智能AGV为中国物流赋能

来源:物流技术与应用 | 2019-06-14 15:14

  过去20年,互联网和以互联网为依托的信息产业迅猛发展,在工业方面,虽然互联网带来的变革才刚刚开始,但随着移动互联网、大数据和云计算等技术的发展,中国工业由传统向关键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化、供应链优化等方向发展;为积极响应国家号召,紧随“智能制造”前进步伐,基于推动智慧物流深入发展初衷,近期,《物流技术与应用》杂志作为亚太物流领域权威媒体,在苏州举办了以“智能+ 生态”为主题的“第四届全球制造业供应链与物流技术研讨会”。本次研讨会吸引来自制造和物流行业的专家,以及国际领先汽车零部件生产企业、世界工业集团百强企业、国际知名系统集成商、软件信息化企业、国内知名汽车生产企业、国内知名家居生产企业的代表齐聚一堂,精彩分享智能制造中的物流技术、物流模式的创新与应用,围炉探讨制造行业供应链与生态圈建设,深度剖析目前制造行业物流面临的痛点,共同展望面向制造行业的智慧供应链与物流发展之未来。

  

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  会上,苏州艾吉威机器人有限公司副总经理周汝壮先生以《智能AGV为中国物流赋能》为题进行了精彩演讲,经整理如下。

  一、关于艾吉威

  提到中国的智慧物流,大家一定会想到智能AGV,提到AGV,一定会说到我们苏州艾吉威,因为我们的名字就叫艾吉威,大家看这个名字就知道我们是一家专注于AGV产品的公司,成立之初把这个方向定的很明确,2011年成立以来,我们在AGV行业的核心技术研发和现场物流解决方案方面进行了很多探索,研发的一款无反光板激光导航技术在行业里面非常领先,现在已经获得国家和美国的发明专利。就目前来看,AGV行业对这种技术已经充分地认可,也是行业发展的一个方向,越来越多的企业开始布局。到2017年,全球*大的一个50台集群案例得到实施和应用,这也是标志着无反光板激光导航成熟,从原有的技术层面走向成熟的一个标志性事件。

  二、智能搬运系统

  厂内智能搬运系统是《中国制造2025》建设重点领域智能工厂/数字化车间关键环节,是连接厂内实物流和信息流的关卡,也是智能化提升和改造率*高的环节之一。

  

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  上图是AGV的一个较为底层的技术路线和结构,首先是基于AGV产品上游,通过AGVS等系统,以及每个工厂MES系统和生产管理系统进行对接,在实施过程当中也会对线边的一些机构,或者线边的传感器进行融合,这样才能真正实现AGV的效能。

  厂内智能搬运系统第一个特点是数字驱动,系统管理。现在基本上遇到的AGV项目都是这样的模式,必须打通数据链。

  第二个特点是跟现场的工艺深度结合,大家都知道AGV作为移动机器人,是不断的在工厂里各个角落跑来跑去,柔性非常大,各个工厂包括现场工艺改善,或者是作为AGV厂家来说,就希望它的柔性能发挥到*大,利用这种AGV的特性,结合生产工艺迸发出一种更为先进,或者是更为减员增效的方案。

  第三个特点是深度学习,这也是目前大数据和云计算这些系统大背景下,会通过采集运行、生产、错误率等等数据,进行分析,自我提升。

  第四个特点是AGV为产品。AGV的核心之一就是AGV的导航方式。

  

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  图片上显示的是AGV导航方式的发展,刚开始是有标识的导航方式,包括磁条导航、光带导航、磁钉、二维码等,是通过导航传感器去读取铺设的导航介质。为什么要近贴呢?因为必须非常靠近这些导航标志,但是也给它带来的一些局限性。

  再往下发展就到达了激光导航,有一种激光导航方式是需要铺设标志的,反光板或者是其他的介质,是有距离的导航的方式,比之前前进了一大步。

  最后是无标志的导航方式,是不需要任何铺设其他远的或者是近的,多的或者是少的导航标志,通过自我建图、自我学习进行导航,这也是目前无论叉车AGV还是仓储类AGV都发展的一个方向。

  AGV另外一个核心就是AGV系统,因为单台AGV的能量,就像人一样,一个人的能量肯定是有限的,需要通过系统对它们进行调度、管理、发送任务、接收任务才能更好的、有效的充分利用AGV的效能。

  苏州艾吉威研发的AGV管理平台*多可以调配100台以上的AGV,通过智能调度,智能的交通管制算法可以建立多种导航方式,可以跟工厂内部的一些其他系统进行深度连接。

  三、AGV与现场工艺深度融合

  

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  上图是一个比较小的改造项目,但是比较有代表意义。在一个空调压缩机车间,在改造之前一共有4条生产线,每条生产线上都配有打包机,一个横的一个竖的,空调压缩机生产出来之后,通过码垛机码垛后流向打包机,经滚筒输送线再流向人工叉车,最后送入货梯进入仓库。

  

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  改造之后,我们把前边4组打包机中的3组砍掉,只留了一组,把原有的线缩短整体推移,盖了一间员工培训室,每条线通过AGV摆渡进行物料输送,通过现场工艺流程的一些变革,加入AGV这样较为先进的一种运输方式,能得到的效益是非常可观的。

  

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  单从经济的角度来讲,省出了一间培训室的空间,现场整体的自动化水平更高了,砍掉了三组打包机,可以平移到其他的部分使用,省了一台人工叉车,省了4个人工。单独AGV本身不可能带来这么大的效益,但是通过与现场工艺的结合,效益产出比确实是非常可观。

  四、AGV应用场景的挑战

  通过这么多年的耕耘,我们在各行各业都有不同的客户,这些客户都是行业的一些标杆企业和龙头企业。

  

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  上图这样一个旧工厂改造的项目,怎么去做呢?

  瓶颈:

  1)体量大,整个工厂的面积是5个足球场的面积,3500个库位,所有的AGV累计路径长度2万多米;

  2)环境要求高,地面不好,不可能有新工厂一样的地坪,通道狭窄,粉尘严重,24小时生产;

  3)智能化要求高,要实现数字化,要跟上下游系统链接,还要防错,所有这些解决方案的落地都需要厂商不断努力。

  解决方案

  无反光板的激光导航技术为这种场景提供了非常强大的技术支持,大面积去铺磁条不可行,铺磁钉也不可行,有反光板激光导航每天都要擦激光度,无反光板导航技术的价值便体现出来了。

  无反光板的激光导航技术的优势就是不需要铺设任何导航技术,只要去建个图,拉个小车在车间里面跑跑,把图保存在他的大脑里面,这对施工包括改造,后续的产能提升,工艺优化都会带来很大的好处。

  五、未来工业物流智能化无人化方式

  智能物流最终是什么样子的?

  无人化。

  

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  可以想象未来几十年的发展方向,一定是基于无人汽车技术的发展,会实现无人驾驶汽车从A厂到B厂物料的运输。看起来比较久远,但是厂内的智能物流还是可期待的,因为随着每个环节不断的深入和行业的深挖,已经慢慢具备这种特性了。

  场内物流工具演变方向。

  

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  第一个是*原始的人工拉料,现在很多工厂还有,人工拉着小车,每天走几万公里,然后把物料送到各个需要的地方去;好一点的就人工叉车或者辊筒输送线,这个目前是绝大多数企业在用的方式;第三种就是现在快速发展和逐步推进的,智能运输设备包括AGV、RGV还有其他的一些产品。

  基于AGV厂内物流的智能化、无人化

  

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  场内物流可以优先实现智能化和无人化。首先从物流的流向来看,原材料通过卡车(未来可能是无人的)运到工厂之后,可以通过自动化设备,比如AGV直接卸货(几年之后我感觉就有这样的实力,我们现在也在开发,因为目前这一块的市场需求还是非常大的,也是困扰企业的痛点),卸货到原材料仓库(很多工厂端下工序到成品仓库已经使用了AGV,我说的更多是自动装车和卸车的),尽管有些应用已经实现了,但是它的成熟度包括在行业的推广深度还需要我们继续努力。总体来看,厂内的智能物流是非常可期待的,应该在不久的将来就会实现。

  厂内物流发展的驱动力

  

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  1)厂内物流AGV技术包括其他工业产品技术不断创新,为厂内物流实现智能化提供了技术支撑。

  2)行业标杆项目的示范效用巨大,这种解决方案的落地会更加促使其他企业跟随。

  3)人力资源成本,企业管理,利润率下降,行业不景气,这些原因都会成为企业推智能化和自动化、减员增效的内驱动力。

  4)最后是政府的扶持和推动。

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