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干货:一文看懂无人叉车的市场现状、应用场景和未来趋势

物流指闻   |   来源: 中物联智慧物流分会   |   2020-12-21   |   0 0

一文看懂无人叉车的市场现状、应用场景和未来趋势

在中国推进智能制造大背景下,工厂的制造模式、运营模式、管理模式正逐步向自动化、数字化、智能化的方向发展。智能物流已成为制造企业迈向无人化、智能化转型的有效途径之一。

"无人叉车"作为工业自动化物流的主要实现方式,被广泛应用在重复性搬运、搬运工作强度大、工作环境恶劣、环境要求高的领域。

据新战略机器人产业研究所统计、中国移动机器人(AGV)产业联盟数据,2019年中国叉车AGV(含视觉导航)销量达2700台,较之于2018年度增长幅度为80%,市场规模达13亿元,较之于2018年增长44%。随着"机器换人"的逐步深入,无人叉车刚需明显,市场潜力巨大。

"无人叉车"又称"叉车AGV",是一种智能工业车辆机器人。无人叉车作为现代物流自动化和柔性制造的关键设备,是智能物流的应用热点。

无人叉车融合了叉车技术和AGV技术,通过加载各种先进导引技术、构图算法、嵌入式车体软件、安全避让技术等,能够实现车辆的自动导引、搬运与堆垛功能,进而实现了叉车的无人化作业。

通过无人叉车的应用可以解决工业生产过程中物流量大,人工搬运劳动强度高等问题。基于多无人叉车协作的物流优化系统,可以解决搬运过程中被动等待时间过长,搬运效率低下的问题。

01

无人叉车VS人工叉车

无人叉车与传统叉车最大的区别是无需人工驾驶,采用导航技术,能实现24小时自动完成各种搬运和运输任务。无人叉车与传统叉车相比:

1.更加安全

无人叉车比叉车司机更高效、稳定、精准、安全性好。无人叉车有紧急接触保险装置、自动报警装置,急停按钮装置及物体探测器等多个保护装置,可以避免伤害工人和损毁库存,其他设备及建筑物,工作风险减少。

无人叉车严格按照规定路线行驶,当行驶路线上有障碍物或行人时会自动停车或主动避让,可减少与搬运有关的磕碰损伤,保证物料完好运到指定的位置,大大降低了人工开叉车带来的不确定性。

据统计,美国每年在叉车相关的事故中有100名工人丧生,20000人严重受伤。使用无人叉车,可以大幅降低事故发生率。

2.节省成本

无人叉车可按照提前设定的路线、任务进行搬运,无需人工参与,可24小时持续工作。大大提升了工作效率,减少人员投入。相关数据显示,无人叉车的应用可以使仓内成本下降30%,毛利润增加7%。

此外,通过监控系统,可以看到每台叉车的位置和运行情况,同时可以发布指令指挥叉车的运行和工作,1个人就可以实现对多台叉车的调度和使用,节省了人力。

3.抗干扰能力强,节拍稳定可靠

无人叉车机动灵活,无地面障碍,它能充分利用现有空间和场地,线路通道设置灵活,且抗干扰能力强,灰尘、噪音、地板上的细小物体都不能干扰搬运工作,如遇到较大物体,它将开动安全保险装置并制动搬运车或是自动避障。

这使得无人叉车运行节拍连续可靠,不会造成大范围停工。适用于大规模作业,多辆同时行驶,自动避让,货物摆放精确规范,适应生产的自动化、连续性、柔性化需求。

4.适用于特殊环境

无人叉车具有智能,低成本,高服从和安全运转的特点。可以应用在高危行业或特种行业,在寒冷和炎热气候下,以及在光线很差甚至没有光线的区域工作。

2019年11月23日,智久和德邦联合举办了无人叉车和叉车司机的对抗赛,结果证明,在速度方面二者不分伯仲,但无人叉车在多机调度、多车协同、行走路径优化等方面更具备优势,而且一方面无人叉车的状态不会像叉车司机那样出现下滑;另一方面,叉车司机的精力体力有限,而在技术的加持下,无人叉车性能的上升空间非常巨大。

02

无人叉车VS传统AGV小车

AGV小车的负载比较小,通常采用双轮差速旋转,转弯半径为零,因此显得比较灵活。抛开灵活性、转弯半径,从负载和功能性上面来说,无人叉车更具优势。

常见的无人叉车负载都在2吨以上,尤其是托盘车,更是可以根据客户需求定制,负载区间更大。

至于功能性,AGV小车只能提供一个搬运的功能,无人叉车不一样,有堆高的、牵引的、搬运的、窄通道三向插取的、前移式的。就系统完整性来说,无人叉车更容易与原有的生产系统形成工作闭环。

无人叉车VS全自动化立体仓库

全自动化立体仓库利用立体仓库设备实现仓库高层合理化、存取自动化、操作简便化,也是当前智能物流的应用热点之一。

全自动化立体仓库(AS/RS)是由立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库托盘输送机系统、尺寸检测条码阅读系统、通讯系统、自动控制系统、计算机监控系统、计算机管理系统以及其他如电线电缆桥架配电柜、托盘、调节平台、钢结构平台等辅助设备组成的复杂的自动化系统。

运用一流的集成化物流理念,采用先进的控制、总线、通讯和信息技术,通过以上设备的协调动作进行出入库作业。

然而,由于其造价较高,投入较大,建造完成后不易更改等问题。有些制造企业已经应用无人叉车与普通高架库协同的解决方案替代全自动化立体仓库。

杭叉智能的总经理任海华先生也表示,在货架高度不超过12米的普通高架库里应用无人叉车是可以替代全自动化立体仓库的,且杭叉智能已经有了非常成熟的解决方案。

他们在一家光伏制造企业的4000平米的普通窄巷道(巷道1.9米)高架库内(货架高度11米左右),通过6台叉车AGV就成功实现了自动化仓储作业。

另外,在一家从事国际海运拆装箱业务的知名物流企业——龙星物流,也成功应用了杭叉的解决方案,通过杭叉AGV混合调度系统,连同3台前移式AGV、7台堆垛AGV与该公司的WMS仓库管理系统、AMS自动舱单系统对接。

WMS将物流任务下发给AMS,AMS针对任务进行管理下发作业指令给AGV,AGV执行并随时反馈信息给AMS,从而实现多AGV的协同作业。

AGV叉车保证该物流中心的卸货和装箱的搬运任务,同时完成堆高储存任务,堆高能力达到9米,并在低能量时自动充电,实现24小时自动化仓储作业。

杭州朝阳轮胎作为中策橡胶旗下的著名品牌,走在国内外轮胎行业的最前沿,是中国排名第一,世界排名前10的轮胎企业,拥有13个国内外大型生产基地,年产5050万套轮胎的生产能力。

为了降低成本、提升效率,朝阳轮胎应用了11台叉车AGV分布在不同的车间内,由MES系统通过定制化接口协议与AMMES进行实时交互信息,下发至AGV系统进行执行与反馈,从而形成整体智能物流信息闭环架构,AGV叉车自主调配自主充电,实现24小时不间断工作,人工叉车量降低50%,达到了"机器换人"的目的。

青岛赛轮集团打造的智慧工厂中,无反光板激光叉车AGV成为该轮胎厂柔性化智能物流改造的主角。

一方面53台无反光板激光叉车AGV组成的智能物流系统在多达7.2万平方米的两层厂房内实现物流无人化。

另一方面以AGVS为实施主体,打通MES,WMS,ERP等系统的数据链,实现整个智能物流系统的信息实时管理,实现整个车间的无人化,智能化,成为全球首例无反光板激光导航叉车AGV在轮胎厂大规模应用案例。

龙星物流是一家从事国际海运拆装箱业务的知名物流企业,通过应用杭叉AGV混合调度系统,连同3台前移式AGV、7台堆垛AGV与该公司的WMS仓库管理系统、AMS自动舱单系统对接。

WMS将物流任务下发给AMS,AMS针对任务进行管理下发作业指令给AGV,AGV执行并随时反馈信息给AMS,从而实现多AGV的协同作业。

AGV叉车保证该物流中心的卸货和装箱的搬运任务,同时完成堆高储存任务,堆高能力达到9米,并在低能量时自动充电,实现24小时自动化仓储作业。

03

无人叉车未来发展方向

未来,无人叉车将不仅仅是简单的把货物搬运到指定的位置,而是要把5G技术、大数据、物联网、云计算等贯穿于产品的设计中,让无人叉车成为一种实时感应、安全识别、多重避障、智能决策、自动执行等多功能的新型智能工业设备。

作为智能单元的无人叉车,还应该具有物联网全面感知与硬件单元互联与互操作功能,当多台无人叉车组建叉车车队系统时,可以实现系统级的进化,形成叉车车队智慧系统;此外,叉车还应该可以与其他的物流智能硬件互联互通与互操作。

1.大型化和高速化

大型化是指设备的规模、能力越来越大。高速化是指设备的运转速度、运行速度、识别速度、运算速度大大加快。无人叉车未来应在载重和举升方面做研发升级,在运行速度等方面做升级,但是前提还是需保证产品的可靠安全。

2.实用化和轻型化

由于无人叉车是在通用的场合使用,作业按生产线节拍来定,因此应好用,易维护、操作,具有耐久性、无故障性和良好的经济性,以及较高的安全性、可靠性和环保性。考虑到综合效益,未来无人叉车可在简化结构、优化叉车性能及结构方面等做部分调整。

3.专用化和标准化

随着生产工艺流程的多样性,无人叉车的品种越来越多且不断更新。搬运活动的系统性、一致性,经济性、机动性、快速化,要求一些AGV厂商向通用化、标准化方向发展。

4.成套化和系统化

只有当组成生产系统的设备成套匹配时,生产流程才是最有效、最经济的。在无人叉车基础上,通过其中央控制系统与MES、ERP、RFID等其他系统无缝对接,协调配合,发挥出整个生产流程最佳效用。为此,成套化和系统化具有广阔的发展前景。

未来无人叉车企业更多的是给应用企业提供一个完整的解决方案,而不是单独一台两台无人叉车产品去卖。要与应用企业完整的生产体系以及相关软件对接,这样才能真正把枯燥的工业制造通过无人叉车产品改善整个生产过程,并且在实践过程中不断优化无人叉车解决方案。

来源/中物联智慧物流分会(ID:CFLP_CILS)

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