2019年中国重载AGV机器人技术发展趋势及行业研究报告

2019-05-05 11:22

  目前,国内 AGV 企业因定位不同,大致可分为两大发展模式:一类为 AGV 制造型企业,AGV 逐步标准化,以纯产品形式推广;一类以 AGV 系统形式及延伸发展到自动化物流系统模式发展,这类基本与相关行业相结合。

  2012 年国内 AGV 企业在 80-100 家之间,但是到了 2014 年 12 月,这个数据基本翻了三倍,达到 250 家左右,当然这里面包括一些集成商以及一些传统做搬运设备的企业,也有一些做代理的企业。真正能自主设计、生产 AGV 的企业仍然不到 100 家。

  三、面临的问题

  1、行业无序竞争加剧

  伴随着行业的快速发展,市场竞争日渐加剧,企业纷纷降价销售,使得 AGV 和 AGC 制造企业利润微薄。进入 2018 年,AGV 的价格战并没有停下来,有些企业甚至推出了 9.8 万的叉车 AGV,依靠低价扩张市场的现象较为普遍。这种趋势如长期延续,不仅难以保证产品质量,甚至会导致行业陷入无序竞争的恶性循环。

  2、同质化现象严重

  无论硬件还是软件都需要不断创新,推出值得信赖的产品。但目前国内 AGV 企业基本是你有我也要有,一家研发出新的产品,一旦推向市场,第二家、第三家改个外观,相继也就推出了,专利等知识产区保护基本是形同虚设。

  3、行业标准难以统一

  国产 AGV 尚属于较为细分的领域,相关的行业标准和产品标准非常匮乏,产品质量参差不齐,市场应用也因为难以实现标准统一而出现价格混战的现象,制约了产业的发展。

  产品特点

  随着我国经济的迅速增长,航空航天、高铁建设、港口、机场、核工业、船舶、大型涡轮机等重工业得到了迅猛发展。这些大型装备的生产、组装、运输和储存等都不可避免地会遇到一些困难。传统的重载运输方式相对比较单一,例如:航吊、有轨系统、大型拖车等,但是这些传统的运输方式都有很多的局限和缺点, 而且当载荷量超过 50 吨的时候,几乎传统的运输方式都很难克服这样的载荷所带来的限制。所以,重载 AGV 的发展对于现代重工业生产和大型装备组装来说将是一个新的革命。

  经过多年的技术发展,重载 AGV 已经广泛应用于仓储、制造、港口、机场、危险场所、特种行业等领域,有效载荷从 5 吨至上百吨,运行速度 0.1 米/秒至 5 米/秒。与传统运输方式相比,重载 AGV 具有以下特点:

  1、适用环境广泛

  室内型 AGV 产品能够满足IPX4 的防护等级,环境温度适应范围:0℃~60℃;环境湿度适应范围:5~90%。室外型 AGV 产品能够满足 IP55 的防护等级,环境温度的适应性范围:-20℃~60℃;环境湿度的适应范围:5~99%;最大风力:15 米/秒。

  2、具备先进的导航技术

  为了适应不同场景的使用需求,重载 AGV 产品支持多种导航方式,包括传统的电磁导航、色带导航、磁条导航和近几年兴起的二维码+惯导方式,以及激光导航等。AGV 产品定位精确,行驶路径灵活多变,柔性化程度更高,可快速全局部署,能够适合多种现场环境。

  3、具有载荷自平衡系统

  重载 AGV 产品的载重轮组件装配有一系列传感器,包括:油压传感器、角度传感器、举升传感器、轮速度/方向传感器和轮压力传感器,用于载荷的受力分析和保持平衡的稳性计算。处理器通过计算每个车轮中液压缸的活塞压力,来增加或者减少液压流量,从而维持每个举升点的平衡。另外,每个液压缸的压力传感器检测到的压力、载荷及载荷重心位置等数据通过处理器计算,也将实时呈现在监控客户端。车身控制器通过直线位置传感器得到每个液压缸的举升高度,并和其他液压缸的高度进行比对,当车体行驶在有一定角度的坡面或地面平整度较差的路面时,以上信息和倾角罗盘的输出信息都将用于自动维持载荷保持水平状态, 防止因路面倾角过大引发所承载的货物发生滑移或倾覆。

  4、可进行多车编组联动

  目前,我国已突破多台 AGV 之间的编组动作联动技术,可实现同步移动过程中相对偏差小于±10mm 的高精度。最典型的应用,莫过于 2018 年 2 月在韩国平昌举办的第 23 届冬奥会闭模式上“北京八分钟”的精美绝伦的演出。24 台新松公司的 AGV 在现场绚丽灯光的映衬下,相互协调,不断变幻出灵动曲线和炫酷走位, 这 24 台 AGV 还经受住了现场舞台人多路滑,以及 5 级大风和零下 10 度气温的恶劣环境考验,给全世界人民留下深刻的印象,赢得了无数的赞誉。高精度联动技术应用于重载 AGV 上,可很好的解决超长、超重型设备的运输问题,在航空航天、铁路、重型机械、桥梁建筑等领域将发挥重要作用。

  四、未来发展趋势

  从技术发展角度看,未来重载 AGV 将不断挑战更大的单车载荷能力,甚至将发展出 500 吨级的型号,并将对多车编组运行方式进行深入探索,以满足对特殊外形尺寸、特大载荷等应用的需求。同时,对每一个市场细分领域的需求将做深、做足,发展出满足特定需求的细分型号。

  对于核心器件的研发和量产,提高自主研发技术的占比,也将是未来国内AGV 企业的发展必由之路,包括:大功率电机、减速机、运动控制器等核心器件的设计和制造,将是打破进口垄断,降低采购成本,从而提高国产产品竞争力的有效手段。

  重载 AGV 不断创新的背后,反映的是 AGV 在重型搬运领域取得的优异成绩, 从而得到用户越来越多的青睐。港口、机场、飞机制造、铁路机车检修及制造、造纸印刷等这些重型作业,原来主要由重卡、集装箱、龙门吊和大量人力来完成, 现如今也尝试了技术创新,通过引入重载 AGV 替代了原始、粗放的作业模式。机器换人不仅解决了许多流程中的高危隐患,也在人力成本和信息化成本上大幅节约,整体迈入自动化、信息化、智能化的运营模式。这一细分领域更加注重机器人作业的稳定性和安全性,但由于对载重要求较高,相对配件和技术方面和小型的 AGV 有很大程度的区别,因此也成为综合难度最高的 AGV 类别。

  现阶段国内 AGV 技术和制造商水平良莠不齐,能满足重载 AGV 机器人的高精技术和高端生产要求的厂家并不多,但只要市场的需求量足够大,企业的研发投入也会不断加大,技术的发展速度也会越来越快。重载 AGV,未来将会有更大发展潜力和应用推广的领域。


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