自動(dòng)導(dǎo)引小車系統(tǒng)(AGVS),是當(dāng)今柔性制造系統(tǒng)(FMS)和自動(dòng)化倉儲(chǔ)系統(tǒng)中物流運(yùn)輸?shù)闹饕侄巍W鳛橐环N無人駕駛工業(yè)搬運(yùn)車輛,AGV在20世紀(jì)50年代即得到了應(yīng)用,90年代,AGV進(jìn)入高智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化時(shí)代。那么,AGV在中國的應(yīng)用情況及前景如何?又有哪些成功的案例?領(lǐng)先廠家及專家紛紛闡述前沿觀點(diǎn),供讀者借鑒。
AGV在中國應(yīng)用的新趨勢(shì)
王慧先生 丹納赫傳動(dòng)(中國)AGV銷售經(jīng)理
AGV全稱自動(dòng)導(dǎo)引小車(Automatic Guided Vehicle),它實(shí)現(xiàn)的主要功能是在計(jì)算機(jī)和無線局域網(wǎng)絡(luò)的控制下,經(jīng)磁、激光等導(dǎo)向裝置引導(dǎo)并沿程序設(shè)定路徑運(yùn)行完成作業(yè)的無人駕駛自動(dòng)小車,電池驅(qū)動(dòng)(交、直流),本質(zhì)上它為現(xiàn)代制造業(yè)物流提供了一種高度柔性化和自動(dòng)化的運(yùn)輸方式。
目前,AGV在我國煙草、印鈔、汽車、新聞紙等行業(yè)已有大規(guī)模應(yīng)用,呈日益上升的勢(shì)頭,并出現(xiàn)了一些新的技術(shù)和行業(yè)應(yīng)用趨勢(shì)。
目前的案例是AGV在室內(nèi)的應(yīng)用較多。但隨著需求的發(fā)展,戶外或半戶外AGV技術(shù)將逐步完善和進(jìn)入應(yīng)用階段。戶外AGV技術(shù)一直是應(yīng)用的難點(diǎn),主要受制于相對(duì)惡劣的自然條件,如:溫度、濕度、陽光、霧、雨、雪等天氣。作為世界領(lǐng)先的AGV技術(shù)提供商,DANAHER MOTION公司每年投入巨額的研發(fā)費(fèi)用到產(chǎn)品升級(jí)上,戶外技術(shù)正是方向之一,如防雨的激光導(dǎo)航裝置,交流驅(qū)動(dòng)器,特殊經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)等,歐洲合作伙伴戶外技術(shù)的測(cè)試工作也取得相對(duì)理想的實(shí)效。
國內(nèi)AGV應(yīng)用需求正突破傳統(tǒng)行業(yè),醫(yī)藥、港口等行業(yè)的需求日益擴(kuò)大。目前我國港口集裝箱采用的碼頭運(yùn)輸方式為起重機(jī)將集裝箱卸載到人工駕駛的運(yùn)載工具上,再運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)存地點(diǎn)。如果采用AGV作為運(yùn)載工具,目前在歐洲運(yùn)行的案例表明將提高港口卸載效率約70%。DANAHER MOTION和合作伙伴進(jìn)一步改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì),采用激光導(dǎo)航方式,提供緩沖區(qū)設(shè)計(jì)以提高起重機(jī)和AGV協(xié)調(diào)性能,加大AGV的運(yùn)載能力(單車運(yùn)載雙層集裝箱82t),提高運(yùn)行速度(平地最大20km/h,坡度為5°時(shí)5km/h)。據(jù)估計(jì)綜合效率提高100%以上。
這對(duì)我國港口行業(yè)的發(fā)展意義重大,我國港口吞吐量世界第一,裝卸貨物總量巨大,運(yùn)載效率的極大提高直接意味著集裝箱貨輪停泊時(shí)間的縮短,減少貨輪巨額的停泊費(fèi)用,同時(shí)裝卸周期的縮短將極大提升單口岸的利用效率,對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)出口效益的意義是不言而喻的。
隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,歐洲港口的吞吐能力日飽趨和,歐盟啟動(dòng)了相關(guān)計(jì)劃并投資提升碼頭周轉(zhuǎn)效率,在此情況下,DANAHER MOTION歐洲合作伙伴TTS公司承接了該項(xiàng)目的一部分,目前在瑞典哥德堡的測(cè)試項(xiàng)目正是使用了AGV自動(dòng)導(dǎo)引小車。該計(jì)劃是港口運(yùn)輸方式的一次革命,代表著港口運(yùn)載全面自動(dòng)化的開始。同時(shí)使海關(guān)集裝箱100%X射線檢測(cè)成為可能。
根據(jù)Danaher Motion的測(cè)算,單個(gè)碼頭AGV小車的需求量約70臺(tái),中國主要的大型碼頭的總需求量保守估計(jì)在1500臺(tái),市場(chǎng)產(chǎn)值在5~10億元人民幣。該市場(chǎng)需求將在較短時(shí)間內(nèi)呈直線上升趨勢(shì),5年后逐步趨向穩(wěn)定。可以預(yù)測(cè),未來的幾年,正因?yàn)榫薮蟮慕?jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,港口應(yīng)用將是AGV在中國最富前景的行業(yè)。
規(guī)劃AGV系統(tǒng)的合理性策略
近年來,國內(nèi)AGV系統(tǒng)的使用也成為物流方案中的一個(gè)亮點(diǎn)之一。但是通過對(duì)AGV分布行業(yè)的特點(diǎn)分析以及本人多年來接觸客戶端的經(jīng)驗(yàn)來看,第一,國內(nèi)AGV實(shí)施的項(xiàng)目之中,有30%以上的部分多屬于行業(yè)或者區(qū)域的形象樣板工程,代表企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的示范性功能往往超過了其實(shí)際需求。第二,應(yīng)用領(lǐng)域狹窄,基本局限于高利潤(rùn)行業(yè)。如煙草行業(yè)中的AGV數(shù)量約占市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)臺(tái)數(shù)的50%左右,緊隨其后的是印鈔等金融行業(yè)。而更應(yīng)該發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)的重型制造業(yè),印刷造紙業(yè),食品醫(yī)藥業(yè)以及無塵制造業(yè)等卻難以見到AGV的身影。大福公司在中國的AGV業(yè)績(jī)中也有近60%的系統(tǒng)是出現(xiàn)在煙草行業(yè)中。第三,多數(shù)規(guī)劃系統(tǒng)的廠商設(shè)計(jì)集成能力不足。國內(nèi)的物流界發(fā)展迅猛,但短時(shí)間的爆發(fā)性成長(zhǎng)并沒能掩飾住國內(nèi)公司系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足,集成分析能力不足的現(xiàn)狀。而由此產(chǎn)生的設(shè)備單價(jià)惡性競(jìng)爭(zhēng),刻意強(qiáng)調(diào)單機(jī)性能的現(xiàn)象往往會(huì)使設(shè)計(jì)的初衷進(jìn)入誤區(qū),事倍功半。加上部分客戶追求最新、最先進(jìn)和惟我獨(dú)有的心態(tài),兩者的節(jié)拍運(yùn)作常常會(huì)導(dǎo)致一個(gè)投資大,浪費(fèi)大的系統(tǒng)出現(xiàn),同時(shí)使許多人對(duì)AGV的作用也產(chǎn)生了懷疑。
朱力博士 大福自動(dòng)化物流設(shè)備(上海)有限公司技術(shù)部規(guī)劃經(jīng)理
物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是以整體流程的效率化,簡(jiǎn)潔化為基礎(chǔ),以有效的解決方案促使客戶實(shí)現(xiàn)利益最大化為目的。在此就AGV系統(tǒng)的合理性設(shè)計(jì)策略提出幾點(diǎn)建議。
1.從AGV的性能特點(diǎn)考慮系統(tǒng)構(gòu)成。AGV具有前進(jìn)、反向、轉(zhuǎn)彎等走行功能,但由于其適合運(yùn)用的場(chǎng)合多為跨區(qū)域設(shè)計(jì),且人機(jī)交叉,所以走行速度基本控制在60m/min以下。以一個(gè)具有簡(jiǎn)單搬運(yùn)路徑的約有150m的工作環(huán)境來看,其搬運(yùn)能力也只有15次/h左右,與有軌搬運(yùn)小車STV(大福公司的產(chǎn)品可達(dá)到250m/min的速度)等相比,根本稱不上高效率。盡管蓄電池的技術(shù)水平已有突破性的發(fā)展,比如大福公司的專利產(chǎn)品具有1:10的放電率,但是其智能充電方式和電池壽命又是降低效率,提高成本的一大要素。因此相鄰生產(chǎn)工藝間的搬運(yùn)形式并不是AGV的優(yōu)勢(shì)。
2.從AGV的性價(jià)比考慮系統(tǒng)。在汽車、鋼鐵制造業(yè),印刷造紙業(yè)等行業(yè),產(chǎn)品多屬于超大超重類型,物流量并不大而且物料保管區(qū)域及加工區(qū)域有一定的距離。在既不影響人流走向及其他物流動(dòng)線,又能簡(jiǎn)便安全地搬運(yùn)物料的前提下,相比投入大噸位特殊叉車和必須對(duì)應(yīng)的操作人員來講,AGV的使用會(huì)成為一個(gè)高性價(jià)比的解決方案。同樣在食品、制藥包括煙草行業(yè),將大量分散的制造設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來,而且對(duì)應(yīng)于設(shè)備布置變化的靈活性也是AGV發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)的一個(gè)領(lǐng)域。在液晶生產(chǎn)等電子潔凈化環(huán)境,危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境等特殊需要行業(yè),AGV更是最適合的搬運(yùn)手段。目前國內(nèi)的AGV應(yīng)用僅限于少數(shù)有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的行業(yè),但這只是發(fā)展變化中的一個(gè)中間點(diǎn),當(dāng)上述相關(guān)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和物流整合到達(dá)一定的水平之后,AGV的應(yīng)用范圍和形式會(huì)進(jìn)一步拓寬擴(kuò)大。
AGV技術(shù)將日臻完美
AGV是自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(Automated Guided Vehicle)的英文縮寫,我們可以簡(jiǎn)單地把它看成是無人駕駛的運(yùn)輸車,是個(gè)不知疲倦,只知默默苦干的機(jī)器。
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