數十年來,自動導向車(以下簡稱“AGV”)與最近才出現的自主移動機器人(以下簡稱“AMR”)之間明顯存在可界定的差異。那是因為,它們通過蓬勃發展的電子商務行業所產生的海量訂單,其揀選行為所涉及的許多常規作業實現了自動化,才受到如此強烈關注。
自上世紀50年代以來,AGV被認為已經過實踐證明是可靠的,可以在內部物流中搬運較大的負載的自動化搬運工具。從導航路線或更改工作流程的角度來看,AGV并沒有被認為是動態的,AGV可能占有一席之地。看起來,AGV代表了一種不夠靈活的舊物料搬運方式。但是,也許正是時候拋棄這種對AGV的看法。
許多AGV仍在使用某種基礎導航設施,例如反射器來幫助導航。還有一些AGV供應商則使用更加自主的“自然導航”方法。雖然AGV最佳應用是可以移動單位大小的貨物,還可以協助貨物到人的訂單揀選。相反,某些AMR則要靈活和自主的多,可以移動和搬運托盤大小的貨物。
從全球范圍來看,對AGV和AMR需求在迅猛增長。根據分析公司Interact Analysis的數據,即使考慮到Covid-19的影響,AGV市場在2020年仍將增長11%,AMR市場則將增長45%。
一些供應商表示,即使AMR主導了電子商務訂單揀選的高增長市場,但AGV仍然處于有利地位。AGV是已經過驗證的,并且在其可以處理的應用程序中不斷發展,并非一成不變。許多AGV確實依靠基礎導航設施來本地化定位,但可靠且精確。
該AGV是激光制導的平衡重式叉車,可以在密集的存儲布局中準確地操縱和執行任務。
Transbotics(美國Scott Systems公司子公司)銷售副總裁Chuck Russell說:
“在某些地方,AGV很適合,AMR也適合。但AGV是更成熟的產品,耐用可靠,因此應用很廣。”
存在差異
過去了數十年來,傳統的AGV采用嵌入在地板上的電線和磁條進行導航。但如今,許多AGV供應商都采用某種類型的特殊導航基礎結構來本地化并能夠執行任務。例如,可以將反射器放置在墻壁或機架等站點特征上,以提供定位參考點。
AGV供應商Daifuku(日本大福)自動化車輛工程執行經理Nick Ellens說:
“一旦導航基礎設施到位,就可以建立一個數字地圖和車輛路線,創建一條新的路線或下車點就相對容易了。每輛AGV都知道自己的目標在哪里,它可以將自己定位在該領域內的任何地方。所以,在已知的世界里改變一輛車的行駛路線是很簡單的。而且,如果你想在以前沒有的地方增加新的路徑,這并不困難。是的,AGV針對任務目標需要配備激光導航系統,只要系統了解了這些信息問題,您就可以在該領域內的任何地方進行更改。”
Ellens還指出,某些AGV現在使用基于自然特征的導航,其車輛上的傳感器用于捕獲固定設施特征的位置。實際上,當今的AGV沒有一種時完全本地化的方式。關于AGV供應商的一大優點是,多年來它們開發了不同的導航方式,并且能夠提供適合特定設施的方法和技術。對于許多站點而言,如果使用一些用于導航的基礎結構,只要它允許高水平的可重復性以及定義的路徑和停止點,就不會有害。傳統的導航風格帶給我們的是很高的準確性。可以幫助AGV與人員或設施中之間自己其他自動化設備進行明確的交互信息。
KION移動自動化副總裁Brian Spradlin認為,AGV與AMR之間的主要區別仍然在于AGV遵循預定路徑,而AMR則動態地開發其路線。此外,AGV和AMR在功能上比相似之處更多,它們都可以在一個地點往返運輸物品。迄今為止,AGV專注于完整的托盤裝載,而大多數AMR專注于運輸搬運箱,但是這種區別正在改變。
鑒于兩者之間的區別越來越模糊,用戶最好考慮一些功能性問題,例如需要移動哪種類型的產品,負載的重量和尺寸以及起升要求(包括高度)。Spradlin建議有助于用戶選擇適合自己的正確的解決方案。究竟選擇是AGV,還是AGV和AMR組合。他認為決定選擇AGV還是AMR的目的是讓用戶從整體上看待他們的操作,然后確定適合其需求的最佳解決方案。
AGV的變化定義
定義AGV取決于以下事實:
大多數AGV都使用某種形式的特殊基礎設施進行本地化構建,并為導航而非自動導航奠定了基礎。但是隨著AGV供應商越來越多地使用自然特征導航,這種可信賴的定義并不適合當前市場上的所有AGV,盡管它對許多已部署的系統都適用。
BlueBotics公司的營銷主管Matt Wade說,多數AGV提供商都在使用自然特征導航,該公司正向一些AGV和AMR制造商都提供自然特征導航技術。
他補充說,BlueBotics所提供的軟件是從AGV上的激光掃描儀和傳感器接收數據。一個AGV用于數字化永久性特征(如墻壁或固定架)的地圖,以創建用于定位的數字參考點。路線是基于此數字地圖創建的,可在AGV車隊中使用。軟件為AGV提供相當于虛擬引導路徑的功能。利用BlueBotics的技術,AGV和AMR的導航方式之間并沒有太大的區別。他認為兩種類型的車輛都可以從自然導航方法的靈活性中受益。Wade認為AGV供應商可以使用其軟件來實現自動避障。但是大多數AGV供應商都以“虛擬引導路徑”模式使用,在這種情況下,如果AGV感知到障礙物,它會停止并等待雜物清除后再繼續之前。一旦建立了數字地圖并批準了路線,每個AGV都會知道它在哪里,知道它的路線,并且可以繼續工作。
物料搬運自動化解決方案提供商MHS Global公司的AGV和AMR解決方案產品經理Michael Fleming說,如今AMR和AGV之間的相似之處遠勝于差異。盡管大多數AGV都使用某種類型的制導基礎設施(例如反射器)這一事實已引起人們的廣泛關注,但這種基礎設施通常用于輔助“定位”,而AGV仍具有車載智能和傳感功能,可幫助他們導航和操作安全地。
Michael Fleming說:
“如今,AGV和AMR可以做什么,甚至在導航方式上并沒有太大的區別。更大的差異在于解決方案如何部署和工作的心態。AMR解決方案更加注重任務,分散和自主性。并且供應商傾向于直接與最終用戶合作,包括為他們提供車隊軟件。AGV供應商及其解決方案往往更加集中且以車隊為重點。他們還傾向于保留車隊軟件,并為用戶更改系統,有時需要集成商配合。”
Fleming說,AMR通常比AGV更具靈活性,但是AGV基礎架構和工作流程可以在需要時由供應商或集成商更改。與其專注于導航方面的技術差異,不如專注于您需要完成的任務類型,希望采用的方法如何集中以及從那里去。
KION移動自動化副總裁Brian Spradlin補充說,AGV的優點很多,包括能夠在嚴酷的環境(如冷凍倉庫)中運行,或運輸非常大,重或異形的貨物。就托盤升降機而言,AGV可以準確地將40英尺以上的貨物放入貨架,或執行其他高級任務,例如自動拖車裝載。
簡而言之,AGV因為其精準贏得了一致的聲譽,Spradlin認為這對狹窄通道或物料移動路線空間狹窄的運營有吸引力。他認為當前大多數倉庫、配送中心和生產線的通道都很狹窄,需要可預測且可重復的移動自動化路徑。 AGV非常適合這類需求。
Scott Systems公司的Russell補充認為,幾乎每個垂直市場都采用了AGV,包括大型垂直市場(如食品和飲料業)以及更多細分市場(如輪胎制造業),這需要在生產和分銷的不同階段實現輪胎搬運的自動化。在倉庫中,AGV叉車可以替代許多重復性很強的任務。它AGV不會取代傳統叉車所要完成的所有任務,但對于高度重復的搬運而言,AGV的自動化搬運任務是理想的。”
Daifuku(大福)自動化車輛工程執行經理Nick Ellens補充說,AGV的應用涵蓋了許多行業,尤其是重復性任務。重型AGV還可移動最重的負載,例如鋼板,紙卷和鋁卷的搬運。如今,AGV還可以通過系統集成與人工或其他形式的自動化系統(例如輸送機或碼垛機)進行交互。AGV現在可以很好地配合協作流程,這使員工可以將精力集中在自動化程度不高的任務上。
現在,某些AGV設計用于移動貨箱或其他相對較小的負載。而AMR導航已發展成為可移動托盤的自動起重車和牽引車的智能設備。例如,AGV提供商Grenzebach公司提供了AGV可用于個人接單的移動存儲單元,并已在第三方物流公司GEODIS中在美國試用了該解決方案。
另一方面,具有AMR技術的供應商(例如Vecna Robotics)提供了多種解決方案,可用于移動更大諸如托盤大小的貨物以及較小的貨物。Vecna銷售副總裁John Hayes)表示,所有這些演變的結果,即要求AGV的更大負荷不再一成不變。
Hayes說不能單靠貨物形狀因素。例如,就其導航方式而言,我們公司所提供的車輛技術就是一種AMR。就能夠處理更大的負載而言,它們具有AGV的適用性。Hayes確實看到一些AGV開始使用自然導航,但指出總體上,大多數AGV遵循實現定義的路徑。盡管它們具有安全傳感器,如果需要的話可以停在一角錢上。 AMR概念只是意味著車輛可以自己規劃路線,也可以遵循路線。實際上,這就是將AGV轉換為AMR的根本區別。一輛無人駕駛汽車可以考慮環境并做出反應,而不是遵循定義的路徑。
Seegrid的產品副總裁Jeff Christensen說,提供無基礎設施的視覺引導是Seegrid公司所提供的自動導航方法。這類AMR可處理托盤大小的貨物。他指出,雖然AGV和AMR使用的某些傳感器存在相似之處,并且它們可以處理的負載大小重疊,但大多數AGV都依賴于基礎結構進行本地化,而AMR具有自主性,因此具有更高的動態性。過去,安裝基礎設施“是唯一的游戲”,以使移動自動化能夠以高可靠性執行,但是現在,事實證明,自主導航是有效的,您既可以進行可靠的自動化移動,又可以擁有一定程度的操作靈活性更類似于人力車。
Christensen說:
“過去我們人為操作和干預,使人類駕駛汽車具備靈活性。但是,在過去的五到十年中,移動自動化行業發生了巨變,現在讓位給自主導航的技術。因此,您可以同時獲得機器的可預測性和認為干預的靈活性。”
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