汽車行業(yè)AGV八大經(jīng)典案例分析

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

文｜大峻

自上世紀開始，AGV逐漸被運用于汽車行業(yè)，助力汽車生產效率化。經(jīng)過長久的更新磨合發(fā)展，如今AGV系統(tǒng)在汽車行業(yè)的運用已經(jīng)趨于成熟，其不但能夠實現(xiàn)零部件的自動化配送，還能組成自動化柔性裝配，因此在汽車總裝線、發(fā)動機生產線和發(fā)動機測試線、變速箱裝配線等產線中得到普遍的應用。 汽車行業(yè)AGV在各產線中的應用現(xiàn)如今，AGV在汽車行業(yè)運行得風生水起，在汽車生產工廠內到處可見AGV活動的身影，其中，尤以整機廠和汽配廠最為典型。AGV在整機廠的運用對于汽車自動化柔性裝配而言，總裝車間對于AGV小車的應用是最成熟的，其自動化程度也是最高的，運送過程可以實現(xiàn)完全的自動化，其典型的應用生產線主要包括內飾和底盤等。

每個整車廠的總裝車間都至少有2～3條的內飾和底盤輸送裝配線，而且大多采用SPS配料形式。這為AGV小車的自動化輸送應用提供了良好的應用環(huán)境，同時根據(jù)主線體和具體現(xiàn)場環(huán)境（空間、設備形式等）的不同，可以采用不同的物料隨線輸送形式來滿足AGV小車物流輸送方案的需求。其次是總裝車間的分裝線體車門線和儀表線等分裝線。此類線體一般也采用SPS配料，但其單配料的數(shù)量和容器的體積較小，一般采用物料箱的形式。

AGV與物料承載車不脫離，通過自身或輔助設備，在指定的位置和時間段進行物料承載車和物料箱的分離和平移，從而實現(xiàn)自動物料配送的需求。汽車合裝基本采用連續(xù)運轉裝配方式，在工藝鏈及車身連續(xù)運行下裝配是動態(tài)合裝的關鍵。在此方式下，AGV小車直接與被裝車身的位置同步，避免了由于吊具安裝、工藝鏈條節(jié)距匹配等原因造成的位置誤差，并可對懸鏈的爬行等問題做出及時反應，是目前最有效的同步跟蹤方式。

由于跟蹤同步是由AGV本體進行獨立采樣完成的，即使是在AGV手動離線狀態(tài)下仍能完成動態(tài)同步合裝工作，因而更具備整體的靈活性。再者，底盤的合裝工位段目前對AGV的應用也非常成熟，是舉升式負載AGV的應用典范，整體底盤組件，如前后車橋、發(fā)動機和變速器等部件的定位放置到AGV車身上，通過與主線體的同步隨行，同時AGV本身的舉升機構進行托舉，與吊具上車身進行準確定位和自動裝配，通過人工固定螺栓的方式進行組件連接，大大減少了人員的勞動強度，提升了裝配質量和效率。AGV在汽車底盤合裝中因為具有強大的自動化集成度和現(xiàn)場適應性，因此被汽車制造行業(yè)廣泛應用。

在汽車總裝線底盤裝配發(fā)動機、后橋的工藝環(huán)節(jié)中，由于發(fā)動機及后橋零件的質量、體積均較大，底盤舉升AGV小車發(fā)揮著巨大的作用。AGV系統(tǒng)能夠與制造執(zhí)行系統(tǒng)進行交互，實現(xiàn)防錯、可追溯性等功能。 而AGV小車在分裝系統(tǒng)的中既作為無人自動搬運車輛使用，又作為一個個可移動的裝配臺、加工臺使用，能根據(jù)生產工藝的變化，自主隨機修改裝配線布置，實現(xiàn)多品種發(fā)動機混編流動生產，形成整個信息流的交互，大大提升發(fā)動機的信息化、柔性化、智能化裝配水平。同時AGV小車工作時還會采集大量信息，供汽車制造業(yè)進行大數(shù)據(jù)分析及決策，實現(xiàn)質量追溯及提高產品良率。

這對于追求效率與品質的汽車工業(yè)來說，無疑是最好的裝配解決方案。AGV在汽配廠的運用通過提升自動化程度來實現(xiàn)產品的標準化、降低人力成本、提高數(shù)據(jù)準確度而今已是汽配企業(yè)共同奮斗的目標。引進AGV實現(xiàn)汽配工廠內部物流自動化，能讓物料、產品運輸速度更快，更高效，最大化提高人員與設備的作業(yè)效率，并且 AGV能根據(jù)生產需要加速。 汽車零部件行業(yè)是傳統(tǒng)制造行業(yè)，其生產線的線邊物料供給需要人員去調度搬運，近些年在這些搬運場景中由AGV搬運代替人工搬運已實現(xiàn)了廣泛應用。其主要應用場景是工廠內部材料之間的轉移，比如從原材料庫轉移物料到生產線邊，將生產線邊的空料架轉移到上料區(qū)，或者把生產線邊的產成品轉移到成品倉庫等。

零部件的自動化配送大大減少了人為干預造成的錯料、貨損，同時也大大減少了拉動不均衡（多配送、少配送、早配送、晚配送）造成的線邊工位物料擁擠或者缺料的風險。物流作業(yè)效率大大提升。 不過目前對于體量較小的零部件工廠，由于沒有主機廠那種成批量的替代效應，加之既有觀念的束縛，AGV在廠內物流的應用不太普及。但隨著AGV應用的日益成熟，以及人工成本的逐步上漲，相信會有越來越多的零部件工廠考慮AGV的使用，AGV的普及應用也必將進入一個新的階段。 現(xiàn)今，在市場滲入規(guī)模上可以看出，AGV在汽車行業(yè)整機廠的運用中已經(jīng)趨于成熟，而汽配廠相較來說還有較大發(fā)揮空間，行業(yè)內可以對此進行拓展研發(fā)。

汽車行業(yè)AGV的發(fā)展趨勢除了對AGV進行不斷的升級創(chuàng)新，為客戶提供更加優(yōu)質便捷的解決方案外，在技術層面與市場需求方面對AGV的功能上進行根本性的創(chuàng)發(fā)對于行業(yè)的發(fā)展也是很關鍵的。 現(xiàn)階段人們對于產品的個性化需求越來越強烈，對質量的要求也更加嚴格。在此種情況下，于制造業(yè)而言，追求生產過程里的靈活性和多樣化成為了新的目標。

此時基于柔性技術的生產模式成為大趨勢來滿足產線快速變更的需求。 眾所周知，導航定位技術是AGV技術升級發(fā)展柔性化的核心，而對于像汽車行業(yè)這類搬運路線固定，產能比較穩(wěn)定的企業(yè)，磁條導航技術AGV靠其技術成熟可靠、定位精準度高、成本較低一直活躍其中。不過隨著智能制造的推進以及技術的發(fā)展，傳統(tǒng)汽車廠商面臨著制造升級和技術更新的問題。在運作過程中，生產廠家們漸漸發(fā)現(xiàn)，單一的磁條導航具有靈活性低，或多或少影響了汽車行業(yè)的多樣性生產。然而反觀市面上現(xiàn)有的導航技術，其實沒有一個one for all的完美解決方案，要想穩(wěn)定的達到毫米級別精度還是很困難。

而為了促進對于定制化的生產，滿足客戶的需求，對于汽車行業(yè)AGV而言，當下對于導航技術的結合運用還是很值得嘗試的。 除此之外，行業(yè)內對于汽車行業(yè)AGV的升級與創(chuàng)新還作出了其他方面的研究與嘗試，本文主要結合近年來AGV在汽車制造領域的探索與應用，羅列了8大經(jīng)典案例供各位參考。 新松機器人——美國通用汽車合裝AGV項目亮點/上榜理由：國產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。

CSG華曉——三一重卡全廠AGV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，助力產業(yè)轉型升級。

井源機電--紅旗工廠全方位AGV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，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。

井松智能——煙臺通用東岳無人倉視覺導航AGV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。

快倉智能——長安民生汽車零部件物流無人倉項目亮點/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、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)?？蛻艄緭碛衅囍圃斓耐暾拇蠊に?，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。

仙工智能——激光SLAM技術的優(yōu)勢綻放項目亮點/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?？蛻糁饕獜氖缕囦X合金精密壓鑄件的研發(fā)、生產及銷售，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車間?，F(xiàn)場環(huán)境變化大，倉庫庫位與產線工位較多，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)在汽車個性化生產的需求，有效降低汽車的生產成本，提高了汽車生產的效率，給現(xiàn)代汽車制造業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。

責任編輯：xj

原文標題：汽車行業(yè)AGV八大經(jīng)典案例大賞

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