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AGV行业综述与技术发展分析

TIME:2021/8/20 9:59:07   click: 1425 次

AGV发展历史和行业简介


AGV是(Automated Guided Vehicle)的缩写,全名“自动导引车”,是可以自动装(卸)货物(也有部分手动),并按照规定路线自动行驶到指定位置完成卸(装)货物,也就是完成From A to B的过程。按照分类属于“轮式移动机器人”这一大类。


人们公认的世界上第一台AGV诞生于1953年,由美国Barrett Electric公司研发制造。经过近70年的发展,整个AGV从技术、产品种类和应用上都有了长足的发展。其中导航技术的发展从最开始的固定路线的电磁导引,磁条导引,到融合(磁钉、二维码)惯性导航,再到可以自由路线激光反光板导航,再到目前可以不依赖任何人造环境更智能的自然导航。导航技术的发展使得AGV的产品种类越来越多,应用也越来越广泛。产品种类上从简单环形半自动牵引,到自动装卸,到低层托盘搬运叉车,高位窄巷道堆垛叉车,再到复合机械手AGV等;应用上基本覆盖了整个仓储制造环节:入库、出库、分拣、生产供线、产线制造、下线入库、出库等。


随着近些年来社会的进步,各国都提出了自己工业的发展规划:德国工业4.0,中国制造2025等。作为智能制造一个重要的环节和设备,整个AGV行业也有了较大的发展,各个预测机构都对未来AGV的发展给出了较好的增长判断,预计到2023年整个行业产值将超过100亿美元,其中中国将达到或者超过100亿元的产值。


主要产品分类及应用现状


1、叉车AGV


整个制造和物流行业内,绝大多数是以托盘形式的货物流通。叉车是整个制造业中最常见也是最重要的搬运工具。叉车行业2019年的销售量预计在170万台左右。


传统人工叉车到无人的叉车AGV是叉车行业的发展趋势,有点类似于无人驾驶的汽车。但相比无人驾驶在场景复杂度和实现难度上,叉车AGV实现上要简单许多,实际上在90年代就已经开始应用激光导航的自主叉车AGV。目前来看叉车AGV在应用上已经不存在技术难度,行业上已经有很多成熟应用。


叉车从应用上主要分为五类:托盘搬运车、电动堆高车、平衡重叉车、前移叉车、窄巷道叉车。从目前叉车AGV的应用来看,主要还是集中在以地面或者低位搬运为主的托盘搬运车和电动堆高车,相比于对技术难度和成熟度要求更高的高位前移叉车和窄巷道叉车应用较少,但是市场需求很大,能解决人工操作难,招工难的问题。


此前的叉车AGV主要还是以改造人工叉车为主,尤其是以新松、昆船、机科等老牌AGV厂家,发展较早,在改造叉车AGV行业占比较高,如图4为昆船公司研发制造的叉车改造AGV在制造业中的应用。近几年出现的趋势是:逐渐开始出现以专为AGV设计的叉车车体,能实现更小的车体尺寸,更灵活的控制方式(全向移动)。相比传统改造叉车AGV,这种专用的AGV车体在作业巷道宽度上能减小30%,转弯半径降低40%。目前美国的JBT公司、德国的AGILOX公司、美国的德马泰克公司、中国的兰剑智能公司均推出了自制AGV车体产品。图5为兰剑智能研发制造的AGV专用车体在汽车制造行业的应用,比如2019年已成功用于某汽车发动机齿轮生产车间和某日化品生产车间。


2、移动搬运单元


除了以托盘为主的叉车搬运形式外,还有以料箱级别或轻型托盘级别为主的搬运单元,尤其是在3C制造、日化制造等行业。目前通用的做法是设计一通用底盘,在这基础之上根据不同的尺寸和对接方式加装不同属具。目前移动搬运单元这块市场发展较快预计到2023年会行业产值将达到69亿美元。