物联网时代,AGV智能搬运车还能用来做什么?

AGV是Automated Guided Vehicle的简称,也称为无人搬运车,指装备有电磁或光学等自动引导装置,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,工业应用中不需驾驶员的搬运车,以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为,或利用电磁轨道来设立其行进路线。
随着工厂自动化、计算机集成制造系统技术逐步发展,以及柔性制造系统、自动化立体仓库的广泛应用,AGV搬运车作为自动化搬运装卸手段,是智能仓储和智能工厂不可或缺的工具,也是制造型企业提高生产效率、降低生产成本的最佳选择。
黑金刚的这款橘黄色AGV智能搬运车,在其美观的外形下,更是具有自动化程度高、强劲动力、柔性控制、定位精准、作业效率高、安全性高、耐用等特点,把传统产线和仓储中“人找货”的固有物流模式,转化为高效、便捷、智能的“货到人”模式,实现了无人化管理,解决了基地仓储面积大、人工作业强度高等痛点,显著提高产线生产效率,大幅降低人工成本。
技术要点
AGV系统由3大部分组成:行走机构、传感系统和控制系统。行走机构是AGV实现运动的基础,决定AGV的运动空间和自由。传感系统决定其导航方式,主流使用激光传感器、超声波传感器、光电传感器、磁传感器、CCD摄像机、红外传感器或者GPS定位。近年来微机技术、人工智能和传感测控技术的飞速发展使得AGV也更加智能化,人性化,使AGV朝着智能机器人的方向提升。
模块组成
车体:由车架和相应的机械装置所组成,是AGV的基础部分,也是其他总成部件的安装基础。
蓄电和充电装置:由充电站及自动充电机组成,AGV可以完成自动在线充电,由中央控制系统集中管理,实现24小时连续生产。

驱动装置:由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度控制器等部分组成,是控制AGV正常运行的装置。其运行指令由计算机或人工控制发出,运行速度、方向、制动的调节由计算机控制,为了安全,在断电时制动装置则靠机械制动方式实现。

导向装置:接受导引系统的方向信息,保证AGV小车沿正确路径行走。

通信装置:实现AGV与控制台及监控设备之间的信息交换。

安全与辅助装置为了避免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。

移载装置:与所搬运货物直接接触,实现货物转载的装置。不同的任务和场地环境下,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。

中央控制系统:由计算机、任务采集系统、报警系统及相关的软件组成。主要分为地面(上位)控制系统及车载(下位)控制系统,其中,地面控制系统指AGV系统的固定设备,主要负责任务分配,车辆调度,路径(线)管理,交通管理,自动充电等功能;车载控制系统在收到上位系统的指令后,负责AGV的导航计算,导引实现,车辆行走,装卸操作等功能。

优势优点
AGV以轮式移动为特征,较之步行、爬行或其它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的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置,不受场地、道路和空间的限制。因此,最能充分地体现其自动性和柔性,实现高效、经济、灵活的无人化生产,其优势为:
自动化程度高由计算机,电控设备,激光反射板等控制。

当车间某一环节需要辅料时,由工作人员向计算机终端输入相关信息,计算机终端再将信息发送到中央控制室,由专业的技术人员向计算机发出指令,在电控设备的合作下,这一指令最终被AGV接受并执行——将辅料送至相应地点。

充电自动化

当AGV小车的电量即将耗尽时,它会向系统发出请求指令,请求充电(一般技术人员会事先设置好一个值),在系统允许后自动到充电的地方“排队”充电。

工作效率高

在有安全冗余考虑的前提下,可实现24小时连续运转,大大提高了产品物料等搬运效率

节省管理精力

AGV实现全数字化管理,可以有效规避人为因素,提高管理水平。

可靠性高

相对于人工搬运的低效率,叉车及拖车路径、速度、安全的未知性,AGV的行驶路径和速度可控,定位停车精准;同时,AGV中央管理系统,可以对AGV小车进行全程监控,可靠性得到极大提高。

安全性高

AGV具有完善的安全防护能力,有智能化的交通路线管理,安全与避碰,多级警示,紧急制动,故障报告等,能够在许多不适宜人类工作的场合发挥独特作用。

灵活方便

减少占地面积;生产车间的AGV小车可以在各个车间穿梭往复。

外形美观

提高观赏度,从而提高企业的形象。

适用场景
随着物流系统的迅速发展,AGV的应用范围也在不断扩展,它并非某个行业的专用设备,而是几乎可用于任何行业的搬运作业,可以说只要有搬运的地方,就有AGV的身影。
1、仓储业
仓储业是AGV最早应用的场所。1954年世界上首台AGV在美国的South Carolina州的Mercury Motor Freight公司的仓库内投入运营,用于实现出入库货物的自动搬运。目前世界上约有2万台各种各样AGV运行在2100座大大小小仓库中。

2、制造业
AGV在制造业的生产线中大显身手,高效、准确、灵活地完成物料的搬运任务。并且可由多台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。近年来,作为CIMS的基础搬运工具,AGV的应用深入到机械加工、家电生产、微电子制造、卷烟等多个行业,生产加工领域成为AGV应用最广泛的领域。

 

3、邮局、图书馆、港口码头和机场
在邮局、图书馆、码头和机场等场合,物品的运送存在着作业量变化大,动态性强,作业流程经常调整,以及搬运作业过程单一等特点,AGV的并行作业、自动化、智能化和柔性化的特性能够很好的满足上述场合的搬运要求。
4、烟草、医药、食品、化工
对于搬运作业有清洁、安全、无排放污染等特殊要求的烟草、医药、食品、化工等行业中,AGV的应用也受到重视。在国内的许多卷烟企业,如青岛颐中集团、玉溪红塔集团、红河卷烟厂、淮阴卷烟厂,应用激光引导式AGV完成托盘货物的搬运工作。
5、特种行业、危险场所
在军事上,以AGV的自动驾驶为基础集成其他探测和拆卸设备,可用于战场排雷和阵地侦察,英国军方正在研制的MINDER Recce是一辆侦察车,具有地雷探测、销毁及航路验证能力的自动型侦察车。在钢铁厂,AGV用于炉料运送,减轻了工人的劳动强度。在核电站和利用核辐射进行保鲜储存的场所,AGV用于物品的运送,避免了危险的辐射。在胶卷和胶片仓库,AGV可以在黑暗的环境中,准确可靠的运送物料和半成品。

当今世界,智能制造已成新一轮工业革命的核心与全球制造业发展的重要方向,技术创新应用加速,各大公司持续加大智能制造投入,智能装备被更广泛应用。随着国内智能制造政策环境的优化,智能制造标准体系逐步完善,新一代信息通信技术与生产工艺、管理流程、装备及产品等加速融合,也在推动我国智能制造的提速。黑金刚AGV搬运车为不断提高工厂智能化程度,不仅能提供精准准确物料搬运,大大节约企业人力成本,还可以使员工脱离危险岗位,从事更具人性化的工作,对提高生产效率、降本提质、提升企业的生产管理水平有显著的作用。黑金刚科技致力于帮助企业以向智能制造为目标的方向转型升级,为满足智能制造发展需求,为客户提供智能制造整体解决方案,助力“中国制造”。

 

AloT助力下,智能工厂是否能达到TA的“终极形态”?

智能制造转型是必然的趋势,同时也是制造业未来发展的重要方向。不管是人口结构的变化,导致持续人力成本上升,还是市场需求的快速更新,对工厂提出柔性化的需求。未来的生产线必须是高效、节能、和敏捷响应性的,以应对不确定性的外部环境变化。目前全球各国都开始意识到先进技术对制造业的重要作用,德国提出了工业4.0战略,希望利用信息物理系统提升制造业水平,美国推出了工业互联网,欲通过联网机器的监测分析洞察新机遇。与此同时,日本制定智能社会5.0发展路线图,试图超越德国工业4.0.而中国也在大力推动智能制造转型升级,大规模的机器换人,向物联网+制造的全新模式迈进。
互联网实现了“人人互联”和“人物互联”,而物联网则是在“互联网”概念的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。通过信息传递设备把物与物、物与人、人与人相联,使得信息在三者之间交换并被处理、并被运用。工业物联网技术可以帮助工厂建立一个万物互联的交叉型网络体系,可以影响工厂中所有工业生产设备,从而实现人与设备、设备与设备之间、设备与产品、乃至产品与客户、管理、物流等进行自发性连接与沟通,并自动向最优解决方案调整,从而构建一个高度灵活性、个性化、利用最少资源进行最高效生产的工业生产体系。
智能工厂的设计理念是“四维合一”,即工业化、信息化、可视化、智能化。实现四者深度融合的关键技术是信息化技术,信息化技术必须是以采集到工厂各个环节的数据为基础的,智能工厂就是以数据为基础的信息管理平台,也可以说是一个以工厂设备基础数据为核心的数据仓库,为工厂的日常运营、维护、扩建和检维修项目提供了完整、准确和可信的基础数据。那么这种基础数据从何而来?毫无疑问,正是基于工业物联网技术的应用。
在当前智能制造的热潮之下众多制造企业都开展了智能工厂的建设实践
●   西门子安贝格电子工厂实现了多品种工控机的混线生产●   施耐德电气实现了电气开关制造和包装过程的全自动化●   三菱电机名古屋制作所采用人机结合的新型机器人装配产  线,实现从自动化到智能化的转变,显著提高了单位生产面积的产量●   FANUC公司实现了机器人和伺服电机生产过程的高度自动化和智能化,并利用自动化立体仓库在车间内的各个智能制造单元之间传递物料,实现了最高720小时无人值守●   美国哈雷戴维森公司广泛利用以加工中心和机器人构成的智能制造单元,实现大批量定制●   全球重卡巨头MAN公司搭建了完备的厂内物流体系,利用AGV装载进行装配的部件和整车,便于灵活调整装配线,并建立了物料超市,取得明显成效。

 

那么,智能工厂的规划建设需要考虑哪些方面呢?
一、数据与算法数据与算法
要实现智能工厂的有效运作,制造企业应当采用适当的方式持续创建和收集数据流,管理和储存产生的大量信息,并通过多种较为复杂的方式分析数据,且基于数据采取相应行动。智能工厂内部数据可以多种形式存在,且用途广泛,例如与环境状况相关的离散信息,包括湿度、温度或污染物。要建立更加成熟的智能工厂,所收集的数据集可能会随着时间的推移涉及越来越多的流程。例如,如果要对某一次实践结果加以利用,就需要收集和分析一组数据集。而如果要对更多的实践结果加以利用或从某一次实践操作上升至整个行业,就需要收集和分析更多不同的数据集和数据类型(结构化相对非结构化),还需考虑数据分析和存储,以及数据管理能力。数据也代表数字孪生,这是高度成熟的智能工厂结构具备的特征。数字孪生通过数字化形式, 以较高的水平呈现某对象或流程过去及当前的行为。数字孪生需针对生产、环境和产品情况持续开展实际的数据测量。基于强大的处理能力,数字孪生可从产品或系统情况中获取重要信息,反映现实世界中设计与流程的变化。
二、技术
智能工厂的有效运作有赖于各类资产的相互关联和中央控制系统的集中控制。工厂资产即工厂设备,如原料处理系统、工具、泵、阀门等。制造执行系统或数字化供应网络堆栈均属中央控制系统。数字化供应网络堆栈是一个多层次集成枢纽,是全面获取智能工厂和广泛的数字化供应网络数据的唯一入口。该系统通过收集和综合信息,为决策制定提供支持。但各企业也需考虑其他技术,包括交易和企业资源规划系统、物联网以及分析平台,同时也应当考虑边缘加工和云存储等需求。这就需要企业运用工业4.0时代所特有的各类数字化和物理技术——包括分析技术、增材制造、机器人技术、高性能计算、人工智能、认知技术、高级材料以及增强现实——将不同资产和设备关联起来,对数据加以处理,实现经营活动的数字化。

三、流程与管理

智能工厂最重要的特征之一是其自优化、自适应以及生产过程自动化的能力。该特征能够从根本上改变传统流程和管理模式。自主系统能够在没有人工参与的情况下制定并实施许多决策,并在诸多情况下将制定决策的责任从人工转移到了机器,或者说仅由少数人制定决策。

 

此外,智能工厂的互联范围也将有可能扩展到工厂以外,工厂与供应商、客户以及其他工厂的关联度将进一步增强。该等类型的协作也可能会引发新的流程和管理模式问题。随着对工厂更加深入和全面的了解,以及生产和供应网络的扩大,制造企业也可能面临各种不同的新问题。企业可能需要考虑和重新设计决策制定流程,以适应新的转变。

四、人员

智能工厂并不一定都会成为“黑灯工厂”,人员仍将是工厂运营的关键。但智能工厂可能会在运营以及信息技术/运营技术组织架构方面发生重大变化,导致人员职位出现变动,从而适应新的流程和功能。一些职位由于可能被机器人(物理和逻辑)、流程自动化以及人工智能取代,因此已没有存在的必要。而其他一些职位的功能可能会因虚拟/增强现实以及数据可视化等新技术的加持而得以增强。

人员和流程管理变革离不开灵活、适当的变革管理方案。组织变革管理将对采用智能工厂解决方案发挥重要作用。员工能够保持积极的工作状态,相信自己能够通过所在职位创造更大价值;工厂能够采取创新的招聘方式,并且重视跨部门职位,这都是打造成功智能工厂的必备条件。

五、综合因素

要做好智能工厂的建设,需要从各个视角综合考虑,从投资预算、技术先进性、投资回收期、系统复杂性、生产的柔性等多方面进行综合权衡、统一规划;它是一个十分复杂的系统工程,需要企业的生产、工艺、IT、自动化、设备和精益等部门通力协作;同时,也需要引入专业的工业设计和智能制造咨询服务机构深入合作。

或许你觉得智能工厂离你有些远,其实不然,日常生活中各类消费品的消费趋势都将向个性化定制转变,很多产品都来自于智能工厂,就连你脚上穿的鞋子,也和智能工厂有着异曲同工之妙。
黑金刚科技是一家集设备、软件研发、生产制造、产品销售于一体的高科技上市企业。公司拥有以“智能工业、智能机器人”为核心的两大板块,是一家专注于鞋业智能制造整体解决方案的运营商。黑金刚自主研发了柔性化,智能化,自动化,绿色化的智能制鞋生产线,将鞋业制造模式,由大规模集中式生产,升级为小量、多样、个性化的生产。从定制、下单、生产、配送,它就是一座微型的智能工厂。

黑金刚智能工厂案例视频

一、个性化定制
随着时代发展,”定制”一词的意义逐渐丰富起来。提起”定制”,普遍大众最常与”DIY”一词混合在一起。毕竟”定制”的词义含有”为自己量身定做”的意思,与”DIY”(我自己的东西自己动手做)的意思源出一撤,两者主体意思都是为”自己服务”。”DIY定制”的另外一个解释方法为:Design It Yourself ,译为自己设计。一双好的鞋子,辅以个性化的款式设计,除了舒适性,更体现了穿着者的个性,彰显独一无二的品味。消费者通过网络客户端,打开DIY定制操作界面,然后在鞋材库中随意挑选搭配、哪怕是楦型、款式、工艺、材料、颜色、细节处理等其中的微小环节,都可以亲自作出决定,甚至也可以使用手机相册中的图片进行图案设计,设计完成之后,点击保存、下单,一双属于自己的个性鞋子就完成了,智能工厂收到订单则会自行生产,而你只要坐等收货就可以啦。
二、AR可视化
从产品下订单、生产规划再到物料准备、生产线调整,整个制造全过程在虚拟的信息空间中重构,消费者、工厂的管理人员和工程师都能作为监控方。管理人员和工程师可以通过AR智能眼镜连接信息化管理平台,对整个生产过程进行实时巡检和调控。AR在工业制造领域有巨大的潜力,我们希望AR不仅仅是可视化的工具,而是通过可视化、跨平台、低成本的特性,让工厂走出传统的束缚,敢于突破创新,以最快的速度占据制高点。

三、万物互联
智能工厂在接收到客户订单的生产指令后,通过智能终端与ERP/MES的无缝连接,让整个工厂内部的生产运营信息快速、及时、自动的传输到工厂内部现场的任何工作站点或机器设备,使订单、工序、设备、人员进行关联,并及时采集产量、质量、能耗、加工精度和设备状态等数据信息,将信息及时反馈到数据中心,实现工厂内部信息的及时沟通及生产过程的全程追溯。
四、智能生产
每个配件、材料都有唯一的识别码,使用AVG输送车运输至生产线,通过鞋类生产全套自动化设备完成自动生产。黑金刚科技拥有高智能化,完整的柔性智能制鞋生产线,该生产线涵盖了包括鞋底照射生产线在内的鞋类生产全套工序,整线将每小时200双制鞋产能从原来148人降至38人,节省人工110人。
五、分拣配送
生产完成后,通过智能仓储系统、智能物流,按照订单的先后顺序,完成配送。
智能物流仓储系统是以立体仓库和配送分拣中心为产品的表现形式,由立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库托盘输送机系统、检测阅读系统、通讯系统、自动控制系统、计算机监控管理等组成,综合了自动化控制、自动输送、场前自动分拣及场内自动输送,通过货物自动录入、管理和查验货物信息的软件平台,实现仓库内货物的物理运动及信息管理的自动化及智能化。随着新一代RFID、传感器、GPS、云计算等信息技术广泛应用于物流运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节,物流系统将更加智能化、网络化、自动化、可视化、系统化。
在工业物联网的驱动下,同样的能耗和时长,机器可以完成的工作会更加丰富,效率也会得到极大的提升。而智能工厂还远未达到“终极形态”,而是一个不断演变的解决方案——一个不断挖掘灵活性、互联性和透明度等众多特性的解决方案。黑金刚科技对制鞋行业的未来规划将分阶段实现,从数字工厂到智能工厂,最后实现云数据平台服务。
 

 

中国智造”战略下的黑金刚之路

“中国智造”战略下的黑金刚之路

“Made in China(中国制造)”遍及全球,让中国成为了“世界工厂”。但是,世界对“中国制造”却是毁誉参半,中国对自己的“世界工厂”之名也褒贬不一。在国际分工体系的角逐中,昔日的“世界工厂”英美日占据国际分工链的高端。作为今日“世界加工厂”的中国,既要瞻“前”又要顾“后”。“前”有发达国家的贸易壁垒与技术鸿沟;“后”有印度、墨西哥与东欧等地的成本追兵。故,中国必须思变,切实行动将“中国制造”上升为“中国智造”。

2014年12月“中国制造2025”被首次提出,它将我国制造业强国的进程划分为三个阶段,第一个十年:综合指数接近德国、日本实现工业化时的制造强国水平,基本实现工业化,中国制造业迈入制造强国行列,进入世界制造业强国第二方阵;第二个十年:综合指数达到世界制造业强国第二方阵前列国家的水平,成为名副其实的制造强国;第三个十年:综合指数率略高于第二方阵国家的水平,进入世界制造业强国第一方阵,成为具有全球引领影响力的制造强国。可见我国当前制造业,转型升级充斥着无限紧迫性和可行性。

我国制造业转型升级、创新发展迎来重大机遇。从生产方式看,智能制造成为制造业变革的核心。中国是众所周知的制鞋大国,目前鞋类产品全球产能是150亿双/年,全球制鞋企业4万家,全球鞋类消费近万亿。中国作为制鞋大国每年113亿双产能高居榜首,大大小小制鞋企业更是不胜枚举;传统鞋类制造,单纯的依赖降低人工成本来形成竞争力,如今已经成为制鞋业的瓶颈。“黑金刚”作为鞋业智能制造整体解决方案运营商,完美契合工业4.0、供给侧改革及“中国制造2025”战略,着力打造柔性化生产与制造业深度融合,并在研发、生产、供应链及销售领域力求全面资源整合,从生产管理到智能制造解决方案,给予制造行业强有力的支持。

劳动密集型工厂 

 智能制造工厂

       从我国自身来看,随着经济发展进入新常态,增长速度、经济结构和发展动力都在发生重大变化,制造业发展站到了爬坡过坎、由大变强的新历史起点上,这与黑金刚的发展轨迹不谋而合。黑金刚自2007年成立以来,先后推出的鞋业智能制造装备,得到市场的充分肯定,2012年进入越南、印尼及南非市场;之后于2013年于国际市场上份额进一步扩大,进入印度市场;2014年我司与中科院海西研究院建立战略合作伙伴,同年参与“国家支撑计划”及“福建省重大专项项目”,列入国家“数控一代”创新应用示范企业,并于越南成立办事处,服务阿迪、耐克等品牌加工厂;2015年公司与日本电装建立长期战略合作伙伴关系,在智能机器人的应用上开展更为深入的研究;2016年与CROCS建立战略合作关系,为其定制智能生产线。如今全球十大优质鞋业制造商,台湾宝成集团、清禄集团、万邦鞋业、诚展鞋业等行业龙头企业均与黑金刚有着密切的合作。

制造业是全球经济竞争制高点,总结我国制造业痛点、难点,主要在于我国制造业如今在高端和中低端领域受到“双向挤压”的严峻挑战。我国高端装备制造业快速发展,一批高端装备实现重大突破。但是,与世界先进水平相比,我国高端装备在创新能力、部分核心技术和关键零部件、产品可靠性、基础配套能力等方面仍存在较大差距。黑金刚(福建)自动化科技股份公司研发核心大多是来自德国慕尼黑的博士,研究方向主要是在机械结构设计、机器人控制、数控技术、伺服电机技术、传感器、光通讯等领域,拥有着极其丰富的经验,团队成员更有多名参与到中国973计划及德国政府与宝马公司的科研项目。专业性及全面性让黑金刚直面我国制造业难点,拥有足够的底气在智能机器人应用领域不断向更高端的装备发起挑战,为我国乃至世界的智能制造提供动力。

从发展模式看,服务化、绿色化日渐成为制造业转型发展新趋势。传统制鞋行业人工、土地成本不断攀升,制约着制鞋行业的发展,黑金刚洞悉传统制鞋行业根本问题,为客户量身定制解决方案,得到广泛认可;长久以来,黑金刚所研发产品不仅可以大量节省人工成本,机器换人,生产的质量和效率大幅提高,而且机器对耗材的使用更精准,减少了不必要的浪费,同时降低员工直接接触有害物体的风险,大大减少对人体及环境的污染。

黑金刚秉持着以科技创新为核心,以用户需求为导向的经营战略,将改变传统固有模式,让工作生活更简单作为使命,为实现智能工业、智能生活的美好愿景不断努力。