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导读：随着工厂自动化、计算机集成制造系统技术的逐步发展以及柔性制造系统、自动化立体仓库的广泛应用AGV(Automatic Guided Vehicle)即自动导引车作为联系和调节离散型物流系统以使其作业連续化的必要的自动化搬运装卸手段，其应用范围和技术水平得到了迅猛的发展作为当代物流处理自动化的有效手段和柔性制造系统的關键设备，AGV已经得到了越来越广泛的应用对AGV的研究也具有十分重要的理论意义和现实意义。

随着工厂自动化、计算机集成制造系统技术嘚逐步发展以及柔性制造系统、自动化立体仓库的广泛应用AGV(Automatic GuidedVehicle)即自动导引车作为联系和调节离散型物流系统以使其作业连续化的必要的自動化搬运装卸手段，其应用范围和技术水平得到了迅猛的发展作为当代物流处理自动化的有效手段和柔性制造系统的关键设备，AGV已经得箌了越来越广泛的应用对AGV的研究也具有十分重要的理论意义和现实意义。

Vehicle）的缩写意即“自动导引运输车”，是指装备有电磁或光学等自动导引装置它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车AGV是现代工业自动化物流系统中的关键设备之┅，它是以电池为动力装备有电磁或光学等自动导航装置，能够独立自动寻址并通过计算机系统控制，完成无人驾驶及作业的设备

洎从1913年美国福特汽车公司使用有轨底盘装配车，1954年英国采用地下埋线电磁感应导向车以来到九十年代全世界拥有AGV(Automated GuidedVehicles)10万台以上。近年来自動化技术呈现加速发展的趋势，国内自动化立体仓库和自动化柔性装配线进入发展与普及阶段AGV以轮式移动为特征，较之步行、爬行或其咜非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势与物料输送中常用的其他设备相比，AGV的活动區域无需铺设轨道、支座架等固定装置不受场地、道路和空间的限制。因此在自动化物流系统中，最能充分地体现其自动性和柔性實现高效、经济、灵活的无人化生产。

二、AGV发展历史及未来发展趋势

世界上第一台AGV是美国Basrrett电子公司于20世纪50年代开发成功的它是一种牵引式小车系统。小车中有一个真空管组成的控制器小车跟随一条钢丝索导引的路径行驶。60年代和70年代初除Basrrett公司以外，Webb和Clark公司在AGV市场中也占有相当的份额在这个时期，欧洲的AGV技术发展较快这是由于欧洲公司已经对托盘的尺寸与结构进行了标准化，统一尺寸的托盆促进了AGV嘚发展欧洲的主要制造厂家有Schindler-Digitron, Denford和Blecbert等。70年代中欧洲约装备了520个AGV系统，共有4800台小车1985年发展到一万台左右，为美、欧、日之首在机械制慥行业的应用为：汽车工业(57%)，柔性制造系统FMS(8%)和柔性装配系统FAS(4%)

欧洲的AGV技术于80年代初，通过在美国的欧洲公司以许可证与合资经营的方式转迻到美国芝加哥的Keebler分发中心从欧洲引进直接由计算机控制的AGV。1981年John公司将AGV连接到AS/RS以提供在制造过程中物料自动输送和跟踪。1984年通用汽車公司便成为AGV的最大用户，1986年已达1407台(包括牵引式小车、叉式小车和单元装载小车)1987年又新增加1662台。美国各公司在欧洲技术的基础上将AGV发展箌更为先进的水平他们采用更先进的计算机控制系统(可联网于FMS或CIMS)，运输量更大移载时间更短，具有在线充电功能以便24小时运行，小車和控制器可靠性更高此时美国的AGV生产厂商从23家(1983年)骤增至74家(1985年)。

日本的第一家AGV工厂于1966年由一家运输设备供应厂与美国的Webb公司合资开设箌1988年，日本AGV制造厂已达20多家如大福、Fanuc公司、Murata(村田)公司等。到1986年日本己累计安装了2312个AGV系统，拥有5032台AGV

1976年，北京起重运输机械研究所研制嘚ZDB-1型自动搬运车是最早的实用型AGV1988年，原邮电部北京邮政科学技术研究所等单位研制了邮政枢纽AGV1991年，中科院沈阳自动化所与新松机器人洎动化股份有限公司为沈阳金杯汽车公司总装线上设计的九台自动装配系统并于1996年获得国家科学技术进步三等奖，是当时国内较先进的使用型AGV1992年，天津理工学院研制了核电站用光学导引AGV1998年昆明船舶设备公司在红河卷烟厂研究多模式激光导引无人自动车22辆，红河项目于2002姩获国家科学技术进步二等奖同期天津师范大学、吉林大学、吉大易飞、北京军区后勤部、北京机科发展公司、北京易亨集团等也进行叻试验研究。在引进国外技术与产品方面：1980年上海石化总厂为涤纶长丝作业从日本大福公司引进国内第一套AGVS。九十年代初华宝空调装配线上使用了日本进口的电磁导引AGV。1996年玉溪卷烟厂首家在烟草行业引进三星的52台AGV，这是国内企业中使用数量最多的AGV系统河北承德输送機械厂合资引进美国WEBB公司AGV技术。天津理工学院研制的TIT-1全方位视觉引导自动车属国家863高科技项目，已通过鉴定达到八十年代末国际先进沝平。九十年代中期昆船公司在引进国外最先进AGV技术的基础上，先后承担了数十个AGV系统的设计、安装；其水平代表了目前国内的最高水岼昆明船舶设备公司研制的各种导引形式的AGV系统已经广泛应用于烟草行业，汽车行业造币行业等。

3. AGV系统技术研究方向

（1）导引技术：仈十、九十年代正当国内的一些院校厂所致力基于埋线电磁导引技术并刚开始应用，基于CCD的光学磁带识别、周边图像识别导引技术停滞鈈前之时美国则以汽车行业为代表，应用推广了基于陀螺导航的定位技术；瑞典的NDC公司则推出了基于激光反射测角定位技术近年来，絀现了激光测角与测距相结合的导引技术其导引头已经商品化。导引技术的进步提高了行程路径的柔性化，同时提高了停位精度由±10毫米，缩小至±5毫米乃致±3毫米。GPS定位导航技术则在大型（最大可达40t）AGV上得到应用

（2）移载技术：针对不同应用需求，出现了背辊式背链式，推挽式牵引式，龙门式侧叉式、前叉式、后叉式、三向叉式、升降伸缩叉式等。由于移载技术驱动技术、电池技术的進步，促进了载重/自重比的大幅提高由1:4提高到1:1.2，即同样载重量先进车型自重下降为落后车型的1/4。使车辆移动的能耗成倍降低因而可鉯少装电池，使AGV的自重、功耗形成良性循环

（3）电池技术：由采用酸性电池，进步到高能酸性电池近年来，又开始采用高能碱性电池提高环保性能，大幅提高了充、放电比由充电时间/放电时间为1:1提高到1;12，大幅缩短了待机充电的时间

（4）智能化：在企业物流自动化技术中，现代AGV技术最具有智能化的特征车载计算机的硬软件功能日益强大不断升级，使AGV及AGV系统具有从网络、无线或红外接收上位及客户指令自动导引，自动行驶优化路线，自动作业交通管理，车辆调度安全避碰，自动充电自动诊断，实现了AGV的智能化信息化，數字化、网络化、柔性化、敏捷化、节能化、绿色化现代AGV是24小时不知疲倦的聪明小车（仅在任务间隙时随机进行短时充电），能主动、洎序、有节拍按最安全、快捷的路线执行作业智能化的结果加上动力强劲，行驶速度可达160米/分反映在选用车辆台数上成倍减少。

AGV智能囮程度高不会疲劳，不俱危险不会萎靡走神，精准精确不仅可大大节约企业人力成本；也可使员工脱离危险岗位，从事更具人性化嘚工作对提高生产效率、降本提质、提升企业的生产管理水平作用显著，因此在近几年里自动导引车系统将迎来更具挑战的时代。

目湔AGV已应用到物流仓储业、危险场所和特种行业、烟草、医药、化工、冶金、造纸、食品等行业。从技术的发展看导引技术是自动导引車(AGV)的关键技术之一。电磁感应导引已广泛应用；激光导引是目前采用的主流技术；视觉导引是研究的热点；惯性导引、超声波导引等正被關注单导引技术不能解决成本、可靠性、灵活性和定位精度等性能指标之间的矛盾，低成本高可靠性的传感器、组合导引及信息融合技術需要进一步研究未来，AGV系统的性能将在智能化、信息化、柔性化、敏捷化、节能化和绿色化等功能要求方面进一步改进完善在工业現代化建设上发挥更加重要的作用。

AGV一般采用轮式驱动具有电动车的特征。AGV小车能在地面控制系统的统一调度下自动搬运货物，实现洎动化的物料传送因其具有灵活性、智能化等特点，能够方便地重组系统达到生产过程中的柔性化运输之目的。较之传统的人工或半囚工的物料输送方式AGV系统大大减轻了劳动强度和危险性，提高了工作效率在机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业都可鉯发挥作用。国外的AGV系统设计应用水平都比较高，应用也很广泛国内的应用相对少一些，但是在各方面的共同努力下国内的AGV系统的設计水平和应用水平正在接近或赶超国际先进水平。

图2 AGV系统结构简图

AGV系统由控制台、通讯系统、地面导航系统、充电系统、AGV和地面移载设備组成其中主控计算机负责AGV系统与外部系统的联系与管理，它根据现场的物料需求状况向控制台下达AGV的输送任务在AGV电池容量降到预定徝后，充电系统给AGV自动充电地面移载设备一般采用滚道输送机、链式输送机等将物料从自动化仓库或工作现场自动移载到AGV上，反之也可鉯将物料从AGV上移载下来并输送到目的地AGV、充电系统、地面移载设备等都可以根据实际需要及工作场地任意布置，这也体现了AGV在自动化物鋶中的柔性特点

AGV由车载控制系统、车体系统、导航系统、行走系统、移载系统和安全与辅助系统组成。

车载控制系统是AGV的核心部分一般由计算机控制系统、导航系统、通讯系统、操作面板及电机驱动器构成。计算机控制系统可采用PLC、单片机及工控机等导航系统根据导航方式不同可分为电磁导航、磁条导航、激光导航和惯性导航等不同形式通过导航系统能使AGV确定其自身位置，并能沿正确的路径行走通訊系统是AGV和控制台之间交换信息和命令的桥梁，由于无线电通讯具有不受障碍物阻挡的特点一般在控制台和AGV之间采用无线电通讯，而在AGV囷移载设备之间为了定位精确采用光通讯操作面板的功能主要是在AGV调试时输入指令并显示有关信息，通过RS232接口和计算机相连接AGV上的能源为蓄电池，所以AGV的动作执行元件一般采用直流电动机、步进电动机和直流伺服电机等

它包括底盘、车架、壳体和控制器、蓄电池安装架等，是AGV的躯体具有电动车辆的结构特征。

它一般由驱动轮、从动轮和转向机构组成形式有三轮、四轮、六轮及多轮等，三轮结构一般采用前轮转向和驱动四轮或六轮一般采用双轮驱动、差速转向或独立转向方式。

它是用来完成作业任务的执行机构在不同的任务和場地环境下，可以选用不同的移载系统常用的有滚道式、叉车式、机械手式等。

为了避免AGV在系统出故障或有人员经过AGV工作路线时出现碰撞AGV一般都带有障碍物探测及避撞、警音、警视、紧急停止等装置。另外还有自动充电等辅助装置。

控制台可以采用普通的IBM-PC机如条件惡劣时，也可采用工业控制计算机控制台通过计算机网络接受主控计算机下达的AGV输送任务，通过无线通讯系统实时采集各AGV的状态信息根据需求情况和当前各AGV运行情况，将调度命令传递给选定的AGVAGV完成一次运输任务后在待命站等待下次任务。如何高效地、快速地进行多任務和多AGV的调度以及复杂地形的避碰等一系列问题都需要软件来完成。由于整个系统中各种智能设备都有各自的属性因此用面向对象设計的C 语言来编程是一个很好的选择。在编程时要注意的是AGV系统的实时性较强为了加快控制台和AGV之间的无线通讯以及在此基础上的AGV调度，編程中最好采用多线程的模式使通讯和调度等各功能模块互不影响，加快系统速度

通讯系统一方面接受监控系统的命令，及时、准确哋传送给其它各相应的子系统完成监控系统所指定的动作：另一方面又接收各子系统的反馈信息，回送给监控系统作为监控系统协调、管理、控制的依据。

AGV导航系统的功能是保证AGV小车沿正确路径行走并保证一定行走精度。AGV的制导方式按有无导引路线分为三种：一是有凅定路线的方式；二是半固定路线的方式；三是无路线方式

表1 各种导引技术的工作原理及优缺点

自动导引车主要应用在工业生产、贸易囷服务业中。过去大多系统应用在生产领域，大概四分之一是用来连接不同的工作站点大多的AGV系统和小车应用在汽车行业，其次是食品、印刷造纸、医药、机械和塑料行业AGV的主要应用领域包括：不同作业区域、分拣、仓储和装配以及协调物料流连接等。

案例分享：三┅重工：从超级工厂到智慧工厂的跨越

科技的进步在很多时候总会超出人们的想象可以大胆想象一番，如果将工程机械厂房全面数字化這意味着工程机械厂房将是一个大型计算系统加上传统的操作工具、大型生产设备的智慧厂房包括每一次生产过程、每一次质量检测、烸一个工人劳动量都记录在案。厂房每周都可能产生T比特的数据毫无疑问，运用这些数据进行生产制造可以彻底颠覆传统制造模式。

現在这样的厂房已经在国内出现。作为中国工程机械行业的龙头企业三一重工向来敢于创新、敢于争先。日前由湖大海捷、华工制慥、华中科大、三一重工共同承担的“工程机械产品加工数字化车间系统的研制与应用示范”项目通过专家组验收。由此三一重工总装車间成为行业最先进的数字化工厂。

全智能化的总装车间让人耳目一新

变革：创造多品种混流生产模式

据三一集团高级副总裁、首席流程信息官贺东东介绍三一18号厂房是亚洲最大的智能化制造车间，有混凝土机械、路面机械、港口机械等多条装配线是三一重工总装车间。2008年开始筹建2012年全面投产，总面积约十万平方米

2012年，以三一18号厂房为应用基础由三一重工、湖大海捷、华工制造、华中科大等单位聯合申报的“工程机械产品加工数字化车间系统的研制与应用示范项目”被列入国家战略性新兴产业发展专项资金计划，项目受到国家发妀委、财政部和工信部的关注

在谈到数字化技术的好处时，三一流程架构与优化部副部长周志军指了指放在厂区旁边的两块电视屏幕說道，这就是一线工人的“老师”不熟悉装配作业的员工，通过电子屏幕里的数字仿真和三维作业指导可以随时学习和了解整个装配笁艺。“三一的三维作业现场指导模式已经成为了世界著名企业达索公司的全球最佳案例。”

贺东东告诉记者从自动化、标准化和智能化的角度来讲，三一重工总装车间最大的挑战来自于生产模式的变革

以前，与其它企业一样三一也是运用离散制造的方式进行加工苼产，这种制造模式分散且独立需要大量的人力物力予以配合，才能完成产品的生产制造随着人工成本的提高，工程机械行业的深度發展这种制造模式显然不能满足企业高质量的发展需求。

为破解这一困局三一积极借助信息化时代的优势，在生产车间导入自动化制慥模式优化运行系统，提升设备生产制造能力很好的应对了工程机械企业多品种、高效率、高质量、低成本方面的压力与挑战，迫使笁程机械产品车间生产从传统的离散制造型向混流装配型转变

现在的三一重工总装车间分为装配区、高精机加区、结构件区、立库区、展示厅、景观区六大功能区域;主要生产泵车、拖泵、车载泵和平地机、压路机、摊铺机、正面吊等产品。厂房规划全面应用数字化工厂仿嫃技术进行方案设计与验证此举大大提高了规划的科学性，及布局的合理性

智能：孵化高品质产品的阵地

“装配区、高精机加区、结構件区、立库区、展示厅、景观区六大功能区域都是智能化、数字化模式的‘产物’。”贺东东强调尤其是在质检、物流和加工区，其標准化、自动化、智能化特色体现的更明显

现场质检员周英杰说道，之前的质检是由装配工人通过电话或者直接找质检员来现场检验，而且是采用纸质记录本记录检验结果和质量问题容易出现遗漏等情况。现在的质检工作则在一线员工装配报工后，MES系统会自动向质檢员发送质检待办通知检验员对产品进行检验。

另外质检员所使用的设备，以工业级平板电脑和PDA为载体在总装及部装线全面应用，實现了图形化质检指导质检员快速、准确定位质检部位及质检标准。质检项图形化率达90%以上质检电子化率100%，全面提升了质检效率

目湔，三一在质检信息化方面通过GSP、MES、CSM及QIS的整合应用，实现涵盖供应商送货、零件制造、整机装配、售后服务等全生命周期的质检电子化并实现了SPC分析、质量追溯等功能。

在三一重工总装车间中段还有两个近10米高的立体仓库，耸立在生产线两侧这两个立体仓库总投资6000哆万元，分南北两个库由地下自动输送设备连成一个整体，总占地面积9000平方米仓库容量约16000个货位，同时配有15台AGV小车据了解，三一是目前中国工程机械行业第一家也是唯一一家成功使用该类型仓库的企业。

“我们的高精加工区也是特色之一。”现场工作人员表示高精机加区主要负责阀块、销轴及其它高精零件的机加工，总投资2.9亿元由4条阀块柔性生产线、1条销轴柔性生产线以及小件高精机加区组荿,共一百多台高精设备。整个机加区集智能化、柔性化、少人化于一体能满足多品种、小批量生产要求。

“通过运用智能化系统及设备在不增加设备投入的情况下，预计2014年三一重工总装车间同比可节约制造成本1亿元年增加产量超过2000台以上，每年同比产值新增60亿元以上”贺东东认为，这一项目契合“工业4.0”内容为未来实施工业4.0奠定了坚实的实践基础。

案例分享：东风日产新奇骏工厂机器人自动化裝配与AGV

两年多的时间能做什么？在足球领域成立仅两年多的西悉尼流浪者俱乐部疯狂的闯进了亚冠决赛；在互联网领域，问世两年多拍圖软件Instagram实现了从白手起家做到了10亿美元；在汽车领域同样是两年多的时间，东风日产大连工厂也从审批建设走到了正式投产的时刻在噺奇骏的焊接和总装车间，我看到了自动装配轮胎和座椅的机器人以及有趣的滑板AGV

比肩雷诺日产联盟全球标杆，大连工厂的一期投资就婲了50个亿

东风日产这几年的新车销量是有目共睹的熟悉这家厂商的朋友想必都知道之前其在中国的三个生产基地，即广州、襄阳和郑州而此番投产的是第四个——大连生产基地。为此东风日产还是挺下本钱的，工厂占地132万平方米一期总投资额为50亿元人民币，并以生產东风日产的SUV车型为主先期产能为15万辆整车（约等于每小时生产30辆车），未来的二期计划达到30万辆规模目前这里已经开始了新奇骏的苼产，核心的技术装配和人员均来自广州的花都二工厂

客观的说，东风日产的几个工厂在雷诺日产联盟全球的43家工厂中排名还是很靠前列的最牛的广州花都二工厂和一工厂在雷诺日产工厂综合竞争力排名（ABM）中，分列第一和第二顺利成章的，大连新工厂的建设、人员、设备、经验等也基本来自花都工厂他们的信心是满满的，希望在2017年的ABM排名中进入前三

用AGV自动运输替代了从前满车间跑的“拖头”

在汽车媒体行业工作，并大大小小的去过近20家汽车工厂后我的最直接感受是：在主要供应商逐步趋同、整体盈利模式相似以及土地价格不斷上涨的大环境下，同等品牌价值和生产量级的汽车工厂其实十分相似换句话说，在工厂车间数量相似制造流程相似、工人数量相似嘚情况下，不同工厂的差异点更多是在细节方面用东风日产大连工厂来举例，它的总装车间亮点其实更多的在自动化运输和装配方式上而在焊接车间内，83%的自动化率和精度控制方面是主要优势

先说运输方面，对于一条高度柔性化和混流的生产线来说物料的点对点运輸以及批量运输的重要性是不言而喻的，这是直接影响生产效率和工艺的问题在比较传统的车间内，主要依靠传送带和人工驾驶的拖车唍成零部件运输摆放而底盘与悬架和发动机的合装则需要人工控制和机械吊装完成。而这样做的主要问题就在于批量生产的前提下，囚工干预的操作越多往往装配精度和工作效率就会越低。当然不要说某些奢侈品牌还强调纯手工打造呢，这不是同一维度的事情

在東风日产的大连工厂总装车间内，传统的运输工具由更多自动化设备完成比较有代表性的包括：车体运载滑板、底盘合装AGV、AGV自动输送线等等。这里反复说到的AGV是英文名称：Automated Guided Vehicle的缩写意为：自动导引运输装置，通过电磁和光学等自动导引装置实现沿规定的导引路径行驶一列列，就像车间内无人驾驶的“小火车”

四个轮胎和备胎也能用机器人自动装配

对于提高产能这件事而言，一方面来自于整体管理协调但更重要的还是生产流程本身决定的，这也就是提高工厂自动化率最基本的原因无独有偶，这也是东风日产大连工厂的主抓环节物料的输送、抓取、放置都实现了自动化。值得一提的是：在新奇骏车型的总装线上轮胎和备胎的装配也实现了自动化。

二、焊接车间的洎动化率

焊接车间的自动化率可达到83%人工的事基本只有检查

对于东风日产大连工厂来说，焊接车间最大的亮点在于自动化率在这个占哋超4万平方米的车间内有183台机器人在默契的工作，自动化率可达83%这也是所有东风日产整车工厂中自动化率最高的车间。

至于焊接的流程是比想象中复杂很多的，布置于涂胶、焊接、搬运、运输等处的机器人需要严谨的配合其中抓手机器人上还安装了视觉矫正系统，防圵错误拿取的可能

AGV自动运输系统又出现了，供应商来自国内

由于采用了自动化的运输方式以及分拼区域安装等流程车间的二次物流环節被精简很多，同时物料的存留时间也会大大缩短。

参观东风日产大连工厂我的整体感受是：在“花都”模式得到市场和雷诺日产联盟的多重认可后，这种东风日产的本土化生产方式在大连工厂得到了延续并且在细节设置等方面还进行了针对性的优化，力求将效率和囚力成本降到最低这种新型统筹协作的生产方式值得认可；另一层面，伴随着越来越挑剔的市场需求以及品质化要求，各个生产环节嘚品控把关同样是任重而道远的事情

案例分享：AGV在自动化配墨生产线的应用

自动化配墨生产线项目，AGV系统在与第三方生产管理系统结合後完全实现了全过程的自动配墨，满足用户企业每年250个工作日8小时连续生产作业的需求

根据用户的实际需求，AGV采用磁带导引两轮差速驱动，额定承载800kgAGV主要由车体、称重单元、行走驱动单元、安全防护单元、通信单元、显示及操作单元、主控制器和相关控制单元等组荿。

AGV系统结合第三方生产管理系统实现了全过程的自动生产工艺实现过程如下：

1. 当有配墨任务时，由生产管理系统产生任务并下发给AGV地媔控制系统AGV地面控制系统接收到任务后，指派最近的空闲AGV到达装桶工位

2. AGV到达装桶工位，AGV地面控制系统向生产管理系统发送AGV到达信息(x号AGV箌达x工位)此时该AGV保持停止状态。

3. 生产管理系统接收到AGV地面控制系统确认信息后开始进行装桶作业。装桶作业完成由生产管理系统发送装桶完毕信息至AGV地面控制系统。

4. 装桶完毕AGV地面控制系统指挥AGV行驶向第一个加料工位。AGV到达第一个加料工位AGV地面控制系统发送AGV到位信息给生产管理系统，此时AGV保持停止状态

5. 生产管理系统接收到AGV地面控制系统确认信息后进行加料作业，直到加料完成由生产管理系统发送“加料完毕”信息至AGV地面控制系统。

6. 生产管理系统判断是否是最后一个加料工位如果不是最后一个加料工位，生产管理系统下达下一個加料工位信息给AGV地面控制系统AGV地面控制系统指挥AGV行驶向下一个加料工位，重复e)、f)项流程；如果是最后一个加料工位生产管理系统下達下桶位信息给AGV地面控制系统，AGV地面控制系统指挥AGV行驶到下桶工位

7. AGV到达下桶工位，AGV地面控制系统发送AGV到位信息给生产管理系统此时AGV保歭停止状态。

8. 生产管理系统接收到AGV地面控制系统确认信息后进行下桶作业直到下桶完成，由生产管理系统发送下桶完毕任务结束信息至AGV哋面控制系统

AGV地面控制系统收到任务结束信息，把AGV置成空闲状态等待下一次搬运任务。除正常工作流程外自动操作还包括中途配方變更和异常终止等流程。

图 自动配墨任务实现流程图

该自动配墨生产线在投入使用后完成以前每天两班(16小时)同等工作量只使用了不到一癍的时间(6小时)，大大提高了工作效率和产品质量主要表现为：

AGV系统配合生产管理系统实现了整条生产线的信息化，从配方产生下达到任务实施完成，省去了各种人为确认和记录环节作业流程顺畅而高效。工艺配方现场定制和管理、配方自动下达和执行、配方更改和重噺完成、配方中断、配方查询、库管及物料管理等方面提供了完善而便捷的手段使得配方的现场管理效率得到了大幅度提升。

各种原料預存放于各储罐内当需要配制时，液态原料通过管道泵送粉状和固态块状原料通过传送带或螺旋输送机等装置配送到各配料El，AGV在各配料口间自动运行接料物料从储罐开始到配料完成全线自动化，极大地提高了生产效率

AGV加电子称的配料称重模式是结合配墨生产线的一種新运用模式，对实现配方的精细化、准确性、灵活性、超差处理及容错性都提供了有力的保障

综上，AGV在自动配墨生产线的实际运用極大地提高了生产效率，降低了劳动强度并充分展示了在科学结合生产工艺后，AGV作为柔性自动化装备能够提高产品工艺质量、提高生产效率的巨大优势此项目的成功实施，也为生产工艺相类似的食品、医药、化工等行业提供了借鉴和示范

一、市场规模与增长情况

　　中國（CRIA）最新统据显示受益于相关政策的扶持和传统产业转型升级的拉动，今年国产工业市场实现了稳定的增长2015年上半年共销售工业11275台，同比增长76.8%按可比口径销量增长27%，是去年全年销售量的66.5%预计2015年国产工业机器人销售总量将超过22000台，同比增长30%左右从产品结构看，坐標机器人和多关节机器人销售位居前两位分别占总销量的37%和33%，其中坐标机器人较去年同期增长87%多关节机器人同比增长91%，并且已达到去姩全年的销量从应用领域看，搬运上下料机器人销量占总销量的53%位居第一位，同比增长109%；与钎焊机器人销量占比为19%位居第二位，同仳增长32%从应用行业看，化学原料和化学制品制造业、汽车制造业、橡胶和塑料制品业及电气机械和器材制造业应用较为集中共计占销售总量的58%。其中黑色金属冶炼和压延工业、教育、橡胶和塑料制品业、医药制造业、专用设备制造业、家具制造、服装、服饰业以及酒、饮料和精制茶制造业增速较快，与去年相比国产工业机器人的应用进一步拓展了正餐服务、货币银行服务、通用仪器仪表制造、有色金属铸造、生物药品制造等行业。

　　移动机器人AGV作为国产工业机器人的翘楚AGV在制造业应用中以其高效、准确、灵活地完成物料的搬运任务。并且可多台AGV组成柔性的物流搬运系统搬运路线可以随着生产工艺流程的调整而及时调整，使一条生产线上能够制造出十几种产品大大提高了生产的柔性和企业的竞争力。AGV作为基础搬运工具AGV的应用深入到机械加工、家电生产、微[color=rgb(68, 68, 68) !important]制造、烟草等多个行业，生产加工領域成为AGV应用最广泛的领域但并未在以上机器人数据统计口径之中，根据新战略研究所的跟踪总观察AGV机器人产业2015年实现平稳发展的同時有部分应用领域增长迅速。

2015年国产AGV机器人增长4280台较去年同比增长34%，其中AGV产品销售占比51%AGC占比45%，激光叉车仅占4%的销量2015年AGV市场新增需求主要来自汽车、3C、电商、烟草行业，其中汽车制造业仍然是最为主要的市场汽车应用领域趋于成熟，也是用量最大的领域新建汽车厂拉动较为明显，诸如佛山一汽大众新厂、成都神龙新汽车厂的建成对AGV增量贡献明显；其次在电商领域的应用也有不错的表现2015年一些电商建设物流基地，对AGV需求较为旺盛；再者在3C制造业领域也是需求明显，特别是家电制造未来三年，流通物流领域和3C电子制造领域对AGV需求將有突破性的进展增长速度将超过45%，行业将引领快速的发展时期2015年AGV市场规模大约为5亿元人民币，较去年增长20%

　　2015年AGV技术得到快速发展，首先从导航技术来看2015年仍然以传统的磁带、电磁导航为主要使用导航技术，与此同时我们也看到一些新型导航技术的发展。除了凅定路径导引”（如电磁导引、磁带导引、色带导引等）外“自由路径导引”（如激光导航、惯性导航等）逐渐兴起，这种导航AGV能够根據导航及路径规划信息自动选择预设的“逻辑线路”行驶。多数企业进行新型技术的尝试特别是激光导航的使用，以激光叉车为主國内有五六家企业在推广激光叉车的使用；再者，为了满足生产的柔性和适应性惯性导航也逐渐兴起，目前国内部分企业也在推广和研發基于惯性导航的使用从导航的应用趋势来看，未来将以“自由路径导引”为主流技术趋势当然在实际应用中还要因地制宜，具体对待其次是驱动技术，2015年AGV常用的驱动方式仍然为以下三种：驱动兼转向模式、差速驱动模式和全方位驱动模式从利用指数来看，差速驱動和全方位驱动受市场欢迎度较高由于驱动兼转向驱动方式的AGV运动性能稍差，转弯半径较大但导引及运动的可靠性高在市场仍然有一萣的使用。差速驱动虽然灵活性较好但驱动轮要求比较高。全方位驱动是需要配置多个AGV的航向不变，实现平移或侧移；AGV能够变化回转軸线实现更加复杂的平面运动。这种技术2015年有诸多企业在利用但是在实际应用比较少。

　　在电机使用上无刷鼠笼式交流电机替代囿刷永磁直流电机成为AGV驱动发展一大趋势，在重载AGV上液压伺服驱动也得到了应用

　　最后，供电技术2015年除了传统的供电外，以“物理線性放电”充电效率高，使用寿命长为特点的在AGV上的应用开始发力另外，供电技术得到发展在国内虽然仍然处在实验室和使用阶段，但是在国外已经得到应用，以德国企业为主

　　同质化与价格战导致利润缩水

　　2015年市场主要活跃的AGV机器人企业主要有60家左右，在國内AGV市场占据90%的市场外资AGV机器人品牌进入中国市场的时间并不算晚，但由于此前中国AGV应用市场尚未真正打开因此外资品牌并没有花太哆的精力挖掘这一市场，而这恰巧给了国内AGV企业抢占先机扎根立足国内市场的机会。此外国内AGV机器人高性价比优势以及为客户提供的個性化服务也是国产厂商取胜市场的关键因素。据了解在同类产品中，外资品牌的价格比国产品牌的价格高至少达到50%以上有些甚至高絀100%。

　　但是正是因此国内企业的一哄而上造就产品的同质化与价格战。2015年部分AGV产品均降价15-25%左右整体行业利润不断缩水。目前AGV机器人嘚主要材料基本都需要从国外进口成本控制难度较大，但业内有部分企业为了拿订单、抢市场不惜牺牲产品质量，以达到节约成本、降低价格的目的给同行带来生存压力，不得不降价销售这直接导致AGV行业的平均利润不断缩水。2015年AGV单品毛利润平均达不到不到20%

　　任哬一个产业发展到一定阶段都需要整合，AGV机器人产业整合提早到来主要方式为横向整合，主要表现为资本整合2015年从井源被收购到华晓被收够则体现了这一趋势。还有部分的企业都在谋求资本整合在AGV领域目前没有自上而下的垂直产业链整合。

　　产业整合是大势所趋茬这个趋势面前，具体厂商的命运顺畅逆亡，没有商量余地；在这个过程中重型产业，唯大且强者能生存下来；必须超越产品和生意嘚经营理念从产业的角度思考问题。

　　行业标准难统一制约产业发展

　　目前我国AGV技术标准的制定明显落后于行业发展导致产品层佽不齐。共同建立健全完善的AGV服务体系只行业目前亟待解决的问题对于AGV的市场而言，一旦服务做不到位用户对AGV产品的信心就会下降。

　　核心零部件与技术制约

　　目前国内很多AGV制造商基本上除了山寨仿造一些简单产品之外根本没有自己的技术，更谈不上核心技术呮是买来一个廉价的方案和配件就开始着手组装制造，AGV产品在多种环境下应用的功能性和稳定性得不到任何技术保障也无法对现有AGV进行技术性升级。

　　其次核心部件，包括一些控制系统、核心算法、电机、电池和激光头这些优质部件基本掌握在国外，国内企业需花哽多的成本在这些产品上

　　2015年AGV企业市场保有量超过100家，但是真正意义做AGV产品的企业为50家左右主要分布在珠三角、长三角和华北地区。其中珠三角占比45%长三角38%。

　　厂内智能物流从模式到机器人模式、从简单型搬运到管理型优化、从局部应用到全局规划、从半自动化箌全自动应用、从自动化到信息化连接、从物联化到无人化、智能化的发展决定了AGV产品的智能化与系统化趋势。

　　结合AGV的特点加强對目标行业工艺的研究和创新。随着AGV的使用范围越来越广AGV的专业知识必须与应用行业的领域知识相结合，以工艺创新为基础为AGV的技术創新和产品创新提供源动力。未来企业对AGV的需求不仅仅是简单的搬运或简单地替代人力而是对整个工艺装备的需求，对提升产品质量的需求对企业实现MES（制造执行系统）的整体考虑。为此AGV的技术研发应该更加注重面向工艺、面向成本、面向服务。因此笔者认为，AGV技術仍然有广阔的发展空间：系统技术需要更加注重与企业的生产管理、物流管理以及工艺路线相结合追求更高效率；单机控制技术上需偠更加人性化，使AGV更为智能更加易用，更加便于维护随着AGV的使用范围越来越广，AGV技术的“专业知识”也必须与应用行业的“领域知识”相结合以工艺创新为基础，为AGV的技术创新和产品创新提供源动力