汽車行業(yè)AGV八大經(jīng)典案例
內容提要：
汽車行業(yè)移動機器人(AGV/AMR)八大經(jīng)典案例
新松機器人——美國通用汽車合裝AGV，開創(chuàng)出口先河
CSG華曉——三一重卡全廠AGV
井源機電——紅旗工廠全方位AGV
井松智能——煙臺通用東岳無人倉視覺導航AGV
快倉智能——長安民生汽車零部件物流無人倉
木牛流馬——叉車AGV用于汽車行業(yè)高效作業(yè)
國自機器人——自主開發(fā)的軟件系統(tǒng)在汽車行業(yè)混合交通下的完美應用
仙工智能——激光SLAM技術的優(yōu)勢綻放
項目亮點/上榜理由：國產(chǎn)AGV首次走出國門，開創(chuàng)了中國AGV出口先河。
2007年新松AGV與美國通用汽車的合作實現(xiàn)了中國機器人對發(fā)達國家的首次出口，是新松拓展海外市場的重要一步。其打破了移動機器人只有進口沒有出口的先河，同時也完成了分布式控制器的升級。而新松AGV成為通用汽車全球供應商，標志著新松移動機器人從此走出國門。
該項目是國內AGV產(chǎn)品首次出口發(fā)達國家，隨后服務于通用汽車加拿大、美國、墨西哥、韓國、俄羅斯等工廠。對新松AGV產(chǎn)品乃至中國AGV的發(fā)展都有著深遠的影響。一方面讓國外客戶能夠認識中國品牌的綜合能力及較高的性價比，另一方面也讓國內AGV廠商了解國際市場，給國內AGV廠家的市場推廣提供了新的思路。
項目亮點/上榜理由：全流程、全廠AGV應用，無人重卡新征程。CSG華曉為三一重卡定制了由近百臺AGV組成的解決方案，實現(xiàn)了裝配及物料輸送的柔性化。在此項目中，三一重卡“超級試驗工廠”其主線配備近五十臺大型定制裝配AGV，單臺承重超過10T，可實現(xiàn)1 ~30m/min無級變速，350mm超低整體底盤。且分布式可調節(jié)支撐，適應多平臺，多軸距車型，拉近了整車與零件的距離，提高了揀物效率。而平衡懸架、前中后橋、發(fā)動機及駕駛室等大件分裝采用各式AGV完成物料揀選、大件分裝，并上線EMS相連，做到了分線裝配的三流合一。另外，CSG華曉管控系統(tǒng)還可與線邊工藝設備實現(xiàn)同步運行，具有完善設備智能故障診斷功能。這是第一個全方位把AGV應用于卡車制造領域的工廠，是重卡行業(yè)第一個全流程、全廠區(qū)內實現(xiàn)無人化物流轉運的工廠。在其示范引領作用下，國內重卡制造領域必將迎來一次行業(yè)變革，推動行業(yè)提升智能制造水平，助力產(chǎn)業(yè)轉型升級。
項目亮點/上榜理由：全方位運行功能，實現(xiàn)全線AGV搬運。
井源機電根據(jù)用戶對全線物料全自動存儲、配送的要求，規(guī)劃設計提供整體物流解決方案，自主開發(fā)設計AGV物流調度系統(tǒng)，不僅與生產(chǎn)管理系統(tǒng)自動對接，同時調度230臺井源AGV，實現(xiàn)60多種物料的全自動存儲、配送。能滿足該工廠兼容A級到C級、從傳統(tǒng)燃油車到新能源汽車的多品種混線生產(chǎn)，并預留擴能空間。AGV具備全方位運行功能，采用了雙驅動機構，并運用雙牽引銷，實現(xiàn)了AGV與不同長度器具的自動匹配。此外，AGV采用全自動充電的方式，具備一鍵開關機的功能，通過總控系統(tǒng)對所有AGV進行整體控制，高效而節(jié)能。值得一提的是，其實現(xiàn)了窄通道的線邊物料輸送和焊裝車間多種物料的空滿輪換，大大提高了作業(yè)效率。
項目亮點/上榜理由：首創(chuàng)以識別地面紋理反饋坐標姿態(tài)，并成為首家視覺導航AGV的工業(yè)化集群應用。
井松視覺導航AGV是井松首創(chuàng)以識別地面紋理反饋坐標姿態(tài)的移動視覺導航機器人， 其采用人工智能算法搭建系統(tǒng)運行邏輯&利用智能信息控制技術（視覺導航定位、差速驅動控制系統(tǒng)與機器視覺算法融合）。適用于各種不同材質、不同紋理、有污跡、有水漬甚至崎嶇不平的路面。2018年在東岳智能倉儲（無人倉）項目正式上線，其中將五套系統(tǒng)與移動視覺導航AGV群進行了對接，利用智能信息控制技術定時糾正運行路徑偏差，克服了大規(guī)模定制化生產(chǎn)需求下智慧物流 算法復雜、系統(tǒng)研發(fā)難、傳統(tǒng)物流運作框架內再開發(fā)難的問題。大大提高運營效率， 適應了時代的發(fā)展需求，推動了物流行業(yè)的快速發(fā)展。
項目亮點/上榜理由：汽配行業(yè)倉儲全過程自動化代表案例。
項目初期經(jīng)過對主機廠零部件物料配送及資源調度系統(tǒng)進行研究，通過智能搬運小車系統(tǒng)、WMS、LES實時數(shù)據(jù)共享、交互和集成而形成了一個物料配送與實際生產(chǎn)調度具備自感知、自適應、自決策、自診斷、自修復能力的多功能平臺。包括投入智能搬運小車50臺，貨架1,520個，其中智能搬運小車可以通過感應入庫情況自主調控工作狀態(tài)。此外，還設置了在線揀選和離線出庫，創(chuàng)新共建了邏輯算法且做出了存儲優(yōu)化，實時計算存儲貨架裝載率，從小到大生成理貨任務，零件拼托，釋放空貨架。一氣呵成，高程度提升了工作效率。
木牛流馬——叉車AGV用于汽車行業(yè)高效作業(yè)項目亮點/上榜理由：涉及真空爐的上下料、熱后立體庫的搬運作業(yè)，創(chuàng)新耐高溫防滑設計。項目實施對象是國內A股市場最大的汽車上市公司，項目涉及到整個生產(chǎn)流程涉及多個真空爐的上下料、熱后立體庫的搬運等作業(yè)，其中將零部件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售；物流、汽車電商、出行服務、節(jié)能和充電服務等移動出行服務業(yè)務交付“木牛流馬”移動機器人和整體解決方案。
移動機器人(AGV)工作區(qū)域涉及5條加熱產(chǎn)線，與MES系統(tǒng)的即時數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)物料發(fā)送、上料、下料、熱后入庫、熱后立體庫出庫的智能化作業(yè)。另外，AGV車體加裝RFID，雙重保證了車輛的準確性。其創(chuàng)新耐高溫防滑設計，保證金屬托盤運輸過程中的穩(wěn)定性，而安全防護系統(tǒng)包括設置在前側的前置傳感器、設置在驅動系統(tǒng)后側的后置傳感器，以及對稱設置的側向傳感器，用于掃描所述后置傳感器與側向傳感器之間的盲區(qū)，符合安全等級3。此外，項目還定制開發(fā)了優(yōu)先停車以及雙循環(huán)功能，充分提高了AGV利用率。
國自機器人——自主開發(fā)的軟件系統(tǒng)在汽車行業(yè)混合交通下的完美應用
項目亮點/上榜理由：首例混合交通下自動導引機器人項目，且完美搭配自主開發(fā)軟件系統(tǒng)。客戶公司擁有汽車制造的完整四大工藝，同時廠區(qū)面積大，運輸距離遠，希望通過使用AGV來提高搬運零部件的準確性和及時性以滿足汽車線生產(chǎn)節(jié)拍要求，并要求能夠滿足混合交通情況下的安全和效率。
項目于2016年10月引入國自機器人智能物流解決方案，其中運用了3臺應用激光導航技術的叉車式搬運機器人，單次搬運重量可達2噸，實現(xiàn)了總裝車間交換區(qū)和車身車間交換區(qū)對Crossbar bin的自動化運輸。值得一提的是項目中AGV搭載了國自最先進的移動設備自行駛系統(tǒng)——GRACE，能快速賦予移動設備自行駛能力，是移動機器人的技術核心。此方案通過了客戶最國際高標準的核驗，這不僅代表著GRACE系統(tǒng)首次搭載設備運營成功，同時也標志著GRACE系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性已達國際標準。
項目亮點/上榜理由：激光SLAM技術助力汽車零部件加工車間實現(xiàn)智能物流。客戶主要從事汽車鋁合金精密壓鑄件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，主要有毛坯庫、空料籠庫、成品庫、成品待檢庫和兩個大型生產(chǎn)車間。現(xiàn)場環(huán)境變化大，倉庫庫位與產(chǎn)線工位較多，且空間狹窄，同時運行多臺移動機器人容易引發(fā)碰撞、死鎖等危險情況。
根據(jù)現(xiàn)場車間情況，SEER通過仙工智能企業(yè)數(shù)字化中臺系統(tǒng)與用戶的MES、WMS系統(tǒng)無縫對接，實現(xiàn)業(yè)務需求獲取并下發(fā)，調度系統(tǒng)指派基于SRC的激光SLAM地面式自動叉車完成運輸任務，助力客戶實現(xiàn)了車間與倉庫的智能化物流。
AGV的不斷針對性升級改造，極大的滿足了現(xiàn)在汽車個性化生產(chǎn)的需求，有效降低汽車的生產(chǎn)成本，提高了汽車生產(chǎn)的效率，給現(xiàn)代汽車制造業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。
案例一：CSG華曉著名工程機械公司整廠柔性AGV項目
（1）項目描述：
某著名工程機械公司的“超級試驗工廠”，應用了由CSG華曉為其量身定制的91臺AGV。主線配備43臺大型定制裝配AGV，單臺承重超過10T，可實現(xiàn)1m/min~30m/min無級變速。相較傳統(tǒng)拖鏈裝配線具有高度的柔性化，是實現(xiàn)裝配自動化的基礎。SPS潛伏式牽引AGV37臺，平衡懸架、前中后橋分裝頂升背負AGV 5臺，發(fā)動機分裝后牽引AGV 7臺，駕駛室分裝潛伏式牽引AGV 24臺，實現(xiàn)了全廠區(qū)內無人化物流轉運。
國內第一條實現(xiàn)重卡AGV單機背負磁條導航的自動化產(chǎn)線，采用低車身結構設計，方便操作人員上下車與AGV隨行裝配。實現(xiàn)整機的裝配柔性化，更好的適應廠房布局，對商用車/客車/軌道交通領域有示范作用。經(jīng)濟性：產(chǎn)線使用AGV輸送，可以有效減少對土建及鋼構的需求，減少前期的投資，更適應商用車/客車/軌道交通的新廠房的建設。產(chǎn)品升級換代或者優(yōu)化工藝時，如增加工位、修改節(jié)拍等，只需要調整AGV路徑或者數(shù)量即可，無需重新做基礎及鋼結構施工，可以更靈活方便地調整產(chǎn)線，二次投資更小。
先進性：創(chuàng)新使用重載差速驅動懸掛技術，可以實現(xiàn)AGV前進、后退、橫移，同時可以在產(chǎn)線故障時，及時將車體移出，保證整線的生產(chǎn)及時性。
某著名工程機械公司“超級試驗工廠”已投入生產(chǎn)，這也是第一個全方位將AGV應用各類民用卡車制造領域的工廠，是重卡行業(yè)第一個全流程、全廠區(qū)內實現(xiàn)無人化物流轉運的工廠。做為重工行業(yè)的領導者，在其示范引領作用下，國內重卡制造領域必將迎來一次行業(yè)變革，推動行業(yè)提升智能制造水平，助力產(chǎn)業(yè)轉型升級。案例二：國自機器人某機械工程行業(yè)客戶大挖機生產(chǎn)線AGV搬運項目
該項目客戶屬于工程機械龍頭企業(yè)，目前公司主要生產(chǎn)大中小微挖機，產(chǎn)品廣泛應用于工程機械領域。車間共改造2條生產(chǎn)線，挖機上車架線路原老式軌道RGV更新升級替換為全柔性AGV環(huán)線，實現(xiàn)工位柔性化，自動和手動并行升級。挖機下車線原老式滑觸線RGV改為電池式免維護舉升RGV，滿足下車裝配工藝升級。
改造點多，自動化程度低，信息流不暢通，如進行大幅度的升級改造，時效要求較難滿足。缺少全面信息追蹤功能，信息無法全面、及時采集，造成許多信息孤島，僅靠人員采集輸入，容易產(chǎn)生錯誤且效率低下，質量問題無法及時反饋及追溯，容易造成質量事故。國自機器人通過以下幾個方面的研究和探索，為客戶提供整體解決方案：
使用全柔性智能AGV，解決了上車線原RGV單一性、不通用、不柔性等問題；使用免維護電池，解決下車滑觸線RGV維護繁瑣的問題；增加大屏實時全局監(jiān)控，全線智能設備互聯(lián)、可視化。通過AGV系統(tǒng)，實現(xiàn)料框流轉過程的跟蹤，彌補了全面信息化的空白，使原料、半制品流轉過程可追溯。創(chuàng)新重載20噸柔性AGV生產(chǎn)裝配線，將傳統(tǒng)RGV方式更新升級為自動化搬運機器人AGV。
采用AGV系統(tǒng)后，車間實現(xiàn)貨物的有序轉運，按照最短路線運輸、按節(jié)拍供貨、定位存放貨物等，大幅降低周轉量，信息自動傳輸?shù)缴衔粰C，降低錯誤率，提高了效率。該項目經(jīng)自動化改造后，年創(chuàng)造效益增幅150%，并成為全國首個模板生產(chǎn)全自動的車間，達到車間物流系統(tǒng)化、自動化、智能化、綠色節(jié)能、技術專業(yè)化物流的要求。案例三：機科發(fā)展唐山住友建機20T重載AGV系統(tǒng)項目
本項目中由機科發(fā)展科技股份有限公司提供的重載AGV系統(tǒng)主要由AMB04200型重載AGV車一臺、AGV控制系統(tǒng)、充電系統(tǒng)組成。此系統(tǒng)可以實現(xiàn)對挖掘機的大臂、小臂、回旋、下框架、側框架等物料在各個工位點之間的自動、半自動轉運輸送，重載AGV采用四個舵輪進行動力驅動，最大承載能力為20噸，所有輪系均安裝有緩沖機構，保證重載AGV在運行時各輪負載均勻。重載AGV車體要求堅固、美觀、耐用，且電池及其它電氣元件安裝的位置便于日后的維護操作。
系統(tǒng)設置半自動/自動模式切換按鈕，自動模式是指可通過在操作站點處設置的呼叫按鈕或中控上位機自動實現(xiàn)AGV任務的下發(fā)，半自動模式是指可通過在重載AGV車體的側面操作面板上所設置的工位呼叫按鈕實現(xiàn)AGV任務的下發(fā)。當重載AGV接收到搬運任務后，會自動運動到指定的工位，待人工完成物料裝載后，重載AGV會自動運行到下一個工位，待完成物料操作后，如無物料操作任務則重載AGV自動返回到上料工位等待位（充電點位）執(zhí)行充電任務，如有物料操作任務則繼續(xù)執(zhí)行任務。
本項目重載移動機器人AGV載重量大，載貨時由于貨物自身的特點，造成車體偏載的情況，對重載移動機器人AGV的運動控制造成一定的影響，同時根據(jù)車體載重大、長度長的特點，車體底盤的承載輪子較多，設計了底盤上舵輪和承重輪的特殊減震機構，使移動機器人AGV底盤滿足運行時的控制要求；重載移動機器人AGV的車體較長為12m，采用四舵輪的驅動形式，由于采用磁點的導航方式，對重載移動機器人AGV的精確導航運動控制提出了較高的要求。
通過使用重載移動機器人AGV搬運物料，解決了企業(yè)之前使用兩臺人工叉車拖拽運輸物料平板車的情況，不僅節(jié)省了人力物力，還確保了運輸過程中的產(chǎn)品和物料的安全。案例四：愷韻來機器人搬運型頂升式AGV工程機械廠裝配產(chǎn)線應用
承制浙江某機械公司的越野剪叉式高空作業(yè)平臺、直曲臂式登高作業(yè)升降平臺總裝生產(chǎn)線項目AGV系統(tǒng)設備（含調度系統(tǒng)）。愷韻來該產(chǎn)品負載能力10t，應用于工程機械行業(yè)涂裝車間下線后的轉運緩存及裝配工作，重載AGV通過背負式頂升機構來實現(xiàn)起吊臂在工位之間組裝及與緩存工位的轉運。
重載型AGV技術難點較多而且與輕載型的AGV設計結構有很大的不同，零部件選購標準也都不一樣，重載AGV在平穩(wěn)度、靈活度和耐用性方面都會具有非常大的性能考驗。愷韻來自主研發(fā)的多輪組超低全向雙差速驅動總成，多輪組之間通過浮動減震系統(tǒng)來彌補地面的不平度，從而保證了多組輪系均與地面接觸，承載及驅動能力大幅加強。AGV驅動輪組具備提升系統(tǒng)：當某個輪組出現(xiàn)故障時，手動/自動提升該輪組，而其它隨動輪組繼續(xù)運行，使AGV能夠順暢駛離當前任務線路，不影響其他AGV運行，使整個AGV系統(tǒng)能夠順暢繼續(xù)當前任務。愷韻來自主研發(fā)的同步液壓頂升裝置，多組頂升單元之間采用電磁編碼器同軸控制原理，確保頂升過程平穩(wěn)，安全。單組液壓單元還加入了預防油管爆裂瞬間下降，防失速功能。
此外，愷韻來采用創(chuàng)新的AGV節(jié)段自導航模式,克服調度系統(tǒng)估算誤差，使AGV始終處于安全運行區(qū)間,并有效緩解因網(wǎng)絡延遲造成的影響；采用創(chuàng)新的"搶占式"調度算法,分配道路資源,從整體上達到調度資源利用最大化；采用創(chuàng)新的"節(jié)段自識別"道路模式,使道路鋪設模式化、標準化,有效降低道路施工的復雜度、成本以及后期維護的工作量。
此產(chǎn)品采用成熟的AGV導航系統(tǒng)，并配備了最新的動力驅動系統(tǒng)，滿足工廠自動化全流通功能；半成品、成品物流路徑明確，靈活高效執(zhí)行搬運任務，提升產(chǎn)線效率40%以上；快速部署物流搬運系統(tǒng)實現(xiàn)全場智能化信息閉環(huán)，利于企業(yè)實現(xiàn)高效的無人化生產(chǎn)，節(jié)省人力50%以上。此款重載AGV產(chǎn)品，能夠滿足前進、后退、左右轉彎、側移、全向移動功能，通過背負式頂升機構來實現(xiàn)起吊臂在工位之間組裝及與緩存工位的轉運,載重性能、工裝的復雜性、多樣性都具備很強的示范意義，可以推廣和復制到其他大型裝備制造領域，強力賦能大型裝備制造企業(yè)實現(xiàn)工業(yè)4.0和智能制造。同時具備了豐富的重載式AGV的應用場景及實例經(jīng)驗，為更高的負載設計打下了堅實的基礎。通過AGV自動轉運實現(xiàn)了挖掘機動臂的組焊、焊接、打磨、轉運全自動運行。由MES系統(tǒng)下發(fā)計劃，AGV與焊接工作站互聯(lián)互通，AGV由上料點取動臂物料，并自動運輸至機器人焊接工作站。焊接完成后，自動運送至補焊工位；補焊完成后，由AGV跨車間自動運輸至噴漆線。
難點：1.工件長度和重量較大、種類多且外形不規(guī)則，需要AGV根據(jù)不同規(guī)格實現(xiàn)精準定位。2.生產(chǎn)現(xiàn)場布局緊湊，轉運路線復雜，需要側移等功能，轉向精度要求嚴格。3.出入車間的坡度較大，室外道路環(huán)境復雜差異大。創(chuàng)新點：1.合理的結構設計，實現(xiàn)重載AGV的前進、側移、升降高精度定位；2.小巧車體可載重10噸以上物料，實現(xiàn)復雜路線靈活應用；3.重載AGV滿足室內外全工況運行。
AGV不需要人工操作，降低制造成本；AGV安全避讓保證員工的工作安全，避免因工作人員的疏忽或疲勞而造成的工傷事故和損失；AGV的操作精度更高，穩(wěn)定性更好，安全性更強。案例六：三豐機器人AGV常德三一攪拌站裝配車間攪拌主機裝配線應用
用戶攪拌主機裝配線現(xiàn)狀是一條重型板鏈式輸送裝配線，該裝配線存在能源消耗大，運行速度慢，系統(tǒng)柔性差，維護不方便、自動化程度低等缺點。根據(jù)用戶現(xiàn)場情況及項目需求，該項目規(guī)劃了4臺18T全向潛伏頂升式AGV來完成攪拌站裝配車間水泥站、瀝青站等18個品種的攪拌主機步進式裝配搬運任務，并實現(xiàn)任意工位間的工件轉運工作。裝配工人通過工位PDA呼叫、放行等命令，觸發(fā)AGV工作指令，AGV上位機調度相應AGV將裝配完成的工件進行工位間的流轉。
難點1：AGV負載舉升重量大，受場地及裝配托盤尺寸限制，要求AGV具有較小的外形結構尺寸。創(chuàng)新點：AGV采用多組差速驅動，驅動單元采用驅動承載一體式結構，驅動單元之間通過實時動態(tài)平衡結構相連，保證各驅動單元著地力。AGV采用多組伺服液壓油缸智能同步控制聯(lián)動，舉升重量大，占用空間小。
難點2：裝配作業(yè)工位，有操作工人在AGV運行線路上來回走動，并且裝配線AGV與物料輸送AGV有線路交叉，需要全面的障礙物檢測機制和預警機制。創(chuàng)新點：AGV采用360度激光無死角安全防護，并通過柔性保險杠、多色警示燈、高音量喇叭語音提示等多種安全措施保障產(chǎn)線工人的人身安全。裝配線AGV上位機與物料輸送AGV上位機進行信號交互，在線路交叉段，優(yōu)先保障裝配AGV通行，防止AGV間相撞。
難點3：裝配作業(yè)工位，受限于工作場地環(huán)境和裝配工藝要求，需AGV在不同工位將物件進行前后工位連續(xù)遞進輸送，或在任意工位間跳轉轉運，并完成轉序生產(chǎn)輸送。AGV輸送動作復雜。創(chuàng)新點：AGV工藝動作的完成完全由上位系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求實時調度，實現(xiàn)智能化柔性生產(chǎn)。
采用AGV做裝配線，無需地面施工，提高了裝配線的柔性和自動化程度。將操作工人從繁重、危險的吊裝作業(yè)中解放出來，避免工件在吊裝轉運過程中二次損傷。在保證裝配精度的同時，大大降低了工人的勞動強度，并有效的提高了生產(chǎn)效率。
