物聯網時代,AGV智能搬運車還能用來做什么?

AGV是Automated Guided Vehicle的簡稱,也稱為無人搬運車,指裝備有電磁或光學等自動引導裝置,能夠沿規定的導引路徑行駛,具有安全保護以及各種移載功能的運輸車,工業應用中不需駕駛員的搬運車,以可充電之蓄電池為其動力來源。一般可透過電腦來控制其行進路線以及行為,或利用電磁軌道來設立其行進路線。
隨著工廠自動化、計算機集成制造系統技術逐步發展,以及柔性制造系統、自動化立體倉庫的廣泛應用,AGV搬運車作為自動化搬運裝卸手段,是智能倉儲和智能工廠不可或缺的工具,也是制造型企業提高生產效率、降低生產成本的最佳選擇。
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黑金剛的這款橘黃色AGV智能搬運車,在其美觀的外形下,更是具有自動化程度高、強勁動力、柔性控制、定位精準、作業效率高、安全性高、耐用等特點,把傳統產線和倉儲中“人找貨”的固有物流模式,轉化為高效、便捷、智能的“貨到人”模式,實現了無人化管理,解決了基地倉儲面積大、人工作業強度高等痛點,顯著提高產線生產效率,大幅降低人工成本。
技術要點
AGV系統由3大部分組成:行走機構、傳感系統和控制系統。行走機構是AGV實現運動的基礎,決定AGV的運動空間和自由。傳感系統決定其導航方式,主流使用激光傳感器、超聲波傳感器、光電傳感器、磁傳感器、CCD攝像機、紅外傳感器或者GPS定位。近年來微機技術、人工智能和傳感測控技術的飛速發展使得AGV也更加智能化,人性化,使AGV朝著智能機器人的方向提升。
模塊組成
車體:由車架和相應的機械裝置所組成,是AGV的基礎部分,也是其他總成部件的安裝基礎。
蓄電和充電裝置:由充電站及自動充電機組成,AGV可以完成自動在線充電,由中央控制系統集中管理,實現24小時連續生產。

驅動裝置:由車輪、減速器、制動器、驅動電機及速度控制器等部分組成,是控制AGV正常運行的裝置。其運行指令由計算機或人工控制發出,運行速度、方向、制動的調節由計算機控制,為了安全,在斷電時制動裝置則靠機械制動方式實現。

導向裝置:接受導引系統的方向信息,保證AGV小車沿正確路徑行走。

通信裝置:實現AGV與控制臺及監控設備之間的信息交換。

安全與輔助裝置為了避免AGV在系統出故障或有人員經過AGV工作路線時出現碰撞,AGV一般都帶有障礙物探測及避撞、警音、警視、緊急停止等裝置。

移載裝置:與所搬運貨物直接接觸,實現貨物轉載的裝置。不同的任務和場地環境下,可以選用不同的移載系統,常用的有滾道式、叉車式、機械手式等。

中央控制系統:由計算機、任務采集系統、報警系統及相關的軟件組成。主要分為地面(上位)控制系統及車載(下位)控制系統,其中,地面控制系統指AGV系統的固定設備,主要負責任務分配,車輛調度,路徑(線)管理,交通管理,自動充電等功能;車載控制系統在收到上位系統的指令后,負責AGV的導航計算,導引實現,車輛行走,裝卸操作等功能。

優勢優點
AGV以輪式移動為特征,較之步行、爬行或其它非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結構簡單、可控性強、安全性好等優勢。與物料輸送中常用的其他設備相比,AGV的活動區域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置,不受場地、道路和空間的限制。因此,最能充分地體現其自動性和柔性,實現高效、經濟、靈活的無人化生產,其優勢為:
自動化程度高由計算機,電控設備,激光反射板等控制。

當車間某一環節需要輔料時,由工作人員向計算機終端輸入相關信息,計算機終端再將信息發送到中央控制室,由專業的技術人員向計算機發出指令,在電控設備的合作下,這一指令最終被AGV接受并執行——將輔料送至相應地點。

充電自動化

當AGV小車的電量即將耗盡時,它會向系統發出請求指令,請求充電(一般技術人員會事先設置好一個值),在系統允許后自動到充電的地方“排隊”充電。

工作效率高

在有安全冗余考慮的前提下,可實現24小時連續運轉,大大提高了產品物料等搬運效率

節省管理精力

AGV實現全數字化管理,可以有效規避人為因素,提高管理水平。

可靠性高

相對于人工搬運的低效率,叉車及拖車路徑、速度、安全的未知性,AGV的行駛路徑和速度可控,定位停車精準;同時,AGV中央管理系統,可以對AGV小車進行全程監控,可靠性得到極大提高。

安全性高

AGV具有完善的安全防護能力,有智能化的交通路線管理,安全與避碰,多級警示,緊急制動,故障報告等,能夠在許多不適宜人類工作的場合發揮獨特作用。

靈活方便

減少占地面積;生產車間的AGV小車可以在各個車間穿梭往復。

外形美觀

提高觀賞度,從而提高企業的形象。

適用場景
隨著物流系統的迅速發展,AGV的應用范圍也在不斷擴展,它并非某個行業的專用設備,而是幾乎可用于任何行業的搬運作業,可以說只要有搬運的地方,就有AGV的身影。
1、倉儲業
倉儲業是AGV最早應用的場所。1954年世界上首臺AGV在美國的South Carolina州的Mercury Motor Freight公司的倉庫內投入運營,用于實現出入庫貨物的自動搬運。目前世界上約有2萬臺各種各樣AGV運行在2100座大大小小倉庫中。

2、制造業
AGV在制造業的生產線中大顯身手,高效、準確、靈活地完成物料的搬運任務。并且可由多臺AGV組成柔性的物流搬運系統,搬運路線可以隨著生產工藝流程的調整而及時調整,使一條生產線上能夠制造出十幾種產品,大大提高了生產的柔性和企業的競爭力。近年來,作為CIMS的基礎搬運工具,AGV的應用深入到機械加工、家電生產、微電子制造、卷煙等多個行業,生產加工領域成為AGV應用最廣泛的領域。

 

3、郵局、圖書館、港口碼頭和機場
在郵局、圖書館、碼頭和機場等場合,物品的運送存在著作業量變化大,動態性強,作業流程經常調整,以及搬運作業過程單一等特點,AGV的并行作業、自動化、智能化和柔性化的特性能夠很好的滿足上述場合的搬運要求。
4、煙草、醫藥、食品、化工
對于搬運作業有清潔、安全、無排放污染等特殊要求的煙草、醫藥、食品、化工等行業中,AGV的應用也受到重視。在國內的許多卷煙企業,如青島頤中集團、玉溪紅塔集團、紅河卷煙廠、淮陰卷煙廠,應用激光引導式AGV完成托盤貨物的搬運工作。
5、特種行業、危險場所
在軍事上,以AGV的自動駕駛為基礎集成其他探測和拆卸設備,可用于戰場排雷和陣地偵察,英國軍方正在研制的MINDER Recce是一輛偵察車,具有地雷探測、銷毀及航路驗證能力的自動型偵察車。在鋼鐵廠,AGV用于爐料運送,減輕了工人的勞動強度。在核電站和利用核輻射進行保鮮儲存的場所,AGV用于物品的運送,避免了危險的輻射。在膠卷和膠片倉庫,AGV可以在黑暗的環境中,準確可靠的運送物料和半成品。

當今世界,智能制造已成新一輪工業革命的核心與全球制造業發展的重要方向,技術創新應用加速,各大公司持續加大智能制造投入,智能裝備被更廣泛應用。隨著國內智能制造政策環境的優化,智能制造標準體系逐步完善,新一代信息通信技術與生產工藝、管理流程、裝備及產品等加速融合,也在推動我國智能制造的提速。黑金剛AGV搬運車為不斷提高工廠智能化程度,不僅能提供精準準確物料搬運,大大節約企業人力成本,還可以使員工脫離危險崗位,從事更具人性化的工作,對提高生產效率、降本提質、提升企業的生產管理水平有顯著的作用。黑金剛科技致力于幫助企業以向智能制造為目標的方向轉型升級,為滿足智能制造發展需求,為客戶提供智能制造整體解決方案,助力“中國制造”。

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AloT助力下,智能工廠是否能達到TA的“終極形態”?

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智能制造轉型是必然的趨勢,同時也是制造業未來發展的重要方向。不管是人口結構的變化,導致持續人力成本上升,還是市場需求的快速更新,對工廠提出柔性化的需求。未來的生產線必須是高效、節能、和敏捷響應性的,以應對不確定性的外部環境變化。目前全球各國都開始意識到先進技術對制造業的重要作用,德國提出了工業4.0戰略,希望利用信息物理系統提升制造業水平,美國推出了工業互聯網,欲通過聯網機器的監測分析洞察新機遇。與此同時,日本制定智能社會5.0發展路線圖,試圖超越德國工業4.0.而中國也在大力推動智能制造轉型升級,大規模的機器換人,向物聯網+制造的全新模式邁進。
互聯網實現了“人人互聯”和“人物互聯”,而物聯網則是在“互聯網”概念的基礎上,將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間,進行信息交換和通信的一種網絡概念。通過信息傳遞設備把物與物、物與人、人與人相聯,使得信息在三者之間交換并被處理、并被運用。工業物聯網技術可以幫助工廠建立一個萬物互聯的交叉型網絡體系,可以影響工廠中所有工業生產設備,從而實現人與設備、設備與設備之間、設備與產品、乃至產品與客戶、管理、物流等進行自發性連接與溝通,并自動向最優解決方案調整,從而構建一個高度靈活性、個性化、利用最少資源進行最高效生產的工業生產體系。
智能工廠的設計理念是“四維合一”,即工業化、信息化、可視化、智能化。實現四者深度融合的關鍵技術是信息化技術,信息化技術必須是以采集到工廠各個環節的數據為基礎的,智能工廠就是以數據為基礎的信息管理平臺,也可以說是一個以工廠設備基礎數據為核心的數據倉庫,為工廠的日常運營、維護、擴建和檢維修項目提供了完整、準確和可信的基礎數據。那么這種基礎數據從何而來?毫無疑問,正是基于工業物聯網技術的應用。
在當前智能制造的熱潮之下眾多制造企業都開展了智能工廠的建設實踐
●???西門子安貝格電子工廠實現了多品種工控機的混線生產●???施耐德電氣實現了電氣開關制造和包裝過程的全自動化●???三菱電機名古屋制作所采用人機結合的新型機器人裝配產? 線,實現從自動化到智能化的轉變,顯著提高了單位生產面積的產量●? ?FANUC公司實現了機器人和伺服電機生產過程的高度自動化和智能化,并利用自動化立體倉庫在車間內的各個智能制造單元之間傳遞物料,實現了最高720小時無人值守●???美國哈雷戴維森公司廣泛利用以加工中心和機器人構成的智能制造單元,實現大批量定制●? ?全球重卡巨頭MAN公司搭建了完備的廠內物流體系,利用AGV裝載進行裝配的部件和整車,便于靈活調整裝配線,并建立了物料超市,取得明顯成效。

 

那么,智能工廠的規劃建設需要考慮哪些方面呢?
一、數據與算法數據與算法
要實現智能工廠的有效運作,制造企業應當采用適當的方式持續創建和收集數據流,管理和儲存產生的大量信息,并通過多種較為復雜的方式分析數據,且基于數據采取相應行動。智能工廠內部數據可以多種形式存在,且用途廣泛,例如與環境狀況相關的離散信息,包括濕度、溫度或污染物。要建立更加成熟的智能工廠,所收集的數據集可能會隨著時間的推移涉及越來越多的流程。例如,如果要對某一次實踐結果加以利用,就需要收集和分析一組數據集。而如果要對更多的實踐結果加以利用或從某一次實踐操作上升至整個行業,就需要收集和分析更多不同的數據集和數據類型(結構化相對非結構化),還需考慮數據分析和存儲,以及數據管理能力。數據也代表數字孿生,這是高度成熟的智能工廠結構具備的特征。數字孿生通過數字化形式,?以較高的水平呈現某對象或流程過去及當前的行為。數字孿生需針對生產、環境和產品情況持續開展實際的數據測量。基于強大的處理能力,數字孿生可從產品或系統情況中獲取重要信息,反映現實世界中設計與流程的變化。
二、技術
智能工廠的有效運作有賴于各類資產的相互關聯和中央控制系統的集中控制。工廠資產即工廠設備,如原料處理系統、工具、泵、閥門等。制造執行系統或數字化供應網絡堆棧均屬中央控制系統。數字化供應網絡堆棧是一個多層次集成樞紐,是全面獲取智能工廠和廣泛的數字化供應網絡數據的唯一入口。該系統通過收集和綜合信息,為決策制定提供支持。但各企業也需考慮其他技術,包括交易和企業資源規劃系統、物聯網以及分析平臺,同時也應當考慮邊緣加工和云存儲等需求。這就需要企業運用工業4.0時代所特有的各類數字化和物理技術——包括分析技術、增材制造、機器人技術、高性能計算、人工智能、認知技術、高級材料以及增強現實——將不同資產和設備關聯起來,對數據加以處理,實現經營活動的數字化。

三、流程與管理

智能工廠最重要的特征之一是其自優化、自適應以及生產過程自動化的能力。該特征能夠從根本上改變傳統流程和管理模式。自主系統能夠在沒有人工參與的情況下制定并實施許多決策,并在諸多情況下將制定決策的責任從人工轉移到了機器,或者說僅由少數人制定決策。

 

此外,智能工廠的互聯范圍也將有可能擴展到工廠以外,工廠與供應商、客戶以及其他工廠的關聯度將進一步增強。該等類型的協作也可能會引發新的流程和管理模式問題。隨著對工廠更加深入和全面的了解,以及生產和供應網絡的擴大,制造企業也可能面臨各種不同的新問題。企業可能需要考慮和重新設計決策制定流程,以適應新的轉變。

四、人員

智能工廠并不一定都會成為“黑燈工廠”,人員仍將是工廠運營的關鍵。但智能工廠可能會在運營以及信息技術/運營技術組織架構方面發生重大變化,導致人員職位出現變動,從而適應新的流程和功能。一些職位由于可能被機器人(物理和邏輯)、流程自動化以及人工智能取代,因此已沒有存在的必要。而其他一些職位的功能可能會因虛擬/增強現實以及數據可視化等新技術的加持而得以增強。

人員和流程管理變革離不開靈活、適當的變革管理方案。組織變革管理將對采用智能工廠解決方案發揮重要作用。員工能夠保持積極的工作狀態,相信自己能夠通過所在職位創造更大價值;工廠能夠采取創新的招聘方式,并且重視跨部門職位,這都是打造成功智能工廠的必備條件。

五、綜合因素

要做好智能工廠的建設,需要從各個視角綜合考慮,從投資預算、技術先進性、投資回收期、系統復雜性、生產的柔性等多方面進行綜合權衡、統一規劃;它是一個十分復雜的系統工程,需要企業的生產、工藝、IT、自動化、設備和精益等部門通力協作;同時,也需要引入專業的工業設計和智能制造咨詢服務機構深入合作。

或許你覺得智能工廠離你有些遠,其實不然,日常生活中各類消費品的消費趨勢都將向個性化定制轉變,很多產品都來自于智能工廠,就連你腳上穿的鞋子,也和智能工廠有著異曲同工之妙。
黑金剛科技是一家集設備、軟件研發、生產制造、產品銷售于一體的高科技上市企業。公司擁有以“智能工業、智能機器人”為核心的兩大板塊,是一家專注于鞋業智能制造整體解決方案的運營商。黑金剛自主研發了柔性化,智能化,自動化,綠色化的智能制鞋生產線,將鞋業制造模式,由大規模集中式生產,升級為小量、多樣、個性化的生產。從定制、下單、生產、配送,它就是一座微型的智能工廠。

黑金剛智能工廠案例視頻

一、個性化定制
隨著時代發展,”定制”一詞的意義逐漸豐富起來。提起”定制”,普遍大眾最常與”DIY”一詞混合在一起。畢竟”定制”的詞義含有”為自己量身定做”的意思,與”DIY”(我自己的東西自己動手做)的意思源出一撤,兩者主體意思都是為”自己服務”。”DIY定制”的另外一個解釋方法為:Design It Yourself ,譯為自己設計。一雙好的鞋子,輔以個性化的款式設計,除了舒適性,更體現了穿著者的個性,彰顯獨一無二的品味。消費者通過網絡客戶端,打開DIY定制操作界面,然后在鞋材庫中隨意挑選搭配、哪怕是楦型、款式、工藝、材料、顏色、細節處理等其中的微小環節,都可以親自作出決定,甚至也可以使用手機相冊中的圖片進行圖案設計,設計完成之后,點擊保存、下單,一雙屬于自己的個性鞋子就完成了,智能工廠收到訂單則會自行生產,而你只要坐等收貨就可以啦。
二、AR可視化
從產品下訂單、生產規劃再到物料準備、生產線調整,整個制造全過程在虛擬的信息空間中重構,消費者、工廠的管理人員和工程師都能作為監控方。管理人員和工程師可以通過AR智能眼鏡連接信息化管理平臺,對整個生產過程進行實時巡檢和調控。AR在工業制造領域有巨大的潛力,我們希望AR不僅僅是可視化的工具,而是通過可視化、跨平臺、低成本的特性,讓工廠走出傳統的束縛,敢于突破創新,以最快的速度占據制高點。

三、萬物互聯
智能工廠在接收到客戶訂單的生產指令后,通過智能終端與ERP/MES的無縫連接,讓整個工廠內部的生產運營信息快速、及時、自動的傳輸到工廠內部現場的任何工作站點或機器設備,使訂單、工序、設備、人員進行關聯,并及時采集產量、質量、能耗、加工精度和設備狀態等數據信息,將信息及時反饋到數據中心,實現工廠內部信息的及時溝通及生產過程的全程追溯。
四、智能生產
每個配件、材料都有唯一的識別碼,使用AVG輸送車運輸至生產線,通過鞋類生產全套自動化設備完成自動生產。黑金剛科技擁有高智能化,完整的柔性智能制鞋生產線,該生產線涵蓋了包括鞋底照射生產線在內的鞋類生產全套工序,整線將每小時200雙制鞋產能從原來148人降至38人,節省人工110人。
五、分揀配送
生產完成后,通過智能倉儲系統、智能物流,按照訂單的先后順序,完成配送。
智能物流倉儲系統是以立體倉庫和配送分揀中心為產品的表現形式,由立體貨架、有軌巷道堆垛機、出入庫托盤輸送機系統、檢測閱讀系統、通訊系統、自動控制系統、計算機監控管理等組成,綜合了自動化控制、自動輸送、場前自動分揀及場內自動輸送,通過貨物自動錄入、管理和查驗貨物信息的軟件平臺,實現倉庫內貨物的物理運動及信息管理的自動化及智能化。隨著新一代RFID、傳感器、GPS、云計算等信息技術廣泛應用于物流運輸、倉儲、包裝、裝卸搬運、流通加工、配送、信息服務等各個環節,物流系統將更加智能化、網絡化、自動化、可視化、系統化。
在工業物聯網的驅動下,同樣的能耗和時長,機器可以完成的工作會更加豐富,效率也會得到極大的提升。而智能工廠還遠未達到“終極形態”,而是一個不斷演變的解決方案——一個不斷挖掘靈活性、互聯性和透明度等眾多特性的解決方案。黑金剛科技對制鞋行業的未來規劃將分階段實現,從數字工廠到智能工廠,最后實現云數據平臺服務。
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中國智造”戰略下的黑金剛之路

“中國智造”戰略下的黑金剛之路

“Made in China(中國制造)”遍及全球,讓中國成為了“世界工廠”。但是,世界對“中國制造”卻是毀譽參半,中國對自己的“世界工廠”之名也褒貶不一。在國際分工體系的角逐中,昔日的“世界工廠”英美日占據國際分工鏈的高端。作為今日“世界加工廠”的中國,既要瞻“前”又要顧“后”。“前”有發達國家的貿易壁壘與技術鴻溝;“后”有印度、墨西哥與東歐等地的成本追兵。故,中國必須思變,切實行動將“中國制造”上升為“中國智造”。

2014年12月“中國制造2025”被首次提出,它將我國制造業強國的進程劃分為三個階段,第一個十年:綜合指數接近德國、日本實現工業化時的制造強國水平,基本實現工業化,中國制造業邁入制造強國行列,進入世界制造業強國第二方陣;第二個十年:綜合指數達到世界制造業強國第二方陣前列國家的水平,成為名副其實的制造強國;第三個十年:綜合指數率略高于第二方陣國家的水平,進入世界制造業強國第一方陣,成為具有全球引領影響力的制造強國。可見我國當前制造業,轉型升級充斥著無限緊迫性和可行性。

我國制造業轉型升級、創新發展迎來重大機遇。從生產方式看,智能制造成為制造業變革的核心。中國是眾所周知的制鞋大國,目前鞋類產品全球產能是150億雙/年,全球制鞋企業4萬家,全球鞋類消費近萬億。中國作為制鞋大國每年113億雙產能高居榜首,大大小小制鞋企業更是不勝枚舉;傳統鞋類制造,單純的依賴降低人工成本來形成競爭力,如今已經成為制鞋業的瓶頸。“黑金剛”作為鞋業智能制造整體解決方案運營商,完美契合工業4.0、供給側改革及“中國制造2025”戰略,著力打造柔性化生產與制造業深度融合,并在研發、生產、供應鏈及銷售領域力求全面資源整合,從生產管理到智能制造解決方案,給予制造行業強有力的支持。

勞動密集型工廠?

?智能制造工廠

? ?? ??從我國自身來看,隨著經濟發展進入新常態,增長速度、經濟結構和發展動力都在發生重大變化,制造業發展站到了爬坡過坎、由大變強的新歷史起點上,這與黑金剛的發展軌跡不謀而合。黑金剛自2007年成立以來,先后推出的鞋業智能制造裝備,得到市場的充分肯定,2012年進入越南、印尼及南非市場;之后于2013年于國際市場上份額進一步擴大,進入印度市場;2014年我司與中科院海西研究院建立戰略合作伙伴,同年參與“國家支撐計劃”及“福建省重大專項項目”,列入國家“數控一代”創新應用示范企業,并于越南成立辦事處,服務阿迪、耐克等品牌加工廠;2015年公司與日本電裝建立長期戰略合作伙伴關系,在智能機器人的應用上開展更為深入的研究;2016年與CROCS建立戰略合作關系,為其定制智能生產線。如今全球十大優質鞋業制造商,臺灣寶成集團、清祿集團、萬邦鞋業、誠展鞋業等行業龍頭企業均與黑金剛有著密切的合作。

制造業是全球經濟競爭制高點,總結我國制造業痛點、難點,主要在于我國制造業如今在高端和中低端領域受到“雙向擠壓”的嚴峻挑戰。我國高端裝備制造業快速發展,一批高端裝備實現重大突破。但是,與世界先進水平相比,我國高端裝備在創新能力、部分核心技術和關鍵零部件、產品可靠性、基礎配套能力等方面仍存在較大差距。黑金剛(福建)自動化科技股份公司研發核心大多是來自德國慕尼黑的博士,研究方向主要是在機械結構設計、機器人控制、數控技術、伺服電機技術、傳感器、光通訊等領域,擁有著極其豐富的經驗,團隊成員更有多名參與到中國973計劃及德國政府與寶馬公司的科研項目。專業性及全面性讓黑金剛直面我國制造業難點,擁有足夠的底氣在智能機器人應用領域不斷向更高端的裝備發起挑戰,為我國乃至世界的智能制造提供動力。

從發展模式看,服務化、綠色化日漸成為制造業轉型發展新趨勢。傳統制鞋行業人工、土地成本不斷攀升,制約著制鞋行業的發展,黑金剛洞悉傳統制鞋行業根本問題,為客戶量身定制解決方案,得到廣泛認可;長久以來,黑金剛所研發產品不僅可以大量節省人工成本,機器換人,生產的質量和效率大幅提高,而且機器對耗材的使用更精準,減少了不必要的浪費,同時降低員工直接接觸有害物體的風險,大大減少對人體及環境的污染。

黑金剛秉持著以科技創新為核心,以用戶需求為導向的經營戰略,將改變傳統固有模式,讓工作生活更簡單作為使命,為實現智能工業、智能生活的美好愿景不斷努力。