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AGV小車在汽車生產線上忙著干些啥?
自動導航小車(AGV)輸送系統在汽車制造業物流輸送方面極具優勢,在減少生產運營成本、降低勞動強度、提升自動化水平、提高生產安全和提升產品品質等方面有著直接或間接的推動作用...
 
    隨著現代科學技術的高速發展以及人力成本的不斷增加,自動化物流技術在制造業、第三方物流和電子商務等領域也得到了飛速發展,其中,有著移動機器人之稱的自動導航小車(AGV)近來年在汽車制造業得到了廣泛應用,涉及焊裝、總裝和零部件等領域,為實現汽車制造的自動化、省人化提供了非常好的解決方案,并且在生產控制中實現了標準化、準時化的車間物流配送。
 
    AGV的應用
 
    1.AGV的作用和構成
 
    AGV是以微控制器為控制核心、蓄電池為動力、裝有非接觸導引裝置和無線通信系統的無人駕駛自動導引運載車,其自動作業的基本功能是導向行駛、認址停準和移交載荷。作為當代物流自動化的有效手段和柔性制造系統的關鍵設備,AGV及自動輸送系統已經得到了越來越廣泛的應用。
 
    AGV的主要構成如圖1所示。
 
 
    圖1 AGV的主要構成
 
    2.AGV的分類
 
    常用的幾種劃分方式,將AGV作以下分類:
 
    (1)根據負載形式可分為潛伏牽引型、后牽引型、背駝移載型和舉升型。
 
    (2)根據驅動形式可分為單驅動、雙驅動和多驅動。
 
    (3)根據導航原理可分為磁條導航、磁釘慣性導航和激光導航。
 
    (4)根據轉彎方式可分為差速和舵輪。
 
    (5)根據負載量可分為100kg、200kg、500kg、1000kg、2000kg和5000kg等。
 
    (6)根據行進方向可分為單向、雙向和萬向。
 
    AGV的應用
 
    AGV的應用主要依據其負載類型、配送方式和路徑進行劃分,本文根據AGV在汽車制造業的應用場合和應用形式,以不同工藝過程和AGV具體應用形式相結合的思路進行簡單介紹。
 
    1、在整車廠中的應用
 
    目前總裝車間對于AGV的應用是最成熟的,其自動化程度也是最高的,運送過程可以實現完全的自動化,不需要人工參與輸送,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的自動化輸送應用提供了良好的應用環境,同時根據主線體和具體現場環境(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物流輸送方案的需求,從而優化方案、簡化系統復雜性并減少整體項目投資。內飾線應用的線路及輔助設備規劃如圖2所示。
 
 
    圖2 內飾線的應用
 
    其次是總裝車間的分裝線體車門線和儀表線(見圖3)等分裝線。此類線體一般也采用SPS配料,但其單配料的數量和容器的體積較小,一般采用物料箱的形式,而且主線體的輸送方式很有特點,再加上物料箱的隨線形式和員工取料方式的不同,就產生了另外一種應用形式。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,從而實現自動物料配送的需求。
 
儀表線的應用
 
    圖3 儀表線的應用
 
    總裝車間發動機線也可以采用AGV輸送方式進行物料配送,由于發動機一般采用批量定時配送,而且每批次的數量基本一致,質量較大,需要采用大噸位AGV進行單線路循環方式,工位啟停需要人工參與,這是目前為最合理的使用方式,既能滿足配貨需求又能靈活實現非合格品物料回收,不至于對配送產生邏輯或節拍上的延誤等。

 

    底盤的合裝工位段目前對AGV的應用也非常成熟(見圖4),是舉升式負載AGV的應用典范,整體底盤組件,如前后車橋、發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。
 
 
    圖4 底盤合裝應用
 
    以焊裝車間的AGV應用為例介紹一個具體方案。
 
    在焊裝常規零部件從車間中轉庫運送到線體的物料輸送中引入AGV自動輸送系統(見圖5),此時的物流輸送采用定時配送機制,同時兼顧拉動式生產配送方式的及時需求方式,即根據預先設定好的配送順序進行裝配工位的定時配送,AGV則通過中轉庫的配送通過上位系統進行統一調度實現資源優化的目的。根據此種應用所設計的路徑規劃非常復雜,包括多循環、單道岔、雙道岔和交叉線路等,要求系統擁有強大的調度、單車以及最佳路徑計算等較復雜的計算和統籌功能。
 
焊接車間應用方案
 
    圖5 焊接車間應用方案
 
    另外在焊裝車間的分線到主線的工件轉運方面,也可以采用AGV的輸送方式,此種應用為批量運輸方式,將現場員工發出的信息作為配送啟動指令,在運送到位后進行對應工位空工裝的返回,滿工裝和空工裝的切換完全由AGV自動完成,空工裝是否允許運輸由AGV調度系統和主線體控制系統進行信息交互確認后才能夠給AGV發送允許運送的指令。
 
    2、在零部件企業中的應用
 
    以上介紹了一些AGV在整車廠物流輸送的典型應用,在零部件企業的物流輸送也能夠找到適合其應用的場所。
 
    ①在生產布局規劃整齊的注塑車間,原料和成品的輸送中也可以采用AGV自動輸送。由于工藝設計和生產需求,此類車間適合采用單車或多車循環的方式,車的停止點可自動識別,車輛啟動可采用定時或人工參與方式,這個取決于生產規范性和準時性執行的程度,一般采用人工參與。
 
    ②座椅的生產車間(見圖6)根據生產模式的需要、中轉庫存位置和布局的實際情況,采取單循環、多循環或復雜路徑的方案選擇。通過多次調研,自動物流輸送在發動機、變速器和線束等眾多生產車間均能得到很好的應用。
 
 
    圖6 座椅車間應用
 
    應用AGV的注意事項
 
    對AGV在汽車行業的應用進行簡單的歸納整理:根據不同的應用場合,首先確定AGV的輸送承載形式;根據原有物料配送機制考慮系統的配送機制;根據承載物料的重量選擇AGV的承載能力;根據現場物流空間、交叉物流等因素,合理規劃物流路徑,同時考慮AGV及其輔助輸送工裝轉彎半徑提前規避干涉的風險;根據路徑計算AGV的數量,同時考慮彎道、交通管制、特殊路段和避碰等因素;根據路徑的復雜程度選擇是否采用多車調度系統;考慮輔助裝備的選擇和確定,如工裝物料車排序、多物料車連接/拆分、物料車隨線和物料轉移等;結合現場實際情況考慮人機交互界面,如人工取/放料的方便性等。
 
    結語
 
    目前AGV在很多行業均有應用,其帶來的價值顯而易見,在減少生產運營成本、降低勞動強度、提升自動化水平、提高生產安全和提升產品品質等方面有著直接或間接的推動作用,期待AGV輸送系統在汽車制造的更多領域、更深層次中起到重要作用。
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