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          AGV:智能搬運的黑科技 | 熱點聚焦

          2018-06-15

          在蘇寧濟南機器人倉內的作業區域,黃色外表的蘇寧物流機器人根據系統設定的路線,有序地馱著貨架前往揀選操作臺排隊等待。在這一過程中,完全依靠系統控制,不需要人工干預。

          這臺機器人的體積尺寸為 1020×950×500mm,自重 160kg,可以承重 800kg 的貨架自如行走。當沒電時,AGV(即“自動導引運輸車”,指裝備有電磁或光學等自動導引裝置,它能夠沿規定的導引路徑行駛,具有安全保護以及各種移載功能的運輸車)機器人可以自動回到充電樁自行充電。

          相關數據顯示,一個 AGV 機器人可以替代 10 個工人,讓以往一個倉庫中的勞動工人從 50-70 人,減少到只需要 5 人左右來負責機器人的操作。大量的 AGV 機器人的使用,提高了智能倉儲的工作效率,加快物流速度,大幅度節省人力成本。

          天貓、京東、蘇寧等電商巨頭在倉儲引用 AGV 搬運貨物后,國內搬運機器人行業蓬勃發展。

          新興產業促進了 AGV 發展

          傳統的倉儲管理中存在數據采集靠手工錄入或條碼掃描,工作效率較低;庫內貨位劃分不清晰,堆放混亂不利收斂;實物盤點技術落后,導致常常賬實不符;人為因素影響大,差錯率高,增加額外成本;缺乏流程跟蹤,責任難以界定等問題。通過智能物流,加大裝備技術升級力度,提升自動化水平,實現機器替代人的戰略,有效解決倉儲物流管理的現存痛點。其中 AGV 是智能化物流倉庫中必不可少的工具。

          世界上第一臺 AGV 是 1953 年誕生的由一輛牽引式拖拉機改造而成的。從第一臺 AGV 誕生至今已經有 60 余年,目前在世界上,AGV 搬運機器人已經得到長足的發展,主要的變化表現為 AGV 的引導方式和 AGV 的使用數量以及 AGV 的生產廠家數量。

          我國 AGV 的發展雖然始于上世紀 60 年代,但長期以來發展緩慢。近年來,在國內工業機器人需求量激增以及“中國制造 2025”、智慧物流等各項政策下,我國 AGV 機器人銷售量持續增長。此外,電商對 AGV 的發展產生了巨大的推動作用,目前 AGV 的主要應用領域依然是制造業。智能工廠都離不開 AGV 機器人,大型無人工廠、熄燈工廠必定都有 AGV 的身影,小型、零散而分散的小制造車間也可以看到 AGV 的用武之地。

          目前,AGV 機器人已經成熟滲透到電商快遞倉儲分揀、汽車、煙草、醫藥、食品、化工、印刷、3C 電子、郵局、圖書館、港口碼頭和機場、危險場所、特種行業以及各類型的制造業當中。

          2017 年 AGV 機器人將達到 12900 臺,預計 2018 年 AGV 機器人銷量將超 1.8 萬臺,同比增長超 40%。2017 年增幅較大的主要原因:新興行業(電商、快遞、新能源、醫療等)市場需求持續釋放,大幅度采用電商、物流倉儲 AGV 及 AGC 產品。

          AGV 最常見的引導方式有三種

          無人搬運車,在實際應用中,能沿著指定的路線行駛,且能通過貨物檢測傳感器,自動識別已經待擺放與整理的物品。而對于 AGV 而言,其核心當屬 AGV 車載控制系統和 AGV 地面控制系統。AGV 車載控制系統,即 AGV 單機控制系統,負責 AGV 單機的導航、導引、路徑選擇、裝卸操作等。AGV 地面控制系統,主要負責對集中管控的多臺 AGV 單機進行任務分配,車輛管理,通訊管理等。

          隨著工業自動化、計算機集成制造系統技術逐步發展以及柔性制造系統、自動化立體倉庫的廣泛應用,AGV 作為聯系和調節離散型物流管理系統使其作業連續化的必要自動化搬運裝卸手段,其應用范圍和技術水平得到了迅猛的發展。AGV 最常見的引導方式有三種。

          電磁感應式,也就是我們最常見的磁條導航,通過在地面黏貼磁性膠帶,AGV 自動搬運車經過時車底部裝有電磁傳感器會感應到地面磁條地標從而實現自動行駛運輸貨物,站點定義則依靠磁條極性的不同排列組合設置。

          激光感應式,通過激光掃描器識別設置在其活動范圍內的若干個定們標志來確定其坐標位置,從而引導 AGV 運行。

          RFID 感應式,通過 RFID 標簽和讀取裝備自動檢測坐標位置,實現 AGV 小車自動運行,站點定義通過芯片標簽任意定義,即使最復雜的站點設置也能輕松完成。

          過去,國內搬運機器人企業大都是采購德國西克(Sick)、日本北陽(Hokuyo)的激光雷達產品來保證產品的穩定性和安全性,但進口雷達的高昂費用也將工業 AGV 的制造成本拉高。

          隨著國產激光雷達技術的日趨成熟,目前國內不同類型的激光雷達產品可以滿足不同類型的機器人產品需求。因此,2018 年對搬運機器人企業而言,整機產品成本將迎來下降的局面,這也有利于產品的推廣。

          產品標準非常匱乏

          盡管我國在物流機器人技術上已取得了巨大進步,與工業發達國家相比,在技術成熟度、應用適應性等方面還有著較大差距。我們必須認識到中國物流機器人產業技術仍然較為薄弱,不少關鍵部件仍依賴進口,以六軸以上多關節機器人為例,仍有 90%以上自國外進口。在電商、快遞行業的猛速發展下,越來越多的人選擇從網上購物,市場對倉儲物流機器人應用提出了更多、更高的需求。如何沖破技術瓶頸,加速我國物流機器人發展,提高其應用水平,成為國產機器人行業進一步要解決的問題。

          我們當前面臨的主要挑戰是基礎研究不足,核心技術平臺和產品嚴重依賴進口。我國大多數企業自主知識產權的 AGV 關鍵技術研究的時間還很短,技術基礎比較薄弱。國內高端 AGV 市場大多數采用的是科爾摩根的 NDC 系統。

          AGV 機器人主要為三部分組成,驅動、系統和導引。核心部件諸如驅動控制器、系統以及激動導航傳感器等,依然是國外品牌的天下,國內能加大研發投入的企業寥寥無幾,高端人才難求。與國外巨頭比,技術上還有差距較大,國產化的供應鏈非常薄弱。

          此外,市場非常不規范,沒有統一的行業標準,也沒有形成具有較大影響力的產業生態圈,行業內部低價同質化競爭比較激烈。國產 AGV 尚屬于較為細分的領域,相關的行業標準和產品標準非常匱乏,雖然國家已出臺有關標準,但不是強制性標準,而是推薦性標準,形同虛設,不利于市場規范發展。產品質量參差不齊,市場應用也因為難以實現標準統一而出現價格混戰的現象。

           

          本文來源:《中國戰略新興產業》雜志記者卜文娟 。版權歸原作者所有。

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