AGV不仅广泛应用于物流配送场景,也成为生产与装配过程在制品的载体,给企业带来了显著的优势与效益。在实际应用中,由于企业的业务类型、产品特点及生产流程各不相同,市场上的AGV品牌、类别众多,只有选择了适合企业需求的AGV产品,才能充分发挥其最佳效用和价值,因此前期的AGV选型对于企业而言至关重要。AGV选型主要可以从产品和供应商,即技术维度和综合维度两个层面展开。
在产品层面,随着技术的选代升级,AGV的产品矩阵愈发壮大。
企业在选型过程中需要理性看待,更多地是需要根据自身物料、生产特点和现场环境明确AGV产品的车型、基本参数和性能指标、导航方式、移载方式等具体细节,选择出含适的AGV产品,而不是一味地追求所谓的技术先进性。同时,为了便于后期维护升级,企业应尽量选择标准化面非定制化的AGV产品。
车型选择
企业应根据自身不同的应用场景,大致匹配合适的AGV车型。通常来说,AGV可分为搬运型AGV、装配型AGV、复合型AGV和巡检型AGV四类。
1️⃣搬运型AGV通常应用于各种类型的物流搬运场景,完成物料搬运作业,其中还涉及到室内、户外、洁净室防尘或车间防爆等特殊场景;
2️⃣装配型AGV在基础的搬运功能上,可处理复杂的装货、卸货、合装等工作;
3️⃣复合型AGV集传统AGV的移动功能与机械的抓取功能于一体,配合协作机器人,可适用于灵活柔性的高精度作业;
4️⃣巡检型AGV搭载工控机和视觉检测系统,可以在仓储、危化品等诸多行业实现产品智能视觉检测场景的巡检作业。
基本参致和性能指标
在选择了具体的AGV车型之后,企业需进一步确定AGV的基本参数和性能指标:
主要包括AGV的驱动类型,AGV自重、额定承载能力、运行速度、转弯半径、定位精度、车体尺寸、供电及电池类型和充电方式、连续工作时间、报警和急停等安全装置、控制系统等,这些都是企业需要根据自身需求确定的产品细节。在AGV驱动类型选择方面,企业需考虑地面平整度、载重要求以及作业稳定性等要求。
例如,企业地面条件一般、作业空间广阔、作业流程简单、载重要求较高,对于作业灵活性、作业空间的要求较低,则较为适合选择结构简单、成本低廉、抓地性好、存在转弯半径、能实现相对简单动作的单舵轮驱动则较为合适;
企业地面平整度条件较好、作业空间有限、载重要求较高,对作业的精度与稳定要求较高,则较为适合选择稳定性、灵活性、精确性较好,可实现万向横移的双舵轮驱动方式;
企业地面平整度好、载重要求较轻,对作业精度和灵活性要求不高,则适合选择双轮差速驱动方式; 企业地面情况复杂、载重要求高,对于作业灵活性、精确性要求高且无成本压力,则适合选择裁重能力达10吨以上、灵活性高且可实现360度回转和万向横移的克纳姆轮驱动方式。
在AGV的自重、额定载荷能力等参数选择方面,企业需考虑地面承载能力、搬运物料重量等因素。在AGV的车体尺寸、转夸半径等参数选择方面,企业需充分考虑现有作业通道宽度以及是否存在空间拓展可能等因素。在AGV的运行速度、定位对接精度增参数选择方面,企业需考虑生产节拍、作业精度等因素。在AGV的供电方式、连续工作时间、充电及蓄电池类型等参数选择方面,企业需测算AGV的作业路径、工作周期等指标完成确认。
导航方式
在AGV的导航方式选择方面,企业首先需要根据自身物流建设规划、现场环境、生产特点、成本预算等因素确定周定路径导航、半周定路径导航还是自由路径导航。
其中,固定路径导航主要是电磁导航方式,半周定路径导引主要是磁导航方式,自由路径导航主要是激光导航、二维码导航、惯性导航和SLAM导航等方式。
1️⃣例如作业区域、点位、路径固定且作业区域面积不大,成本预算有限,且短期内无布局调整或升级改造计划的企业可选择质优价廉的电磁导航方式;
2️⃣作业区域、点位较为分散且地面环境良好,作业频次较高、需要多台AGV动态合作,且企业后期有布局调整的可能,在一定成本预算前提下可选择二维码导航方式,适合多台调度目后期易于变更;
3️⃣作业区域、点位分布不固定且面积较大,作业频次高、需要多台AGV动态合作,且成本预算充足的情况下,适合动态复杂环境的激光/视觉SLAM导航方式可较好满足企业的需求。
移载方式
在AGV的移载方式选择方面,企业应综合考虑物料属性及载具形态、搬运特点等具体因素。
其中,AGV产品的移载方式可分为辊道式、叉车式、牵引式、背负式、举升式、潜入式、码式等。
1️⃣例如,辊道式AGV适用于重型物料与工作台辊道对接的搬运场景;
2️⃣叉车式AGV通过配置不同又具完成抱夹翻转、推拉、提升、倾倒等物料搬运与投放作业,可适用于超过超出举升式、背负式等类型AGV重量上限、货架限制的搬运场景;
3️⃣牵引式AGV适用于环厂搬运场景,如大批量货物的长距离运输;
4️⃣背负式AGV适用于运输频繁、物料供应周期长的生产体系;
5️⃣潜入式AGV可钻入货架底部,托起货架移动,适用于生产过程中货架搬运场景;
6️⃣码垛式AGV适用于对成件托盘货物进行装卸、堆和短距离运输的作业场景。
通讯方式
在AGV通讯方式选择方面,企业需考虑AGV与现有其他设备、系统之间的信号交互方式。设备屏面,AGV上位机系统与自动化产线、输送线等设备的PLC采用以太网通讯的信号交互方式,通讯方式主要采用OPC-UA通信协议,各工位自动化设备PLC发送状态指令,AGV上位机系统接受指令后调度小车执行作业任务;系统层面,WMS、MES、LES等管理信息系统通常使用兼容的TCP/IP、OPCUA通信协议和接口,通过以太网以数据库或者数据报等形式将任务指令发送给AGV调度系统,后者进行解析报文后生成作业指令,调度AGV小车执行作业任务。随着AGV集成作业情况的愈发普遍,企业在开展AGV选型应用时,应尽量选择行业标准通信接口的AGV产品。
在供应商层面,近年来,AGV市场如雨后春笋般涌现出了众多厂商,企业则需要综合考虑供应商的品牌/配置、技术/加工能力、项目经验/服务能力和项目规划及风险控制能力。
供应商品牌
在企业预算范围内优先考虑行业知名度领先的成熟供应商是较为便捷有效的筛选方式,例如供应商是否上市是否具有国企官方背景、是否专注于行业等。
供应商的技术/加工能力
供应商的技术/加工能力关乎AGV产品质量的稳定,例如拥有独立研发生产基地和采取集中制造形式的供应可以更好地掌控产品品质,保障产品运行的稳定与安全;同时,AGV供应商的关键零部件和系统是否自研可商,控,或者外购品牌是否行业知名也是企业需要关注的方面。
供应商项目交付质量及行业经验
供应商项目的交付质量及行业经验关乎AGV能否实现应用的顺利落地,具备稳定项目规划设计能力和匹配行业经验的供应商,可以提供更为适合的优秀解决方案,帮助企业有效把控项目交期,助力成本优化。
供应商服务能力
供应商服务能力,特别是售前、售中、售后全生命周期的服务能力影响着制造企业的应用体验。拥有完整服务网络和完善服务体系的供应商具备较强的行业扩张和专业服务能力,可以更好地满足企业在不同发展阶段AGV应用过程可能会面临的维保和升级等不同需求。
AGV选型是一项复杂而全面的工作,企业需要综合评估自身发展规划,分析经营状态和生产特点,从面形成符合当前需求和未来发展的系统建设需求,并根据需求制定相应的AGV选型与实施策略:
评估发展规划,成立选型小组
企业在开展AGV选型前,需要综合评估自身发展规划与进程,形成符合当前和未来的智能制造系统建设需求,并制定AGV选型项目计划,并组织各相关部门,主要是生产和物流部门的领导及员工成立AGV选型小组开展项目执行。
明确业务场景,提取需求信息
通常来说,企业开展AGV选型时,应该明确自身的业务场景,提取物料及载具、生产节拍、场景对接能量模块和运行环境等需求信息。其中,物料及载具信息包括物料的形态、满栽重量和载具形式等;生产节拍信息包括AGV运行班次、搬运方式及流程数量、搬运始终点、循环距离及最大节拍等;场景对接中硬件部分是否涉及电梯改造、升降机、自淋门、输送线对接码头、物料货架对接形式等,软件部分是否涉及到上层对接、MES、WMS、ERP对接等:能量模块包括电池类别和充电方式选择:运行环境包括地面材质及平整度是否有卷帘门、大规模玻璃窗户、大幅度变动的物体、载重车辆行驶等导航介质等。
基于需求信息,匹配合适产品
企业依据业务场景中提取的需求信息,可以大致确定适配产品类别。例如,无人装卸场景,适配具有运行速度快、爬坡能力好、载重极限高、适用于在露天或货场内作业等优点的平衡重AGV;
地面搬运场景,适配外形小巧、无需举升、具备一定负载能力的托盘式AGV;
产线对接场景,适配具有较好作业精度的堆高式AGV;
出入库场景,适配具有一定提升能力、适用于通道较窄的室内仓库及高层货架搬运的堆式前移式AGV;
拣选/配送场景,适配本体体积较小、适用于高频率作业的类KIVA型二维码导航AGV;
环厂搬运场景,适配运行灵活、牵引力强的举引式AGV。
其中,根据物料重量信息,确定AGV的举升与载荷能力参数;根据物料载具信息,确定AGV的进叉与负载类型;根据运行空间,确定AGV的底盘结构;根据地面环境,确定AGV产品的楼面承载系数与爬坡能力;根据现场导航介质与生产环境特点,确定AGV的导航方式;根据生产节拍与作业要求,确定AGV的供电类型和充电方式等:根据场景接口对接,确定AGV的呼叫盒、平板电脑等硬件与上位系统等软件布置,
确定供应商名单,开展评估与招标
企业在对需求和适配产品等信息有了一定的了解基础后,可设立具体的AGV选型指标体系,结合供应商的市场地位、行业案例、实施评价、服务能力等因素初步筛选出符合基本条件的AGV供应商,进而联系进行深入了解与考察,确定最终的重点供应商名单,并邀请参与项目招标。在经过报价及综合分析对比后,选择产品匹配、服务完善,行业积累和性价比优良的供应商作为最终合作伙伴进行项目实施,完成AGV的最终选型与应用。
AGV物流系统作为智能制造的重要环节,制造企业在建设过程中一定要考虑整体规划,避免重复设计和设备参数不匹配等风险:在AGV选型过程中,制造企业务必立足于自身产品制造的工艺特点,制定匹配的选型策略,井通过严格执行项目实施路径和控制项目管理过程,完成AGV产品的选型与AGV物流系统的成功落地,支撑企业物流及整厂自动化布局的实现。