AGV/AMR的全球發(fā)展概述

60余年間，從功能單一的搬運(yùn)設(shè)備到能適應(yīng)越來越多復(fù)雜環(huán)境，AGV在不斷進(jìn)化的過程中市場也一步步在擴(kuò)大。 起步——?dú)W美地區(qū)快速推進(jìn)第一輛AGV誕生于 1953年，它是由一輛簡易的AGC產(chǎn)品牽引式拖拉機(jī)改造而成的，帶有車兜，在一間雜貨倉庫中沿著布置在空中的導(dǎo)線運(yùn)輸貨物。隨后AGV相關(guān)研究開始起步。 1960年歐洲就安裝了各種形式、不同水平的AGVS220套，使用了AGV1300多臺(tái)。到了70年代中期，由于微處理器及計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的成熟促進(jìn)了復(fù)雜控制器的改進(jìn)，并設(shè)計(jì)出更為靈活的AGV。

1972年，科爾摩根NDC主導(dǎo)了在沃爾沃Kalmar工廠的第一套現(xiàn)代化的自動(dòng)化導(dǎo)引車系統(tǒng)的開發(fā)和安裝。 1973年，瑞典VOLVO公司在KALMAR轎車廠的裝配線上大量采用了AGV進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制裝配作業(yè)，擴(kuò)大了AGV的使用范圍。70年代末，歐洲約裝備了520個(gè)AGV系統(tǒng)，共有4800臺(tái)小車，1985年發(fā)展到10000臺(tái)左右。其應(yīng)用領(lǐng)域分布為：汽車工業(yè)（57%），柔性制造系統(tǒng)FMS（8%）和柔性裝配系統(tǒng)FAS（44%）。

20世紀(jì)80年代末，美國的AGV生產(chǎn)廠商從1983年的23家劇增至1985年的74家。1984年，美國通用汽車公司完成了它的第一個(gè)柔性裝配系統(tǒng)（FAS），從此該公司就成為當(dāng)時(shí)AGV的最大用戶。 1986年已達(dá)1407臺(tái)（包括牽引式小車、叉車和單兀裝卸小車），1987年又新增加1662臺(tái)。美國各公司在歐洲技術(shù)的基礎(chǔ)上將AGV發(fā)展到更為先進(jìn)的水平，他們采用更先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，運(yùn)輸量更大，移載時(shí)間更短，小車和控制器的可靠性更高。 經(jīng)過三十余年的發(fā)展，歐美地區(qū)的AGV技術(shù)及應(yīng)用漸趨成熟，AGV開始出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢。

分化——日本與歐美的兩條路線演變 AGV在歐美市場應(yīng)用逐漸擴(kuò)大的同時(shí)，日本也開始注意到這種自動(dòng)化搬運(yùn)設(shè)備。 日本在1963年首次引進(jìn)AGV，其第一家AGV工廠于1966年由一家運(yùn)輸設(shè)備供應(yīng)廠商與美國的Webb公司合資建成。1976年后，日本對(duì)AGV的發(fā)展給予了高度重視，每年增加數(shù)十套AGV系統(tǒng)，有神鋼電機(jī)、平田電機(jī)、住友重機(jī)等27個(gè)主要生產(chǎn)廠商生產(chǎn)幾十種不同類型的AGV。 但在技術(shù)路線上，日本與歐美走向了不同的方向。 歐美國家追求AGV的自動(dòng)化，以歐美為代表的AGV完全不需要人工干預(yù)路徑構(gòu)造，能夠運(yùn)用在幾乎所有的搬運(yùn)場合。

這種AGV功能完善、技術(shù)先進(jìn)；同時(shí)為了能夠采用模塊化計(jì)劃，低沉計(jì)劃成本，提高批量生產(chǎn)的尺度，歐美的AGV放棄了對(duì)于于輪廓造型的追求，采用大部件組裝的形式進(jìn)行生產(chǎn)；系列產(chǎn)品的覆蓋面廣：種種驅(qū)動(dòng)模式，種種導(dǎo)引方式，種種移載機(jī)構(gòu)應(yīng)有盡有，系列產(chǎn)品的載重量可從50kg到60000kg（60噸）。由于技能和功能的限定，此類AGV的銷售價(jià)錢還是居高不下。 日本則追求簡樸純粹型AGV技能，或者只能稱其為AGC（AutomatedGuidedCart），該技能追求的是簡略無效，盡力讓用戶在最短的時(shí)間內(nèi)收回投資成本。

這類AGV在日本和臺(tái)灣企業(yè)利用十分普遍，從數(shù)量上看，日本生產(chǎn)的年夜多數(shù)AGV屬于此類產(chǎn)品（AGC）。該類產(chǎn)品完全聯(lián)合簡略的生產(chǎn)利用場合（單一的路徑，固定的流程），AGC只是用來進(jìn)行搬運(yùn)，并不刻意強(qiáng)調(diào)AGC的自動(dòng)裝卸功能，在導(dǎo)引方面，多數(shù)只采用簡樸純粹的磁帶導(dǎo)引方式。由于日本的基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)達(dá)，AGC生產(chǎn)企業(yè)能夠?yàn)槠渑渲蒙蠋缀鹾喡缘貌荒茉俸喡缘墓δ芷骷?，使AGC的成本幾乎降到了極限。這種AGC在日本80年代就得到了普遍利用，2002到2003年達(dá)到利用的頂峰。 不管是追求全自動(dòng)化的歐美還是簡易搬運(yùn)的日本，都只是從各自的實(shí)際需求出發(fā)，讓成本和效率實(shí)現(xiàn)最好平衡。

發(fā)展——中國移動(dòng)機(jī)器人市場崛起 在歐美和日本AGV技術(shù)及應(yīng)用逐漸成熟之際，國內(nèi)在AGV領(lǐng)域的探索才剛剛開始。 1976年，北京起重機(jī)械研究所研制出第一臺(tái)AGV，建成第一套AGV滾珠加工演示系統(tǒng)，隨后又研制出單向運(yùn)行載重500公斤的AGV，雙向運(yùn)行載重500kg、1000kg、2000kg的AGV，開發(fā)研制了幾套較簡單的AGV應(yīng)用系統(tǒng)。 1988年，原郵電部北京郵政科學(xué)技術(shù)研究所研制了郵政樞紐AGV。

但整個(gè)七八十年代，國內(nèi)AGV技術(shù)的研究都還只停留在實(shí)驗(yàn)室階段，并沒有真正的落地應(yīng)用。 1991年起，中科院沈陽自動(dòng)化研究所/新松機(jī)器人自動(dòng)化股份研究公司為沈陽金杯汽車廠研制生產(chǎn)了客車6臺(tái)AGV用于汽車裝配線中，完成了AGV從實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)到生產(chǎn)一線產(chǎn)品的跨越。 1996年，昆船開始與NDC合作，一年之后，昆船建成了自己的國家重點(diǎn)物流實(shí)驗(yàn)室，并利用NDC技術(shù)生產(chǎn)了第一套AGV驗(yàn)證系統(tǒng)（2臺(tái)），中國的第一臺(tái)激光導(dǎo)引AGV以及第一臺(tái)全方位運(yùn)動(dòng)AGV。

2000年至2012年，是國內(nèi)AGV行業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展階段，傳統(tǒng)制造行業(yè)、食品行業(yè)、輕工行業(yè)等引入AGV的應(yīng)用，使AGV的應(yīng)用開始深入到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。國產(chǎn)的AGV及AGVS開始出口國外發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。 蓬勃——倉儲(chǔ)機(jī)器人及AMR盛行 2012年，亞馬遜收購kiva，這種新式的倉儲(chǔ)分揀AGV開始進(jìn)入人們視線，在某種程度上倉儲(chǔ)機(jī)器人的火爆也帶動(dòng)了AGV在各行業(yè)的應(yīng)用。尤其是在國內(nèi)，2014年前后創(chuàng)業(yè)公司一波接著一波涌現(xiàn)，市場活力不斷增強(qiáng)。

在技術(shù)路線上，2012年之后，AGV開始沿著更加自主化的方向發(fā)展，在AGV的基礎(chǔ)上，業(yè)內(nèi)也開始提出新的概念——AMR（Automated Mobile Robot即“自主移動(dòng)機(jī)器人”）。 從“自動(dòng)導(dǎo)引”到“自主移動(dòng)”，相比于傳統(tǒng)AGV，AMR可利用軟件對(duì)工廠內(nèi)部繪制地圖或提前導(dǎo)入工廠建筑物圖紙實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航。該項(xiàng)功能相當(dāng)于一輛裝載有 GPS 以及一套預(yù)裝地圖的汽車。當(dāng)汽車設(shè)置人們的住處和工作地址后，便能根據(jù)地圖上的位置生成最便捷的路徑，搬運(yùn)設(shè)備的柔性化得到很大提升。

從AGV到AMR，導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展是設(shè)備從“車”逐漸過渡到“機(jī)器人”的主要因素之一，傳統(tǒng)的AGV多采用磁條、電磁及二維碼等導(dǎo)航方式，而AMR更多的采用slam（即時(shí)定位與地圖構(gòu)建）技術(shù)，搭載激光雷達(dá)或視覺傳感器，實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。當(dāng)然，由于應(yīng)用場景的復(fù)雜性其實(shí)并不好界定哪一種導(dǎo)航方式是最好的，行業(yè)也認(rèn)為，未來AGV會(huì)朝著融合導(dǎo)航的方向發(fā)展。 伴隨著各項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，AGV當(dāng)前也正在更多地與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，使物流系統(tǒng)的感知能力、自主決策能力得以提升，智能化程度顯著提高。

同時(shí)隨著AGV產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，AGV的需求增多、技術(shù)成熟及成本的降低將推動(dòng)AGV應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。 市場方面，歐美日韓以及國內(nèi)目前是AGV最主要的應(yīng)用市場，當(dāng)然東南亞等地區(qū)近幾年應(yīng)用也在逐漸起步，而歐美AGV企業(yè)仍舊是走高端發(fā)展路線，也出現(xiàn)了一批優(yōu)秀的AMR廠商。

日本由于其專注AGC的應(yīng)用歷史，正逐漸喪失在高端AGV領(lǐng)域的競爭力，而國產(chǎn)AGV經(jīng)過今年的蓬勃發(fā)展，無論是高端產(chǎn)品還是低端設(shè)備，品類都較為齊全，目前一些優(yōu)秀的國產(chǎn)AGV企業(yè)正在逐漸走向海外。 從1953到2020，60余年間，從功能單一的搬運(yùn)設(shè)備到能適應(yīng)越來越多復(fù)雜環(huán)境，AGV在不斷進(jìn)化的過程中市場也一步步在擴(kuò)大，未來AGV又將朝著什么樣的走向發(fā)展？我們拭目以待！

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：AGV/AMR全球發(fā)展綜述

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