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,而后臺調度則是它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系統的軟件構成
1、地面控制系統
地面控制系統(Stationary System)即AGV上位控制系統,是AGV系統的核心。其主要功能是對AGV系統(AGVS)中的多臺AGV單機進行任務分配,車輛管理,交通管理,通訊管理等。
2、任務管理
任務管理類似計算機操作系統的進程管理,它提供對AGV地面控制程序的解釋執行環境;提供根據任務優先級和啟動時間的調度運行;提供對任務的各種操作如啟動、停止、取消等。
3、車輛管理
車輛管理是AGV管理的核心模塊,它根據物料搬運任務的請求,分配調度AGV執行任務,根據AGV行走時間最短原則,計算AGV的最短行走路徑,并控制指揮AGV的行走過程,及時下達裝卸貨和充電命令。
4、交通管理
根據AGV的物理尺寸大小、運行狀態和路徑狀況,提供AGV互相自動避讓的措施,同時避免車輛互相等待的死鎖方法和出現死鎖的解除方法;AGV的交通管理主要有行走段分配和死鎖報告功能。
5、通訊管理
通信管理提供AGV地面控制系統與AGV單機、地面監控系統、地面IO設備、車輛仿真系統及上位計算機的通信功能。和AGV間的通信使用無線電通信方式,需要建立一個無線網絡,AGV只和地面系統進行雙向通信,AGV間不進行通信,地面控制系統采用輪詢方式和多臺AGV通信;與地面監控系統、車輛仿真系統、上位計算機的通信使用TCP/IP通信。
6、車輛驅動
小車驅動負責AGV狀態的采集,并向交通管理發出行走段的允許請求,同時把確認段下發AGV。
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。
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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