1953-2020——AGV全球发展综述

起步

第一辆AGV诞生于 1953年,它是由一辆简易的AGC产品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。随后AGV相关研究开始起步。

1960年欧洲就安装了各种形式、不同水平的AGVS220套,使用了AGV1300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。

1972年,科尔摩根NDC主导了在沃尔沃Kalmar工厂的第一套现代化的自动化导引车系统的开发和安装。

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,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。

经过三十余年的发展,欧美地区的AGV技术及应用渐趋成熟,AGV开始出现产业化发展趋势。

分化

AGV在欧美市场应用逐渐扩大的同时,日本也开始注意到这种自动化搬运设备。

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。

但在技术路线上,日本与欧美走向了不同的方向。

欧美国家追求AGV的自动化,以欧美为代表的AGV完全不需要人工干预路径构造,能够运用在几乎所有的搬运场合。这种AGV功能完善、技术先进;同时为了能够采用模块化计划,低沉计划成本,提高批量生产的尺度,欧美的AGV放弃了对于于轮廓造型的追求,采用大部件组装的形式进行生产;系列产品的覆盖面广:种种驱动模式,种种导引方式,种种移载机构应有尽有,系列产品的载重量可从50kg到60000kg(60吨)。由于技能和功能的限定,此类AGV的销售价钱还是居高不下。

日本则追求简朴纯粹型AGV技能,或者只能称其为AGC(AutomatedGuidedCart),该技能追求的是简略无效,尽力让用户在最短的时间内收回投资成本。这类AGV在日本和台湾企业利用十分普遍,从数量上看,日本生产的年夜多数AGV属于此类产品(AGC)。该类产品完全联合简略的生产利用场合(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,多数只采用简朴纯粹的磁带导引方式。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略得不能再简略的功能器件,使AGC的成本几乎降到了极限。这种AGC在日本80年代就得到了普遍利用,2002到2003年达到利用的顶峰。

不管是追求全自动化的欧美还是简易搬运的日本,都只是从各自的实际需求出发,让成本和效率实现最好平衡。

发展

在欧美和日本AGV技术及应用逐渐成熟之际,国内在AGV领域的探索才刚刚开始。

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。

但整个七八十年代,国内AGV技术的研究都还只停留在实验室阶段,并没有真正的落地应用。

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,完成了AGV从实验室样机到生产一线产品的跨越。

1996年,昆船开始与NDC合作,一年之后,昆船建成了自己的国家重点物流实验室,并利用NDC技术生产了第一套AGV验证系统(2台),中国的第一台激光导引AGV以及第一台全方位运动AGV。

2000年至2012年,是国内AGV行业的平稳发展阶段,传统制造行业、食品行业、轻工行业等引入AGV的应用,使AGV的应用开始深入到国民经济的各个领域。国产的AGV及AGVS开始出口国外发达国家和地区。

蓬勃

2012年,亚马逊收购kiva,这种新式的仓储分拣AGV开始进入人们视线,在某种程度上仓储机器人的火爆也带动了AGV在各行业的应用。尤其是在国内,2014年前后创业公司一波接着一波涌现,市场活力不断增强。

在技术路线上,2012年之后,AGV开始沿着更加自主化的方向发展,在AGV的基础上,业内也开始提出新的概念——AMR(Automated Mobile Robot即“自主移动机器人”)。

从“自动导引”到“自主移动”,相比于AGV,AMR可利用软件对工厂内部绘制地图或提前导入工厂建筑物图纸实现导航。该项功能相当于一辆装载有 GPS 以及一套预装地图的汽车。当汽车设置人们的住处和工作地址后,便能根据地图上的位置生成最便捷的路径,搬运设备的柔性化得到很大提升。

从AGV到AMR,导航技术的发展是设备从“车”逐渐过渡到“机器人”的主要因素之一,传统的AGV多采用磁条、电磁及二维码等导航方式,而AMR更多的采用slam(即时定位与地图构建)技术,搭载激光雷达或视觉传感器,实现自主导航。当然,由于应用场景的复杂性其实并不好界定哪一种导航方式是最好的,行业也认为,未来AGV会朝着融合导航的方向发展。

伴随着各项技术的不断发展,AGV当前也正在更多地与互联网、大数据技术相结合,使物流系统的感知能力、自主决策能力得以提升,智能化程度显著提高。同时随着AGV产业的发展,AGV的需求增多、技术成熟及成本的降低将推动AGV应用范围的进一步扩大。

市场方面,欧美日韩以及国内目前是AGV最主要的应用市场,当然东南亚等地区近几年应用也在逐渐起步,而欧美AGV企业仍旧是走高端发展路线,也出现了一批优秀的AMR厂商。日本由于其专注AGC的应用历史,正逐渐丧失在高端AGV领域的竞争力,而国产AGV经过今年的蓬勃发展,无论是高端产品还是低端设备,品类都较为齐全,目前一些优秀的国产AGV企业正在逐渐走向海外。

从1953到2020,60余年间,从功能单一的搬运设备到能适应越来越多复杂环境,AGV在不断进化的过程中市场也一步步在扩大,未来AGV又将朝着什么样的走向发展?我们拭目以待!