1996年,科爾摩根NDC將激光導航AGV帶入中國市場,自此引領了AGV在中國市場的發展。2012年亞馬遜48億人民幣受收購了Kiva后,世界第一次發現,AGV還能這么用。自此更多的場景不斷被開拓,室內的工業、電商,室外的巡檢、安防甚至最后一公里投遞,AGV市場開始急速成長。
將AGV拆開來看,關鍵技術主要體現在車輛本體設計、車載控制、導航技術、調度系統這四大方面,后三項技術的結合體,統稱為自動導引車(AGV)自動化套件。本體、控制、導航是一臺AGV小車優秀與否的關鍵,而后臺調度則是他能否落地的重中之重,畢竟AGV要保證工廠的生產效率。
所以,突破單體智能,真正走向落地應用,展現出群體高智商,優秀的后臺調度系統必不可少。
AGV調度系統的功能
1. AGV調度任務
AGV任務調度,就是與AGV進行通信,從空閑AGV中選擇一臺,并指導AGV按照一定的路線完成運輸的功能。
2. 實時路徑規劃
實時路徑規劃就是根據選中AGV所在的位置,以及目標站點位置,對AGV進行進路線進行最優回環,并指導AGV按照規劃該路線進行,以完成運輸功能。
3. 交通管制
在某些特定區域由于空間原因或工藝要求同時只能有一輛AGV通過,或者兩輛AGV不能對頭行駛,則需要調度系統對AGV進行管理指導某一AGV優先通過,其他排序,這個叫交通管制。
4. 現場設備信息采集與動作控制
客戶現場有些設備需要與AGV進行物理對接實現物料的自動卸車,并且在某些時候需要發送信號控制現場設備的動作。
6. 現場呼叫接口
響應現場某些設備信號作為呼叫信息,或者響應現場人工按鈕作為呼叫信息。調度系統與現場呼叫信息均通過協議進行通信。
7. 設備工況監控
對AGV的運行狀態及任務信息等進行監控,以圖形化的界面對AGV路線與位置信息進行顯示(這部分可以考慮可以考慮使用組態軟件),任務信息歷史、AGV工作狀態日志查詢、日志查詢等功能。
落地難度隨著環境而變化
目前的AGV調度還沒有開源軟件,所以各家的算法都不一樣。總體來說分兩種,一是自己從底層構建,自主研發的好處是將來的可塑性強,但是完全憑借自家的實力,做出的產品參差不齊,簡單的只能做到端對端的直線走,十字路口停車,而優秀的企業能做到更改路徑選擇、智能調控車輛等等。
二是外購,由于科爾摩根進入行業較早,目前市面上成立較早的AGV廠家例如昆船、新松、杭叉、安徽合力、嘉騰、今天國際、歐鎧、怡豐等等,都是采用科爾摩根的調度系統。
而調度系統的難度又隨著場景的變化而變化,簡單的來說,室外的場景難于室內場景,而室內場景中,電商倉儲和工業場景各有各的難度。
這主要是因為,電商環境下很少有人的參與,整個環境是規范的、可控的,會比較簡單,但是動輒成百上千臺數量要求AGV的效率高、響應速度快、靈敏性強,同時處理的SKU量大;而工業環境下的難度主要在人的參與較多,可控性弱,而且受限于整個產線的生產節拍。
電商環境下,Kiva的調度系統全球領先。目前Kiva后臺調度系統是可以同時調度上千臺AGV,AGV按照指令進行工作,有條不紊;而在國內緊隨其后的幾大家電商AGV廠家中,業內人士表示,快倉的AGV調度系統能做到大幾百臺,業內反響良好,之后的極智嘉、馬路創新等都能做到上百臺。
再說工業場景,科爾摩根NDC8經典AGV調度系統單個系統可以最大項目達到120臺,目前國內合作伙伴在輪胎行業實際單個系統實施到50臺左右。而在2017年推出的調度系統System manager NG中,科爾摩根又有了更多的突破。
成立于2017年上海賓通智能科技公司憑借其源自卡耐基梅隆大學的創始團隊和優秀的研發團隊,推出的“韓信”智能調度系統目前落地場景已經做到大幾十臺的規模,其CEO龔超慧表示:“這主要是由于工業場景受限,在實驗室內,我們可以做到成百上千臺的調度。”
而專注于室內物流的斯坦德機器人擁有自己的FMS智能調度系統,目前已經落地的工業場景場景是20臺,而在實驗場地模擬中,可以做到上百臺;全行業發力的海康機器人在擁有業內領先的導航算法之外,其RCS機器人控制調度系統通過多智能體間的競合博弈算法,更是可以適應各類柔性化的內物流場景。
高工機器人研究所所長盧彰緣表示:“在AGV賽道日益擁擠的當下,企業之間的較量已經從產品力上升到綜合實力的比拼,作為AGV落地的關鍵,調度控制系統的重要性不言而喻,AGV落地的智能化和柔性化均取決于調度系統的優劣。”
可以說,單從AGV產品層面上看,國內與國外技術水平相差無幾,主要的差距體現在調度控制系統層面,即軟件算法層面,當下,眾多新興企業和團隊進入該領域,同時資本持續注入,在一定程度上將加快該領域的技術提升與突破。
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