在中國推進智能製造大背景下,工廠的製造模式、運營模式、管理模式正逐步向自動化、數字化、智能化的方向發展。智能物流已成為(wei) 製造企業(ye) 邁向無人化、智能化轉型的有效途徑之一。"無人叉車"作為(wei) 工業(ye) 自動化物流的主要實現方式,被廣泛應用在重複性搬運、搬運工作強度大、工作環境惡劣、環境要求高的領域。據新戰略機器人產(chan) 業(ye) 研究所統計、中國移動機器人(AGV)產(chan) 業(ye) 聯盟數據,2019年中國叉車AGV(含視覺導航)銷量達2700台,較之於(yu) 2018年度增長幅度為(wei) 80%,市場規模達13億(yi) 元,較之於(yu) 2018年增長44%。隨著"機器換人"的逐步深入,無人叉車剛需明顯,市場潛力巨大。
"無人叉車"又稱"叉車AGV",是一種智能工業(ye) 車輛機器人。無人叉車作為(wei) 現代物流自動化和柔性製造的關(guan) 鍵設備,是智能物流的應用熱點。無人叉車融合了叉車技術和AGV技術,通過加載各種先進導引技術、構圖算法、嵌入式車體(ti) 軟件、安全避讓技術等,能夠實現車輛的自動導引、搬運與(yu) 堆垛功能,進而實現了叉車的無人化作業(ye) 。通過無人叉車的應用可以解決(jue) 工業(ye) 生產(chan) 過程中物流量大,人工搬運勞動強度高等問題。基於(yu) 多無人叉車協作的物流優(you) 化係統,可以解決(jue) 搬運過程中被動等待時間過長,搬運效率低下的問題。
無人叉車VS人工叉車
無人叉車與(yu) 傳(chuan) 統叉車最大的區別是無需人工駕駛,采用導航技術,能實現24小時自動完成各種搬運和運輸任務。無人叉車與(yu) 傳(chuan) 統叉車相比:
1、更加安全。無人叉車比叉車司機更高效、穩定、精準、安全性好。無人叉車有緊急接觸保險裝置、自動報警裝置,急停按鈕裝置及物體(ti) 探測器等多個(ge) 保護裝置,可以避免傷(shang) 害工人和損毀庫存,其他設備及建築物,工作風險減少。無人叉車嚴(yan) 格按照規定路線行駛,當行駛路線上有障礙物或行人時會(hui) 自動停車或主動避讓,可減少與(yu) 搬運有關(guan) 的磕碰損傷(shang) ,保證物料完好運到指定的位置,大大降低了人工開叉車帶來的不確定性。據統計,美國每年在叉車相關(guan) 的事故中有100名工人喪(sang) 生,20000人嚴(yan) 重受傷(shang) 。使用無人叉車,可以大幅降低事故發生率。
2、節省成本。無人叉車可按照提前設定的路線、任務進行搬運,無需人工參與(yu) ,可24小時持續工作。大大提升了工作效率,減少人員投入。相關(guan) 數據顯示,無人叉車的應用可以使倉(cang) 內(nei) 成本下降30%,毛利潤增加7%。此外,通過監控係統,可以看到每台叉車的位置和運行情況,同時可以發布指令指揮叉車的運行和工作,1個(ge) 人就可以實現對多台叉車的調度和使用,節省了人力。
3、抗幹擾能力強,節拍穩定可靠。無人叉車機動靈活,無地麵障礙,它能充分利用現有空間和場地,線路通道設置靈活,且抗幹擾能力強,灰塵、噪音、地板上的細小物體(ti) 都不能幹擾搬運工作,如遇到較大物體(ti) ,它將開動安全保險裝置並製動搬運車或是自動避障。這使得無人叉車運行節拍連續可靠,不會(hui) 造成大範圍停工。適用於(yu) 大規模作業(ye) ,多輛同時行駛,自動避讓,貨物擺放精確規範,適應生產(chan) 的自動化、連續性、柔性化需求。
4、適用於(yu) 特殊環境。無人叉車具有智能,低成本,高服從(cong) 和安全運轉的特點。可以應用在高危行業(ye) 或特種行業(ye) ,在寒冷和炎熱氣候下,以及在光線很差甚至沒有光線的區域工作。
2019年11月23日,智久和德邦聯合舉(ju) 辦了無人叉車和叉車司機的對抗賽,結果證明,在速度方麵二者不分伯仲,但無人叉車在多機調度、多車協同、行走路徑優(you) 化等方麵更具備優(you) 勢,而且一方麵無人叉車的狀態不會(hui) 像叉車司機那樣出現下滑;另一方麵,叉車司機的精力體(ti) 力有限,而在技術的加持下,無人叉車性能的上升空間非常巨大。
無人叉車VS傳(chuan) 統AGV小車
AGV小車的負載比較小,通常采用雙輪差速旋轉,轉彎半徑為(wei) 零,因此顯得比較靈活。拋開靈活性、轉彎半徑,從(cong) 負載和功能性上麵來說,無人叉車更具優(you) 勢。常見的無人叉車負載都在2噸以上,尤其是托盤車,更是可以根據客戶需求定製,負載區間更大。至於(yu) 功能性,AGV小車隻能提供一個(ge) 搬運的功能,無人叉車不一樣,有堆高的、牽引的、搬運的、窄通道三向插取的、前移式的。就係統完整性來說,無人叉車更容易與(yu) 原有的生產(chan) 係統形成工作閉環。
無人叉車VS全自動化立體(ti) 倉(cang) 庫
全自動化立體(ti) 倉(cang) 庫利用立體(ti) 倉(cang) 庫設備實現倉(cang) 庫高層合理化、存取自動化、操作簡便化,也是當前智能物流的應用熱點之一。全自動化立體(ti) 倉(cang) 庫(AS/RS)是由立體(ti) 貨架、有軌巷道堆垛機、出入庫托盤輸送機係統、尺寸檢測條碼閱讀係統、通訊係統、自動控製係統、計算機監控係統、計算機管理係統以及其他如電線電纜橋架配電櫃、托盤、調節平台、鋼結構平台等輔助設備組成的複雜的自動化係統。運用一流的集成化物流理念,采用先進的控製、總線、通訊和信息技術,通過以上設備的協調動作進行出入庫作業(ye) 。然而,由於(yu) 其造價(jia) 較高,投入較大,建造完成後不易更改等問題。有些製造企業(ye) 已經應用無人叉車與(yu) 普通高架庫協同的解決(jue) 方案替代全自動化立體(ti) 倉(cang) 庫。
杭叉智能的總經理任海華先生也表示,在貨架高度不超過12米的普通高架庫裏應用無人叉車是可以替代全自動化立體(ti) 倉(cang) 庫的,且杭叉智能已經有了非常成熟的解決(jue) 方案。他們(men) 在一家光伏製造企業(ye) 的4000平米的普通窄巷道(巷道1.9米)高架庫內(nei) (貨架高度11米左右),通過6台叉車AGV就成功實現了自動化倉(cang) 儲(chu) 作業(ye) 。另外,在一家從(cong) 事國際海運拆裝箱業(ye) 務的知名物流企業(ye) ——龍星物流,也成功應用了杭叉的解決(jue) 方案,通過杭叉AGV混合調度係統,連同3台前移式AGV、7台堆垛AGV與(yu) 該公司的WMS倉(cang) 庫管理係統、AMS自動艙單係統對接。WMS將物流任務下發給AMS,AMS針對任務進行管理下發作業(ye) 指令給AGV,AGV執行並隨時反饋信息給AMS,從(cong) 而實現多AGV的協同作業(ye) 。AGV叉車保證該物流中心的卸貨和裝箱的搬運任務,同時完成堆高儲(chu) 存任務,堆高能力達到9米,並在低能量時自動充電,實現24小時自動化倉(cang) 儲(chu) 作業(ye) 。
無人叉車使用情況:
1、朝陽輪胎
杭州朝陽輪胎作為(wei) 中策橡膠旗下的著名品牌,走在國內(nei) 外輪胎行業(ye) 的最前沿,是中國排名第一,世界排名前10的輪胎企業(ye) ,擁有13個(ge) 國內(nei) 外大型生產(chan) 基地,年產(chan) 5050萬(wan) 套輪胎的生產(chan) 能力。為(wei) 了降低成本、提升效率,朝陽輪胎應用了11台叉車AGV分布在不同的車間內(nei) ,由MES係統通過定製化接口協議與(yu) AMMES進行實時交互信息,下發至AGV係統進行執行與(yu) 反饋,從(cong) 而形成整體(ti) 智能物流信息閉環架構,AGV叉車自主調配自主充電,實現24小時不間斷工作,人工叉車量降低50%,達到了"機器換人"的目的。
2、青島塞輪集團
青島賽輪集團打造的智慧工廠中,無反光板激光叉車AGV成為(wei) 該輪胎廠柔性化智能物流改造的主角。一方麵53台無反光板激光叉車AGV組成的智能物流係統在多達7.2萬(wan) 平方米的兩(liang) 層廠房內(nei) 實現物流無人化。另一方麵以AGVS為(wei) 實施主體(ti) ,打通MES,WMS,ERP等係統的數據鏈,實現整個(ge) 智能物流係統的信息實時管理,實現整個(ge) 車間的無人化,智能化,成為(wei) 全球首例無反光板激光導航叉車AGV在輪胎廠大規模應用案例。
3、龍星物流
龍星物流是一家從(cong) 事國際海運拆裝箱業(ye) 務的知名物流企業(ye) ,通過應用杭叉AGV混合調度係統,連同3台前移式AGV、7台堆垛AGV與(yu) 該公司的WMS倉(cang) 庫管理係統、AMS自動艙單係統對接。WMS將物流任務下發給AMS,AMS針對任務進行管理下發作業(ye) 指令給AGV,AGV執行並隨時反饋信息給AMS,從(cong) 而實現多AGV的協同作業(ye) 。AGV叉車保證該物流中心的卸貨和裝箱的搬運任務,同時完成堆高儲(chu) 存任務,堆高能力達到9米,並在低能量時自動充電,實現24小時自動化倉(cang) 儲(chu) 作業(ye) 。
無人叉車未來發展方向
未來,無人叉車將不僅(jin) 僅(jin) 是簡單的把貨物搬運到指定的位置,而是要把5G技術、大數據、物聯網、雲(yun) 計算等貫穿於(yu) 產(chan) 品的設計中,讓無人叉車成為(wei) 一種實時感應、安全識別、多重避障、智能決(jue) 策、自動執行等多功能的新型智能工業(ye) 設備。作為(wei) 智能單元的無人叉車,還應該具有物聯網全麵感知與(yu) 硬件單元互聯與(yu) 互操作功能,當多台無人叉車組建叉車車隊係統時,可以實現係統級的進化,形成叉車車隊智慧係統;此外,叉車還應該可以與(yu) 其他的物流智能硬件互聯互通與(yu) 互操作。
1、大型化和高速化
大型化是指設備的規模、能力越來越大。高速化是指設備的運轉速度、運行速度、識別速度、運算速度大大加快。無人叉車未來應在載重和舉(ju) 升方麵做研發升級,在運行速度等方麵做升級,但是前提還是需保證產(chan) 品的可靠安全。
2、實用化和輕型化
由於(yu) 無人叉車是在通用的場合使用,作業(ye) 按生產(chan) 線節拍來定,因此應好用,易維護、操作,具有耐久性、無故障性和良好的經濟性,以及較高的安全性、可靠性和環保性。考慮到綜合效益,未來無人叉車可在簡化結構、優(you) 化叉車性能及結構方麵等做部分調整。
3、專(zhuan) 用化和標準化
隨著生產(chan) 工藝流程的多樣性,無人叉車的品種越來越多且不斷更新。搬運活動的係統性、一致性,經濟性、機動性、快速化,要求一些AGV廠商向通用化、標準化方向發展。
4、成套化和係統化
隻有當組成生產(chan) 係統的設備成套匹配時,生產(chan) 流程才是最有效、最經濟的。在無人叉車基礎上,通過其中央控製係統與(yu) MES、ERP、RFID等其他係統無縫對接,協調配合,發揮出整個(ge) 生產(chan) 流程最佳效用。為(wei) 此,成套化和係統化具有廣闊的發展前景。未來無人叉車企業(ye) 更多的是給應用企業(ye) 提供一個(ge) 完整的解決(jue) 方案,而不是單獨一台兩(liang) 台無人叉車產(chan) 品去賣。要與(yu) 應用企業(ye) 完整的生產(chan) 體(ti) 係以及相關(guan) 軟件對接,這樣才能真正把枯燥的工業(ye) 製造通過無人叉車產(chan) 品改善整個(ge) 生產(chan) 過程,並且在實踐過程中不斷優(you) 化無人叉車解決(jue) 方案。
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