AGV小车在汽车行业自动化生产线上的应用

 

物流在汽车行业中的发展

汽车行业是最早开始使用AGV的制造行业。在汽车诞生之初，其型号比较单一，生产制造都是由人工组装完成，福特公司率先使用流水线方式进行大批量生产，是汽车制造行业的一次创新。汽车生产制造的“二次革命”由丰田公司发起，提出TPS管理模式，满足“小批量、多批次”的生产需求，从而使大规模定制模式下的产品开发和生产成为现实。随着客户个性化需求不断增长，车辆的配置也越来越多，对“小批量、多批次”的生产要求 也越来越高。车辆制造过程中多使用摩擦线，工位多、生产线占地面积大，无法在流水线边上提供更多空间用于生产物料的存放，而存放过多生产物料也容易增大用错物料的几率。因此，企业在生产过程中 对物料的供应提出了较高的要求，“水蜘蛛”应运而生。“水蜘蛛”是指产线上负责看板、物料准备和搬运的人员，负责将生产物料从仓库搬运至生产线。在生产线的生产节拍加速后，生产物料消耗随之加快，为了保证生产线的正常运行，需要的“水蜘蛛”数量也随之增加，生产物料配送频次及数量也相应增加，提升了企业的生产成本。20世纪六七十年代，牵引车式送料方式开始流行，由工人开着牵引车将生产物料由仓库搬运至生产线，为各工位进行配送，同时回收空料箱。而当牵引车式配送方式再一次无法满足高频次的配送需求时，AGV配送方式逐步兴起（见图1）。

图1  AGV在汽车制造场景中的应用

磁导式AGV率先入驻制造工厂，通过设置，在固定点位进行跑圈，到点即停，并通知生产线工人进行生产物料的搬运和空料箱的替换。这种送料方式在许多大型的主机厂应用十分广泛，但它也有很大的局限性。具体如下：

磁导的线路不够柔性，不能有过多的交叉路线，路径规划不够灵活，且一旦某一辆车发生故障，将影响其他车辆运行。

在一般情况下， 磁导式AGV很难与MES、ERP等系统进行交互，仅是作为生产物料的搬运车，代替人工搬运动作，无法实现信息承载，这对于工业4.0或智能制造来说有所欠缺。汽车制造业一直是工业制造中的领先行业，也是率先实现自动化生产的行业之一，在智能制造时代的当下必然不能落后。

智能物流整体解决方案

实现智能制造需要依靠数据支持，其核心之一便是采集生产过程中人、机、料等诸多现时现地的数据，并基于数据进行综合评估，使系统进行自我决策，得出最优生产策略。此时，制造业中物流系统将不仅仅是代替人工、实现自动化生产中的一个环节，更将成为智能制造的信息载体，为生产制定计划，并为生产提供海量数据支持。这对AGV系统提出了更高的需求，在AGV实现灵活搬运、降低空间需求、实现多点对接多点的同时，需要承载更多信息，结合自身WMS等上位软件系统，为MES、ERP等后台服务管理系统提供数据支持，并能够快速、准确地执行系统决策和任务（见图2）。

图2 牧星智能物流整体解决方案

AGV在执行决策和任务时会遇到如下问题：要进行什么样的任务，为什么要这样运行，任务分配的逻辑是什么，AGV如何进行调度等。想要解决这些问题，实现最高的ROI，就需要依靠强大的软件和算法。强大的软件和算法可根据生产实时数据不断优化物流计划，在多重输入和输出形成的多维矩阵中计算出任务与工作站的最优组合，根据车辆的密集程度、剩余电量、距离、任务执行状态等因素，选择出最适合当前任务的AGV，通过实时调度避开拥堵、规避障碍、避免死锁，迅速完成工作任务。用最少的车，走最优的路线，执行最多的任务，才能真正解决客户痛点，帮助客户创造更大价值（见图3）。

图3 牧星AGV在某新能源汽车厂的应用

目前，AGV在全球汽车制造行业内的应用已经有了更深一步的发展。如在某著名汽车品牌的样板工厂里，已实现由AGV驮运车体的岛式生产方式来代替摩擦线的传统生产方式。岛式生产的优点是每一台在产车辆均由AGV进行搬运，可高度定制生产工序，更好适应“小批量、多批次”的生产需求，同时相较传统流水线的生产方式，在生产设备发生故障时对整体生产的影响大幅降低，使生产更加柔性、灵活。

牧星智能已实现使用岛式生产方式量产AGV，从生产物料搬运到产品制造均由多种AGV协同完成，并且能够进行不同型号AGV的混线生产。AGV后台管理系统与MES系统对接，跟踪每一台在产车辆的关键信息，确保每一台在产AGV都能按照客户订单需求和质量要求完成生产。当前牧星智能的岛式生产线已可以实现6种以上AGV车型的同时混线生产，并通过SMED技术实现“小批量、多批次”的柔性生产。

除了软硬件，公司的行业应用知识储备也是重中之重。牧星智能拥有众多从不同制造行业走出来的精益生产人才，能够深入了解客户的痛点，收集详细的一手生产数据，梳理现有作业流程，发掘生产制造中更深层次的问题，给出远超客户期待的解决方案。重庆某全球知名品牌企业，经过与我们的多次沟通交流后，非常认可我们的产品和问题解决能力，并邀请我们参与制定其未来5年的工厂规划，全力打造集团全球智能化标杆工厂。

无人搬运整体解决方案

在解决方案中发掘的痛点也为牧星智能在研发中带来更多启示，使产品更加贴近客户，即便客户提出高度定制化需求，牧星智能也可以为客户提供更加柔性、更有通用性和可扩展性的解决方案（见图4）。

图4 牧星智能工厂无人搬运整体解决方案

在未来，牧星智能将紧跟需求，坚持自主创新，深耕智能制造领域，以谨慎的态度面对挑战，在智能时代稳步前行，为客户创造更大价值，为物流行业的进步提供更多力量。

关于牧星智能科技

苏州牧星智能科技有限公司成立于2016年，专注于智慧物流整体解决方案中系统软件及智能机器人的研发，拥有物流整体解决方案四大管理系统软件平台（WMS、WCS、RCS、OFS）和自主研发的系列智能机器人，为客户提供整套“货到人”的智能物流解决方案，广泛应运于制造业、电商、三/四方仓储物流等行业场景，海外业务覆盖韩国、日本、印度、澳大利亚等区域，其中韩国市场占有率长期保持第一。

作者：苏州牧星智能科技有限公司

本文已在《汽车工艺师》杂志2020年第 07 期发表，欢迎联系小编索取

编辑：畅达金粉商城热门图书排行☞金粉最爱图书排行☞机械图书排行☞生产管理排行☞设计软件排行热文推荐任正非推荐的5G赋能，已经出书了！这个ppt让您内容全知道。新能源汽车“三电”技术中外发展对比5月份汽车产销同比增速超过4月，除新能源汽车外均正增长汽车产业中，从“特斯拉”开始，电动汽车能否与燃油车平分江山？十二问十二答：深入解读欧盟全新碳排放政策！2019年汽车轻量化技术跟踪(上)2019年汽车轻量化技术跟踪(下)中国汽车工业到底经历了什么？混合动力现状问题剖析和发展趋势长城徐水智能工厂：286台机器人打造VV5s的豪华与安全