對于今天的重型設備制造商來說，搬運自動化系統必須可靠，能夠搬運超大容量的有效載荷，而且還能提供當今移動機器人系統所期望的高水平的靈活性、安全性和可擴展性。現代自動導引車（AGV）就能做到這一點。

現代制造業設施繼續提高其自動化水平，以降低成本，提高生產力，并提高運營效率。較新形式的自動化技術還為制造商提供了高度的靈活性，這是許多早期固定形式或 "硬 "自動化所缺乏的能力。

這些靈活的自動化解決方案正被制造商作為一個關鍵的戰略差異化因素和業務促進因素而接受。對于今天的制造商來說，"靈活性是新的生產力"。

制造業的自動化

制造業自動化可以采取多種形式。在所有類型和規模的制造商中，使用可重復編程的關節型機器人，現在還包括協作型機器人，用于焊接、噴漆和碼垛等應用，而且其他使用案例，如使用機器人視覺檢測系統進行質量檢查，也在繼續擴大。另一個制造自動化的主流涉及到使用搬運技術，即運輸物料、零件和其他物體的行為，以及在裝配線上移動正在建造的物品，以進行連續的制造過程。

搬運自動化類型

從廣義上講，制造業搬運的自動化解決方案有兩種類型 ，即固定搬運系統和柔性搬運系統。

固定搬運系統，顧名思義，固定搬運系統是一種自動化技術，一旦到位就無法移動，或者只能以破壞和巨大成本為代價重新部署。固定搬運系統，如皮帶、滾筒和高架搬運機，為制造商提供了生產力的好處，但卻犧牲了靈活性。拖鏈式搬運機，通常用于移動制造設施中的重物，是另一種形式的固定搬運解決方案。

柔性搬運系統，安裝后可以靈活地重新部署的自動化技術，如AGV和自主移動機器人（AMR），已被廣泛用于將成套物料運送到裝配線上的使用點，以及將汽車、叉車和牽引車等產品運送到其裝配過程中。AMR通常被用作叉車的替代品，通常負責運輸部件，作為電動汽車、農業設備和醫療設備制造商生產線上補貨作業的一部分。AGV已經在重量級產品的制造商中得到廣泛采用，因為自動化技術比人工方案具有安全優勢。

搬運設備的自動化

在開發自動化搬運解決方案之前，正在生產的物品通常使用小車、手推車或叉車（包括動力和非動力）進行手動搬運。隨著時間的推移，許多這樣的手動搬運平臺--效率低下，而且往往很危險--被使用各種系統類型進行自動化，包括：

牽引式搬運機，在制造廠中的應用已經超過100年。這些系統中的一種形式，即牽引式搬運機（牽引搬運機、牽引車、建造線搬運機），已被廣泛用于需要持續向前運動的漸進式操作的制造過程。制造環境中的大多數牽引線搬運系統使用凹陷的牽引線（通常是一條鏈條）來拉動有輪子的小車，沿著固定的路徑通過順序的工作站。

牽引系統的開發需要對其操作環境進行大量的建設和工程。通常需要在地面上開深溝，并進行大量的混凝土/土建工程。為應對不斷變化的業務需求而重新配置傳統的基于鏈條的牽引線是一項非常耗費人力、成本和時間的工作。

AGV，是移動機器人，使用磁帶、RFID標簽、光條、激光或其他方式引導它們沿著預先確定的路徑通過設施。AGV的導航路徑可以通過重新定位控制系統的導軌而相對容易地改變。像磁帶這樣的模式是成本最低，但維護成本最高的導航方法。

AGV 是制造環境中常見的機器人搬運形式，用于零部件交付等應用。由于 AGV 設計為沿固定路徑連續移動，因此它們也非常適合替代傳統輸送系統，用于制造操作期間的在制品移動。此外，由于可以單獨控制每個 AGV 單元，因此可以解耦裝配線。例如，一些制造商戰略性地計劃緩沖區、隊列位置或過程中看板 (IPK)，以幫助平滑站到站的時間不平衡。AGV 與前面的單元分離，能夠從已完成的工作站前進到緩沖區，以在下一站可能暫時阻塞的情況下保持線路移動。

自主走行型無人搬送車的類型包括輕型的 "牽引式 "AGV（牽引無動力小車來運輸貨物），以及重型、高有效載荷系統（"重載 "AGV），可以運輸離散的、多噸的物體。重載AGV也越來越多地被用來將正在制造的重型產品從一個制造階段轉移到另一個制造階段。

AGV以精確校準的加速度和減速度移動，并采用不同的傳感技術來檢測人和障礙物，根據物體的接近程度減速或停止，并在路徑清晰時再次啟動。最近，一些AGV已經加入了諸如視覺系統和LiDAR等技術，使它們能夠以類似于自主移動機器人的方式進行自主導航）。

AMR，一種相對較新的搬運自動化形式。目前，AMR已被倉庫和配送中心廣泛采用，以提高電子商務入庫（"放貨"）和出庫（"揀貨"）作業的效率。雖然已經有很多關于使用自主移動機器人進行工業工作的討論，但該技術仍處于相對早期的采用階段。在制造環境中，常見的AMR應用包括使用甲板上的移動機器人將部件和子組件運送到工作站，或作為輕型推車的拖拽者。

AMR使用各種傳感器和傳感技術進行自主導航，包括LiDAR（二維或三維）和攝像系統（同樣，二維或三維），許多機器人同時使用這兩種技術，還有一些其他類型的接近傳感器。AMR利用其傳感器檢測其周圍環境，并選擇最有效的路線到達目標。它完全自主地工作，如果叉車、托盤、人或其他障礙物出現在它面前，AMR將安全地繞過它們，使用最佳替代路線。

選擇標準

在選擇制造業搬運自動化解決方案時，必須考慮許多因素，包括以下關鍵因素。

●載荷，在制造搬運自動化的背景下，載荷是指兩個不同的屬性。

有效載荷能力，有效載荷能力是指牽引車、AGV和AMR所能承載的總重量。目前，牽引車和AGV搬運平臺的有效載荷能力超過了自主移動機器人的能力。對于重載的制造操作，在組裝的零件和物體經常超過10,000磅（4.5噸）的情況下，高容量的牽引式解決方案和AGV是唯一的選擇。

牽引能力， 牽引能力指的是牽引式搬運機、AGV和AMR能夠拉動的負載重量。

●靈活性，為了應對不斷變化的業務需求和需求的波動，制造商更加重視靈活的搬運系統，而放棄依賴 "硬 "自動化和昂貴的固定基礎設施的解決方案。制造商越來越希望避免在新項目中進行大量的土建工程，因為這將在未來幾年內 "鎖定 "他們的設施布局。搬運系統因其對靈活性的支持程度不同而不同，它可以有多種形式，包括。

部署的靈活性- 迅速和低成本地部署制造搬運系統的能力，是當今敏捷的制造商的一個關鍵要求。制造商還應該能夠在生產基地內重新部署或重新安置搬運自動化解決方案，并將運營中斷和成本降到最低。

應用靈活性 - 應用靈活性是指將搬運平臺重新用于不同的應用、工藝或操作的能力。例如，大多數AGV是可定制的，因此，它們可以被修改以滿足特定的應用需求或人體工程學要求。常見的定制包括增加負載處理載體框架、升降甲板、剪刀式升降機、動力耳軸和轉臺。

縮放靈活性- 縮放靈活性是指根據需要增加或減少作業搬運系統數量的能力。例如，當使用自動導引車進行順序制造操作時，可以通過在生產線上增加或減少AGVS來輕松增加或減少工作流程。對于需求具有季節性或難以預測的制造商，可以增加或減少工作站。

安全- 安全是提高制造現場和其他地方搬運自動化水平的關鍵驅動因素。例如，與人工系統相比，AGV已被證明可以減少工人受傷，并減少對零件、產品和基礎設施的損害。它們可以檢測到操作范圍內的物體，并減緩速度以停止或避免它們。系統還配備了安全邊緣和保險杠，以及使用燈光和聲音的預期警告系統，讓工人知道他們的接近。

對于制造商來說，提高 "安全 "與各種商業價值驅動因素有著積極的聯系。例如，改善工人的保留率，降低運營成本，以及提高生產效率。

效率和質量- 對于制造商來說，提高生產力--增加他們所交付產品的數量--通常被認為是生產過程自動化的主要好處。雖然這是事實，但并不是故事的全部。提高效率，也就是提高生產操作的有效性，以及提高所生產產品的質量（同時最大限度地降低成本），也同樣重要。

搬運解決方案，如AGV，并不是自動化的孤島。在制造現場，AGV車隊由復雜的軟件進行監控，并經常與倉庫管理系統（WMS）和制造執行系統（MES）相連。AGV管理軟件可以動態地響應來自生產線的反饋，通過優化性能、精簡工作流程和消除障礙點來提高運營效率。諸如Ignition、Wonderware、Aveva和PLEX等軟件可以通過無線方式和普通的Allen-Bradley或Siemens PLC向AGV車隊發出指令。

在制造環境中使用自主導向車已被證明可以提高操作的一致性和可靠性，這對生產的產品的質量有積極影響。AGV提供了自主和可靠的貨物和材料的點對點運輸，通過這樣做，它大大減少了人為錯誤的可能性，而人為錯誤是工業事故和產品、設施等損害的主要來源。此外，由于AGV是可編程控制的，并與管理軟件系統高度集成，AGV單元可以被編程為只有在滿足特定的質量標準時才會移動，有效地充當了站內站內防錯。

重型貨物運輸的自動化

對于電動汽車、航空航天、替代能源和國防部門等行業來說，制造過程往往涉及重型部件、工作中的物體以及最終的成品的移動。因此，這些制造商的搬運自動化系統的容量往往必須超過4.5噸（10,000磅）。許多制造商需要搬運和組裝重達9噸（20,000磅）、13.6噸（30,000磅），甚至高達22.6噸（50,000磅）的產品，但在這個范圍內有能力的AGV卻很罕見。這些 "重型 "制造商的獨特負載要求，與其他類別的制造商非常不同，在評估搬運自動化解決方案時，是一個關鍵的區別因素。

AGV Vs 牽引搬運機

高有效載荷的AGV和牽引搬運機都具有沿制造工作線依次移動重物的能力。然而，自動導引車與老式的牽引線方法相比，具有明顯的優勢。例如，AGV的部署不需要建設固定的牽引搬運機基礎設施的高成本，包括嵌入牽引線本身所需的挖坑工作。

與牽引搬運機相比，AGV還提供了更大的靈活性。生產線可以快速安裝，并易于修改，以滿足按照敏捷方法定期改變裝配線的要求。

AGV與AMR

AGV和AMR機器人為制造商提供了比拖線搬運解決方案更多的優勢。每種方案都提供高水平的靈活性和安全性。AGV和AMR的部署也可以根據需要進行擴展。然而，重載生產的獨特容量要求10,000磅及以上，這使得AMR作為這類生產的自動化運輸選擇處于明顯的劣勢。為了安全起見，超重產品通常應被分配到一個預先確定的固定行進路線上，而沒有給導航技術以識別和選擇替代路線的余地。

兩全其美的最佳選擇

制造商正越來越多地轉向自動化和機器人技術，以應對快速業務變化、部門增長和競爭加劇所帶來的許多新挑戰。這包括醫療設備（核磁共振）、商用卡車、太空飛行、休閑車和其他重工業的制造商。

過去，這些制造商轉而使用拖鏈系統來實現其生產線的自動化。拖鏈系統，堅固耐用，能夠移動重物，但缺乏AGV和AMR等更現代的自動化搬運解決方案所固有的靈活性。

AMR是制造商解決方案中一個相對較新的補充，它以提供高水平的部署靈活性、應用靈活性和擴展靈活性而聞名。雖然這些系統作為生產設施和倉庫的運輸平臺提供了價值，但它們的有效載荷和牽引能力對于需要移動重物的生產工作流程來說是不夠的。

現代AGV將AMR的能力（靈活性、安全性和可擴展性）與牽引式搬運機的負載能力結合起來。因此，它們為制造商提供了兩全其美的解決方案，為生產制造線提供了成本效益高、靈活的重載搬運解決方案，這些解決方案是為今天的制造而設計的，并能滿足未來的制造需求。