得以不断迭代和大规模应用。
当5G遇上AGV,又会怎样呢?
小车、物料、工人之间的高频互动,为5G提供了“大展拳脚”的舞台。华恒领导表示,5G网络正好能为AGV系统提供多样化高质量的通信保障。和WIFI相比,5G网络在低时延、工厂应用的高密度海量连接、可靠性、以及网络移动性管理等方面优势突出,将使AGV系统更加高效。
显而易见,5G的高速网络让AGV机器人的组织与运作更加高效,不仅速度更快,动作也更加流畅,那么智能化究竟体现在哪里呢?
原来5G高可靠、低时延的特性,能够赋予AGV感知工人的能力,机器会“主动”与工人保持安全的距离,在遇到障碍物时进行自主避让,从而保证人机协同工作的安全。除此之外,随着5G To B应用步伐的加快,大量相关的智能应用也呼之欲出。当5G应用于无人工厂,机器人同步操作也逐步变为了现实,在工厂内的一些特殊场景中,工人可以实现远程操作。也就是说,操作人员只需要坐在类似于驾驶室的控制椅上,通过操作台实际进行控制,就能在大屏幕通过5G网络,看到厂房里AGV的工作环境,同步、安全地完成预定工作目标。
工业互联网是联接人、数据、机器的网络,也是推动工业智能化发展的基础。5G具有宽带传输速度大、低延时、广通信、数值采集成熟等特点,能够加快信息化和工业化的高层次融合,成为工业互联网发展的助推器。
全球5G发展不断加速,千行百业正在拥抱5G,5G To B时代已经到来!正是5G超大带宽、海量数据、超低时延的特性,让它成为工业互联的通讯管道,并加速推动各行各业数字化转型升级,5G+工业互联网将为推动中国数字经济繁荣发展作出巨大贡献,发挥智能化时代的“中国力量”。