|新一代信息技术 信息基础设施建设 互联网+ 大数据 人工智能 高端信息技术核心产业
|高端制造 航空航天 轨道交通装备 海洋工程装备 新材料
|生物产业 生物医药 生物农业 生物能源
|绿色低碳 清洁能源汽车 新能源 节能技术 环境保护
|数字创意 数创装备 内容创新 设计创新
您的位置:首页 > 新一代信息技术 > 人工智能
AGV:智能搬运的黑科技 | 热点聚焦
2018-07-12 00:07
来源:中国战略新兴产业
字体: [   ]

  本文首发于2018年6月1日

  《中国战略新兴产业》

《中国战略新兴产业》杂志记者

卜文娟

  在苏宁济南机器人仓内的作业区域,黄色外表的苏宁物流机器人根据系统设定的路线,有序地驮着货架前往拣选操作台排队等待。在这一过程中,完全依靠系统控制,不需要人工干预。

  这台机器人的体积尺寸为 1020×950×500mm,自重 160kg,可以承重 800kg 的货架自如行走。当没电时,AGV(即“自动导引运输车”,指装备有电磁或光学等自动导引装置,它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)机器人可以自动回到充电桩自行充电。

  相关数据显示,一个 AGV 机器人可以替代 10 个工人,让以往一个仓库中的劳动工人从 50-70 人,减少到只需要 5 人左右来负责机器人的操作。大量的 AGV 机器人的使用,提高了智能仓储的工作效率,加快物流速度,大幅度节省人力成本。

  天猫、京东、苏宁等电商巨头在仓储引用 AGV 搬运货物后,国内搬运机器人行业蓬勃发展。

新兴产业促进了 AGV 发展

  传统的仓储管理中存在数据采集靠手工录入或条码扫描,工作效率较低;库内货位划分不清晰,堆放混乱不利收敛;实物盘点技术落后,导致常常账实不符;人为因素影响大,差错率高,增加额外成本;缺乏流程跟踪,责任难以界定等问题。通过智能物流,加大装备技术升级力度,提升自动化水平,实现机器替代人的战略,有效解决仓储物流管理的现存痛点。其中 AGV 是智能化物流仓库中必不可少的工具。

  世界上第一台 AGV 是 1953 年诞生的由一辆牵引式拖拉机改造而成的。从第一台 AGV 诞生至今已经有 60 余年,目前在世界上,AGV 搬运机器人已经得到长足的发展,主要的变化表现为 AGV 的引导方式和 AGV 的使用数量以及 AGV 的生产厂家数量。

  我国 AGV 的发展虽然始于上世纪 60 年代,但长期以来发展缓慢。近年来,在国内工业机器人需求量激增以及“中国制造 2025”、智慧物流等各项政策下,我国 AGV 机器人销售量持续增长。此外,电商对 AGV 的发展产生了巨大的推动作用,目前 AGV 的主要应用领域依然是制造业。智能工厂都离不开 AGV 机器人,大型无人工厂、熄灯工厂必定都有 AGV 的身影,小型、零散而分散的小制造车间也可以看到 AGV 的用武之地。

  目前,AGV 机器人已经成熟渗透到电商快递仓储分拣、汽车、烟草、医药、食品、化工、印刷、3C 电子、邮局、图书馆、港口码头和机场、危险场所、特种行业以及各类型的制造业当中。

  2017 年 AGV 机器人将达到 12900 台,预计 2018 年 AGV 机器人销量将超 1.8 万台,同比增长超 40%。2017 年增幅较大的主要原因:新兴行业(电商、快递、新能源、医疗等)市场需求持续释放,大幅度采用电商、物流仓储 AGV 及 AGC 产品。

AGV 最常见的引导方式有三种

  无人搬运车,在实际应用中,能沿着指定的路线行驶,且能通过货物检测传感器,自动识别已经待摆放与整理的物品。而对于 AGV 而言,其核心当属 AGV 车载控制系统和 AGV 地面控制系统。AGV 车载控制系统,即 AGV 单机控制系统,负责 AGV 单机的导航、导引、路径选择、装卸操作等。AGV 地面控制系统,主要负责对集中管控的多台 AGV 单机进行任务分配,车辆管理,通讯管理等。

  随着工业自动化、计算机集成制造系统技术逐步发展以及柔性制造系统、自动化立体仓库的广泛应用,AGV 作为联系和调节离散型物流管理系统使其作业连续化的必要自动化搬运装卸手段,其应用范围和技术水平得到了迅猛的发展。AGV 最常见的引导方式有三种。

  电磁感应式,也就是我们最常见的磁条导航,通过在地面黏贴磁性胶带,AGV 自动搬运车经过时车底部装有电磁传感器会感应到地面磁条地标从而实现自动行驶运输货物,站点定义则依靠磁条极性的不同排列组合设置。

  激光感应式,通过激光扫描器识别设置在其活动范围内的若干个定们标志来确定其坐标位置,从而引导 AGV 运行。

  RFID 感应式,通过 RFID 标签和读取装备自动检测坐标位置,实现 AGV 小车自动运行,站点定义通过芯片标签任意定义,即使最复杂的站点设置也能轻松完成。

  过去,国内搬运机器人企业大都是采购德国西克(Sick)、日本北阳(Hokuyo)的激光雷达产品来保证产品的稳定性和安全性,但进口雷达的高昂费用也将工业 AGV 的制造成本拉高。

  随着国产激光雷达技术的日趋成熟,目前国内不同类型的激光雷达产品可以满足不同类型的机器人产品需求。因此,2018 年对搬运机器人企业而言,整机产品成本将迎来下降的局面,这也有利于产品的推广。

产品标准非常匮乏

  尽管我国在物流机器人技术上已取得了巨大进步,与工业发达国家相比,在技术成熟度、应用适应性等方面还有着较大差距。我们必须认识到中国物流机器人产业技术仍然较为薄弱,不少关键部件仍依赖进口,以六轴以上多关节机器人为例,仍有 90%以上自国外进口。在电商、快递行业的猛速发展下,越来越多的人选择从网上购物,市场对仓储物流机器人应用提出了更多、更高的需求。如何冲破技术瓶颈,加速我国物流机器人发展,提高其应用水平,成为国产机器人行业进一步要解决的问题。

  我们当前面临的主要挑战是基础研究不足,核心技术平台和产品严重依赖进口。我国大多数企业自主知识产权的 AGV 关键技术研究的时间还很短,技术基础比较薄弱。国内高端 AGV 市场大多数采用的是科尔摩根的 NDC 系统。

  AGV 机器人主要为三部分组成,驱动、系统和导引。核心部件诸如驱动控制器、系统以及激动导航传感器等,依然是国外品牌的天下,国内能加大研发投入的企业寥寥无几,高端人才难求。与国外巨头比,技术上还有差距较大,国产化的供应链非常薄弱。

  此外,市场非常不规范,没有统一的行业标准,也没有形成具有较大影响力的产业生态圈,行业内部低价同质化竞争比较激烈。国产 AGV 尚属于较为细分的领域,相关的行业标准和产品标准非常匮乏,虽然国家已出台有关标准,但不是强制性标准,而是推荐性标准,形同虚设,不利于市场规范发展。产品质量参差不齐,市场应用也因为难以实现标准统一而出现价格混战的现象。

 

  卜文娟近期文章

  创新为“一带一路”建设注入加速度

  中国消费者信心指数创10年来新高 尼尔森认为新零售在下线城市渗透有限

  “中国芯”:不能一概而论说差

关注微信公众号:

关于我们 | 联系我们 | 广告刊例 | 订阅服务 | 版权声明

地址(Address):北京市西城区广内大街315号信息大厦B座8-13层(8-13 Floor, IT Center B Block, No.315 GuangNei Street, Xicheng District, Beijing, China)

邮编:100053 电话:010-63691650 传真:010-63691514 Post Code:100053 Landline:86-010-63691655 Fax:010-63691514

Copyright 中国战略新兴产业网 京ICP备09051002号-3 技术支持:wicep