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AGV小车的发展概述
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自动搬运车/拖车展厅
AGV/平板搬运车,拖车...
AGV扮演物料运输的角色已经50多年了。第一辆AGV诞生于1953年,它是由一辆牵引式拖拉机改造而成的,带有车兜,在一间杂货仓库中沿着布置在空中的导线运输货物。到上世纪五十年代末到六十年代初期时,已有多种类型的牵引式AGV用于工厂和仓库。

20世纪70年代,基本的导引技术是靠感应埋在地下的导线产生的电磁频率。通过一个叫做“地面控制器”的设备打开或关闭导线中的频率,从而指引AGV沿着预定的路径行驶。

20世纪80年代末期,无线式导引技术引入到AGV系统中,例如利用激光和惯性进行导引,这样提高了AGV系统的灵活性和准确性,而且,当需要修改路径时,也不必改动地面或中断生产。这些导引方式的引入,使得导引方式更加多样化了。

从20世纪80年代以来,自动导引运输车(AGV)系统已经发展成为生产物流系统中最大的专业分支之一,并出现产业化发展的趋势,成为现代化企业自动化装备不可缺少的重要组成部分。在欧、美等发达国家,发展最为迅速,应用最为广泛;在亚洲的日本和韩国,也得到迅猛的发展和应用,尤其是在日本,产品规格、品种、技术水平、装备数量及自动化程度等方面较为丰富,已经达到标准化、系列化、流水线生产的程度。在我国,随着物流系统的迅速发展,AGV的应用范围也在不断扩展,如何能够开发出能够满足用户各方面需求(功能、价格、质量)的AGV系统技术是未来我们必须面对的现实问题。

AGV在国外的发展历程

世界上第一台AGV是由美国Barrett电子公司于20世纪50年代初开发成功的,它是一种牵引式小车系统,可十分方便地与其他物流系统自动连接,显著地提高劳动生产率,极大地提高了装卸搬运的自动化程度。1954年英国最早研制了电磁感应导向的AGV,由于它的显著特点,迅速得到了应用和推广。

1960年欧洲就安装了各种形式、不同水平的AGVS 220套,使用了AGV 1300多台。到了70年代中期,由于微处理器及计算机技术的普及,伺服驱动技术的成熟促进了复杂控制器的改进,并设计出更为灵活的AGV。1973年,瑞典VOLVO公司在KALMAR轿车厂的装配线上大量采用了AGV进行计算机控制装配作业,扩大了AGV的使用范围。70年代末,欧洲约装备了520个AGV系统,共有4800台小车,1985年发展到10000台左右。其应用领域分布为:汽车工业(57%),柔性制造系统FMS(8%)和柔性装配系统FAS(44%).

20世纪80年代末,国外的AGV达到发展的成熟阶段,此时美国的AGV生产厂商从1983年的23家剧增至1985年的74家。1984年,美国通用汽车公司完成了它的第一个柔性装配系统(FAS),从此该公司就成为当时AGV的最大用户。1986年已达1407台(包括牵引式小车、叉车和单兀装卸小车),1987年又新增加1662台。美国各公司在欧洲技术的基础上将AGV发展到更为先进的水平,他们采用更先进的计算机控制系统,运输量更大,移载时间更短,小车和控制器的可靠性更高。

日本在1963年首次引进AGV,其第一家AGV工厂于1966年由一家运输设备供应厂商与美国的Webb公司合资建成。1976年后,日本对AGV的发展给予了高度重视,每年增加数十套AGV系统,有神钢电机、平田电机、住友重机等27个主要生产厂商生产几十种不同类型的AGV。1981年,日本的AGV总产值为60亿日元,1985年已上升到200亿日元,平均每年以20%的速度递增,1986年,日本累计安装了2312个AGVS,拥有5032台AGV,到1990年日本拥有AGV约一万台。到1988年,日本AGV制造厂已达47家,如大福,Fanuc公司、Murata(村田)公司等,广泛应用于汽车制造、机械、电子、钢铁、化工、医药、印刷、仓储、运输业和商业上。

AGV在国内的发展历程

我国AGV发展历程较短,但一直以来不断加大在这一领域的投入,以改变我国AGV长期依赖进口的局面。经过不懈地努力终于取得了一定的成效,北京起重运输机械研究所、清华大学、中国邮政科学院邮政科学研究规划院、中国科学院沈阳自动化所、大连组合机床研究所、国防科技大学和华东工学院都在进行不同类型的AGV的研制并小批投入生产。

1976年,北京起重机械研究所研制出第一台AGV,建成第一套AGV滚珠加工演示系统,随后又研制出单向运行载重500公斤的AGV,双向运行载重500kg、1000kg、2000kg的AGV,开发研制了几套较简单的AGV应用系统。

1988年,原邮电部北京邮政科学技术研究所研制了邮政枢纽AGV。

1991年起,中科院沈阳自动化研究所/新松机器人自动化股份研究公司为沈阳金杯汽车厂研制生产了客车6台AGV用于汽车装配线中,可以说是汽车工业中用得比较成功的例子,并于1996年获国家科学技术进步三等奖。

1992年,天津理工学院研制了核电站用光学导引AGV。

1995年,我国的AGV技术出口韩国,标志着我国自主研发的机器人技术第一次走向了国际市场。

在国内AGV的技术来源有两种模式:一种是引进技术;一种是自有知识产权的技术。两种模式目前都涵盖AGV的所有技术,技术水平并无多大差别。引进技术主要是瑞典NDC的AGV控制系统技术,据了解NDC目前在国内现有3家合作伙伴。

国内AGV的发展前景

根据相关的资料显示:在整个产品生产的整个过程中,仅仅有5%的时间是用于加工和制造,剩余的大部分的95%都用于储存、装卸、等待加工和输送;在美国,直接劳动成本所占比例不足生产成本的10%,且这一比例还在不断下降,而储存、运输所占的费用却占生产成本的40%。因此,日前世界各工业强国普遍把眼光放在改造物流结构、降低物流成本上,把它作为企业在竞争中取胜的重要措施,为了适应现代生产的需要,物流正在向着现代化的方向发展。自动导引小车AGV 适应性好、柔性程度高、可靠性好、可实现生产和搬运功能的集成化和自动化,所以在各国的许多行业都得到广泛的应用。在我国也是如此。

特别是近两年,国内对AGV的需求量正在一个井喷的势头增长,除了传统的AGV使用量最多的汽车和烟草行业,AGV在其他行业中的应用也在逐渐增加,如家电、食品饮料业。然而,相比于欧美发达国家,如美国、德国、意大利,甚至是亚洲的日本,我国的AGV技术水平还处于初级阶段,相当于欧美上世纪80年代初的水准。

目前国内所说的AGV实际上大部分是指AGC。由于AGC的低成本,技术含量低,不需要过多的自主研发,再加上现在很多企业不需要高百分比的自动化,(而且他们也付不起高百分比的自动化的钱)他们只需要的是物料输送,而且很多都是按照规律输送的,物料的消耗和时间是成一定的比值的。所以现在国内AGC上发展的比AGV更多。低成本,低技术,销路广,各种因素构成了现在AGC的大规模的发展应用。

当然,这与不同国家的具体情况有关。目前中国的大多数企业属于劳动密集型,说白点,也就是主要靠人力来生产制造,虽说很多企业抱怨招工难的问题,但实际上劳动力还是比较充足的。加上中国劳动力的廉价,因此企业对于自动化的要求相比于很多欧美国家来说就显得没那么高。例如,一台激光导引后叉式AGV=10W欧元,一个叉车工人一年的工资=3W欧元,也就是说一台AGV=3个工人1年工资,而且没包括福利,保险,加薪等等各种人力消耗。在这种情况下,欧美国家对AGV全自动化的依赖才会这么大,才会促进AGV往更先进的方向发展。到现在为止,有数据表明,欧美AGV小车的覆盖面广:各种驱动模式,各种导引方式,各种移载机构应有尽有,系列产品的载重量可从50kg到60000kg(60吨)。目前承载已经达到了150吨,运用了16个驱动轮;用于自动化集装箱码头的AGV速度已经达到了5m/s(18km/h),还在发展第3代,时速将达到50km/h以上。而国内一些中小型企业考虑的首要因素是如何尽快收回成本。

目前国内几家在AGV的研发与制造中处于领先地位的企业在AGV领域中的某些部分已经与国际接轨或赶超国际水平,广东地区也有不少AGV厂家发展迅速,如广州的井源,已经开始代理欧美的一些先进产品(瑞典ATAB与SOFTDESIGN联合研发的MAX AGV系列产品)。个人认为,关于我国未来AGV的发展,大型国有企业应该往AGV的方向走,而小型企业就可以在AGC上发展。因为私有企业资力小,科研水平基本为0,让他们去发展AGV,纯属无稽之谈。中小企业在AGC上发展,降低成本,提高竞争力,才是根本。当然,中小型企业也可以效仿广州井源的方式,代理一些发达国家的产品,既可以将之应用到国内的一些企业,提高自动化程度和效益,又能够学习到一些先进科技为以后的技术革新作好准备。而大企业因为AGV的技术引进的费用高,再加上有国家的支持,朝AGV的技术方向走也应该是不错的。开发新技术,节省了进口引进的技术费用,同时能够减少竞争,这才是大型国企AGV的发展方向。

综合分析AGV技术的发展,我们不难分析出国内外AGV有两种发展模式:第一种是以欧美国家为代表的全自动AGV技术,这类技术追求AGV的自动化,几乎完全不需要人工的干预,路径规划和生产流程复杂多变,能够运用在几乎所有的搬运场合。这些AGV功能完善,技术先进;同时为了能够采用模块化设计,降低设计成本,提高批量生产的标准,欧美的AGV放弃了对外观造型的追求,采用大部件组装的形式进行生产;系列产品的覆盖面广:各种驱动模式,各种导引方式,各种移载机构应有尽有,系列产品的载重量可从50kg到60000kg(60吨)。尽管如此,由于技术和功能的限制,此类AGV的销售价格仍然居高不下。此类产品在国内有为数不多的企业可以生产,技术水平与国际水平相当。第二种是以日本为代表的简易型AGV技术--或只能称其为AGC(Automated Guided Cart),该技术追求的是简单实用,极力让用户在最短的时间内收回投资成本,这类AGV在日本和台湾企业应用十分广泛,从数量上看,日本生产的大多数AGV属于此类产品(AGC)。该类产品完全结合简单的生产应用场合(单一的路径,固定的流程),AGC只是用来进行搬运,并不刻意强调AGC的自动装卸功能,在导引方面,多数只采用简易的磁带导引方式。由于日本的基础工业发达,AGC生产企业能够为其配置上几乎简单得不能再简单的功能器件,使AGC的成本几乎降到了极限。这种AGC在日本80年代就得到了广泛应用,2002到2003年达到应用的顶峰。由于该产品技术门槛较低,目前国内已有多家企业可生产此类产品。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (4/21/2014)
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