自動導引小車系統(tǒng)(AGVS),是當今柔性制造系統(tǒng)(FMS)和自動化倉儲系統(tǒng)中物流運輸?shù)闹饕侄?。作為一種無人駕駛工業(yè)搬運車輛,AGV在20世紀50年代即得到了應用,90年代,AGV進入高智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化、信息化時代。那么,AGV在中國的應用情況及前景如何?又有哪些成功的案例?領先廠家及專家紛紛闡述前沿觀點,供讀者借鑒。
AGV在中國應用的新趨勢
王慧先生 丹納赫傳動(中國)AGV銷售經(jīng)理
AGV全稱自動導引小車(Automatic Guided Vehicle),它實現(xiàn)的主要功能是在計算機和無線局域網(wǎng)絡的控制下,經(jīng)磁、激光等導向裝置引導并沿程序設定路徑運行完成作業(yè)的無人駕駛自動小車,電池驅(qū)動(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化的運輸方式。
目前,AGV在我國煙草、印鈔、汽車、新聞紙等行業(yè)已有大規(guī)模應用,呈日益上升的勢頭,并出現(xiàn)了一些新的技術和行業(yè)應用趨勢。
目前的案例是AGV在室內(nèi)的應用較多。但隨著需求的發(fā)展,戶外或半戶外AGV技術將逐步完善和進入應用階段。戶外AGV技術一直是應用的難點,主要受制于相對惡劣的自然條件,如:溫度、濕度、陽光、霧、雨、雪等天氣。作為世界領先的AGV技術提供商,DANAHER MOTION公司每年投入巨額的研發(fā)費用到產(chǎn)品升級上,戶外技術正是方向之一,如防雨的激光導航裝置,交流驅(qū)動器,特殊經(jīng)驗的系統(tǒng)設計等,歐洲合作伙伴戶外技術的測試工作也取得相對理想的實效。
國內(nèi)AGV應用需求正突破傳統(tǒng)行業(yè),醫(yī)藥、港口等行業(yè)的需求日益擴大。目前我國港口集裝箱采用的碼頭運輸方式為起重機將集裝箱卸載到人工駕駛的運載工具上,再運輸?shù)絻Υ娴攸c。如果采用AGV作為運載工具,目前在歐洲運行的案例表明將提高港口卸載效率約70%。DANAHER MOTION和合作伙伴進一步改進系統(tǒng)設計,采用激光導航方式,提供緩沖區(qū)設計以提高起重機和AGV協(xié)調(diào)性能,加大AGV的運載能力(單車運載雙層集裝箱82t),提高運行速度(平地最大20km/h,坡度為5°時5km/h)。據(jù)估計綜合效率提高100%以上。
這對我國港口行業(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,運載效率的極大提高直接意味著集裝箱貨輪停泊時間的縮短,減少貨輪巨額的停泊費用,同時裝卸周期的縮短將極大提升單口岸的利用效率,對于國民經(jīng)濟進出口效益的意義是不言而喻的。
隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展,歐洲港口的吞吐能力日飽趨和,歐盟啟動了相關計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公司承接了該項目的一部分,目前在瑞典哥德堡的測試項目正是使用了AGV自動導引小車。該計劃是港口運輸方式的一次革命,代表著港口運載全面自動化的開始。同時使海關集裝箱100%X射線檢測成為可能。
根據(jù)Danaher Motion的測算,單個碼頭AGV小車的需求量約70臺,中國主要的大型碼頭的總需求量保守估計在1500臺,市場產(chǎn)值在5~10億元人民幣。該市場需求將在較短時間內(nèi)呈直線上升趨勢,5年后逐步趨向穩(wěn)定??梢灶A測,未來的幾年,正因為巨大的經(jīng)濟和社會效益,港口應用將是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亮點之一。但是通過對AGV分布行業(yè)的特點分析以及本人多年來接觸客戶端的經(jīng)驗來看,第一,國內(nèi)AGV實施的項目之中,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)技術進步的示范性功能往往超過了其實際需求。第二,應用領域狹窄,基本局限于高利潤行業(yè)。如煙草行業(yè)中的AGV數(shù)量約占市場統(tǒng)計臺數(shù)的50%左右,緊隨其后的是印鈔等金融行業(yè)。而更應該發(fā)揮其優(yōu)勢的重型制造業(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)的廠商設計集成能力不足。國內(nèi)的物流界發(fā)展迅猛,但短時間的爆發(fā)性成長并沒能掩飾住國內(nèi)公司系統(tǒng)設計經(jīng)驗不足,集成分析能力不足的現(xiàn)狀。而由此產(chǎn)生的設備單價惡性競爭,刻意強調(diào)單機性能的現(xiàn)象往往會使設計的初衷進入誤區(qū),事倍功半。加上部分客戶追求最新、最先進和惟我獨有的心態(tài),兩者的節(jié)拍運作常常會導致一個投資大,浪費大的系統(tǒng)出現(xiàn),同時使許多人對AGV的作用也產(chǎn)生了懷疑。
朱力博士 大福自動化物流設備(上海)有限公司技術部規(guī)劃經(jīng)理
物流系統(tǒng)的設計目標是以整體流程的效率化,簡潔化為基礎,以有效的解決方案促使客戶實現(xiàn)利益最大化為目的。在此就AGV系統(tǒng)的合理性設計策略提出幾點建議。
1.從AGV的性能特點考慮系統(tǒng)構(gòu)成。AGV具有前進、反向、轉(zhuǎn)彎等走行功能,但由于其適合運用的場合多為跨區(qū)域設計,且人機交叉,所以走行速度基本控制在60m/min以下。以一個具有簡單搬運路徑的約有150m的工作環(huán)境來看,其搬運能力也只有15次/h左右,與有軌搬運小車STV(大福公司的產(chǎn)品可達到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)工藝間的搬運形式并不是AGV的優(yōu)勢。
2.從AGV的性價比考慮系統(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線,又能簡便安全地搬運物料的前提下,相比投入大噸位特殊叉車和必須對應的操作人員來講,AGV的使用會成為一個高性價比的解決方案。同樣在食品、制藥包括煙草行業(yè),將大量分散的制造設備有機地結(jié)合起來,而且對應于設備布置變化的靈活性也是AGV發(fā)揮其優(yōu)勢的一個領域。在液晶生產(chǎn)等電子潔凈化環(huán)境,危險作業(yè)環(huán)境等特殊需要行業(yè),AGV更是最適合的搬運手段。目前國內(nèi)的AGV應用僅限于少數(shù)有經(jīng)濟實力的行業(yè),但這只是發(fā)展變化中的一個中間點,當上述相關行業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和物流整合到達一定的水平之后,AGV的應用范圍和形式會進一步拓寬擴大。
AGV技術將日臻完美
AGV是自動導引運輸車(Automated Guided Vehicle)的英文縮寫,我們可以簡單地把它看成是無人駕駛的運輸車,是個不知疲倦,只知默默苦干的機器。
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