近年来,以智能工厂、智能生产以及智能物流为代表的“工业4.0”及“中国制造2025”概念的提出,激发了市场对于AGV产品的需求。再加上国家层面出台的《工业和信息化部关于推进工业机器人产业发展的指导意见》等相关政策不断推进落实,使2016年的AGV市场实现了火热发展的状态。
根据新战略机器人产业研究所的统计,2015年AGV市场规模大约为5亿元人民币,较去年增长20%;国产AGV机器人增长4280台,较去年同比增长34%,其中真正意义上的AGV产品销售占比51%,AGC(简易型AGV)占比45%,激光叉车仅占4%的销量。
作为基础搬运工具,AGV可以高效、准确、灵活地完成物料的搬运任务。并且可多台AGV组成柔性的物流搬运系统,搬运路线可以随着生产工艺流程的调整而及时调整,使一条生产线上能够制造出十几种产品,大大提高了生产的柔性和企业的竞争力。因此,目前AGV的应用已深入到机械、家电、微电子制造、烟草等多个行业。结合2015年的市场情况来看,汽车、3C、电子商务、烟草等行业对AGV产品的需求增长较快,其中汽车制造业仍然是最为主要的市场,也是用量最大的领域。
无人自动搬运车(Automated Guided Vehicle,简称AGV) 指装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车,工业应用中不需驾驶员的搬运车,以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为,或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路线,电磁轨道黏贴於地板上,无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。
由于核心技术缺失的限制,广泛应用的平面关节型机器人和多关节型机器人的国产品牌占有率仅为10%左右,AGV作为国产工业机器人的翘楚,国产化达到了78.13%,也已经做到了全球领先的水平,据了解,不管是国内还是国外,汽车总装只要用AGV模式的,几乎都是新松的产品。
工厂里用哪种AGV更好
AGV从发明至今已经有50年的历史,随着应用领域的扩展,其种类和形式变得多种多样。常常根据AGV自动行驶过程中的导航方式将AGV分为以下几种类型:
1、电磁感应引导式AGV
电磁感应式引导一般是在地面上,沿预先设定的行驶路径埋设电线,当高频电 流流经导线时,导线周围产生电磁场,AGV上左右对称安装有两个电磁感应器,它们所接收的电磁信号的强度差异可以反映AGV偏离路径的程度。AGV的自动控制系统根据这种偏差来控制车辆的转向,连续的动态闭环控制能够保证AGV对设定路径的稳定自动跟踪。这种电磁感应引导式导航方法目前在绝大多数商业化的AGVS上使用,尤其是适用于大中型的AGV。
2、激光引导式AGV
该种AGV上安装有可旋转的激光扫描器,在运行路径沿途的墙壁或支柱上安 装有高反光性反射板的激光定位标志,AGV依靠激光扫描器发射激光束,然后接受由四周定位标志反射回的激光束,车载计算机计算出车辆当前的位置以及运动的方向,通过和内置的数字地图进行对比来校正方位,从而实现自动搬运。
目前,该种AGV的应用越来越普遍。并且依据同样的引导原理,若将激光扫描器更换为红外发射器、或超声波发射器,则激光引导式AGV可以变为红外引导式AGV和超声波引导式AGV。
3、视觉引导式AGV
视觉引导式AGV是正在快速发展和成熟的AGV,该种AGV上装有CCD摄像机和传感器,在车载计算机中设置有AGV欲行驶路径周围环境图像数据库。AGV行驶过程中,摄像机动态获取车辆周围环境图像信息并与图像数据库进行比较,从而确定当前位置并对下一步行驶做出决策。
这种AGV由于不要求人为设置任何物理路径,因此在理论上具有最佳的引导柔性,随着计算机图像采集、储存和处理技术的飞速发展,该种AGV的实用性越来越强。
此外,还有铁磁陀螺惯性引导式AGV、光学引导式AGV等多种形式的AGV。
智能制造企业为何选择AGV
1、工作效率高
传统的叉车和拖车作业,需要有人驾驶。而叉车或拖车司机在工作期间需要吃饭喝水、休息,还可能发生怠工等影响作业效率的事件,另外,叉车和拖车工作到一定 时间还需要开到充电间进行充电,导致实际工作负荷不足70%;而AGV作为自动化物料搬运设备,可在一两分钟完成电池更换,或者自动充电。可实现近乎24 小时的满负荷作业,具有人工作业无法比拟的优势。
2、成本费用较低
近年来随着AGV技术的发展与成熟,AGV的购置费用已降低到与叉车比较接近的水平,而人工成本的不断上涨。两者相比较,少人化、无人化的改革的工业转型升级优势日益明显。
3、节省管理精力
叉车或拖车司机作为一线操作人员,通常劳动强度大、收入不高,员工的情绪波动较大,离职率也比较高,给企业管理带来较大的难度。而AGV可有效规避管理上的风险,特别是近年来频现的用工荒现象。
4、可靠性高
相对于叉车及拖车行驶路径和速度的未知性,AGV的导引路径和速度却是非常明确的,定位停车精准。因此,大大提高了物料搬运的准确性;同时,AGV还可做到对物料的跟踪监控,可靠性得到极大提高。
5、避免不必要的产品损坏。
AGV可大大减少叉车工技术上的失误或者野蛮操作对产品本身及包装箱的损伤风险。
6、较好的柔性和系统拓展性。
AGV控制系统可允许最大限度地更改路径规划,具有较好的灵活性。同时,AGV系统已成为工艺流程中的一部分,可作为众多工艺连接的纽带,因此,具有较高的可扩展性。
7、成熟的控制系统管制
AGV控制系统可让控制规划AGV运行路线,分配小车任务,对小车运行路线进行交通管。减轻对员工的管理负担的同时又对场内生产环境进行管理,避免叉车以及员工进行工作时的不规划性,导致交通堵塞、物料堆放杂乱等现象。
8、安全性高
为保证AGV在运行过程中自身安全、现场人员及各类设备的安全, AGV采取多级硬件、软件的安全措施。
AGV市场前景展望
AGV在制造业应用中以其高效、准确、灵活地完成物料的搬运任务,并且可多台AGV组成柔性的物流搬运系统,搬运路线可以随着生产工艺流程的调整而及时调整,使一条生产线上能够制造出十几种产品,大大提高了生产的柔性和企业的竞争力。AGV作为基础搬运工具,AGV的应用深入到机械加工、家电生产、微电子 制造、烟草等多个行业,生产加工领域成为AGV应用最广泛的领域。但并未在以上机器人数据统计口径之中,根据新战略机器人产业研究所的跟踪观察,AGV机器人产业2015年实现平稳发展的同时有部分应用领域增长迅速。
2016年,AGV市场发展机遇与挑战并存。虽然面临国内外经济形势复杂、企业融资环境较差等不利因素,但在工业经济转型升级步伐加快、劳动力成本上升、多种利好政策不断落实的影响下,AGV研发创新和扩大应用的发展前景依然值得期待。特别是随着资本市场对AGV行业的兴趣日益浓厚,其它行业的一些企业纷纷成立AGV研发部门,甚至通过并购进入这一新兴领域,将对AGV行业发展起到良好推动作用。
随着国家级机器人检测与评定中心和其他部门在标准规范制定、检测认证实施等方面工作的不断推进,我国在机器人方面缺乏行业标准和认证规范的局面有望得到改善,企业在设计产品时的物理安全、功能安全、信息安全等规范指标有望得到统一,有望促进AGV等机器人产品质量大幅提升。
日前,工业和信息化部、国家发改委、财政部联合印发《机器人产业发展规划(2016—2020年)》,明确未来五年要形成较为完善的机器人产业体系,并提出推进重大标志性产品率先突破、大力发展机器人关键零部件、强化产业基础能力、积极培育龙头企业等五项主要任务。该规划的出台和落实,将对我国AGV行业发展起到重要的推动作用。