对于今天的重型设备制造商来说，搬运自动化系统必须可靠，能够搬运超大容量的有效载荷，而且还能提供当今移动机器人系统所期望的高水平的灵活性、安全性和可扩展性。现代自动导引车（AGV）就能做到这一点。

现代制造业设施继续提高其自动化水平，以降低成本，提高生产力，并提高运营效率。较新形式的自动化技术还为制造商提供了高度的灵活性，这是许多早期固定形式或 "硬 "自动化所缺乏的能力。

这些灵活的自动化解决方案正被制造商作为一个关键的战略差异化因素和业务促进因素而接受。对于今天的制造商来说，"灵活性是新的生产力"。

制造业的自动化

制造业自动化可以采取多种形式。在所有类型和规模的制造商中，使用可重复编程的关节型机器人，现在还包括协作型机器人，用于焊接、喷漆和码垛等应用，而且其他使用案例，如使用机器人视觉检测系统进行质量检查，也在继续扩大。另一个制造自动化的主流涉及到使用搬运技术，即运输物料、零件和其他物体的行为，以及在装配线上移动正在建造的物品，以进行连续的制造过程。

搬运自动化类型

从广义上讲，制造业搬运的自动化解决方案有两种类型 ，即固定搬运系统和柔性搬运系统。

固定搬运系统，顾名思义，固定搬运系统是一种自动化技术，一旦到位就无法移动，或者只能以破坏和巨大成本为代价重新部署。固定搬运系统，如皮带、滚筒和高架搬运机，为制造商提供了生产力的好处，但却牺牲了灵活性。拖链式搬运机，通常用于移动制造设施中的重物，是另一种形式的固定搬运解决方案。

柔性搬运系统，安装后可以灵活地重新部署的自动化技术，如AGV和自主移动机器人（AMR），已被广泛用于将成套物料运送到装配线上的使用点，以及将汽车、叉车和牵引车等产品运送到其装配过程中。AMR通常被用作叉车的替代品，通常负责运输部件，作为电动汽车、农业设备和医疗设备制造商生产线上补货作业的一部分。AGV已经在重量级产品的制造商中得到广泛采用，因为自动化技术比人工方案具有安全优势。

搬运设备的自动化

在开发自动化搬运解决方案之前，正在生产的物品通常使用小车、手推车或叉车（包括动力和非动力）进行手动搬运。随着时间的推移，许多这样的手动搬运平台--效率低下，而且往往很危险--被使用各种系统类型进行自动化，包括：

牵引式搬运机，在制造厂中的应用已经超过100年。这些系统中的一种形式，即牵引式搬运机（牵引搬运机、牵引车、建造线搬运机），已被广泛用于需要持续向前运动的渐进式操作的制造过程。制造环境中的大多数牵引线搬运系统使用凹陷的牵引线（通常是一条链条）来拉动有轮子的小车，沿着固定的路径通过顺序的工作站。

牵引系统的开发需要对其操作环境进行大量的建设和工程。通常需要在地面上开深沟，并进行大量的混凝土/土建工程。为应对不断变化的业务需求而重新配置传统的基于链条的牵引线是一项非常耗费人力、成本和时间的工作。

AGV，是移动机器人，使用磁带、RFID标签、光条、激光或其他方式引导它们沿着预先确定的路径通过设施。AGV的导航路径可以通过重新定位控制系统的导轨而相对容易地改变。像磁带这样的模式是成本最低，但维护成本最高的导航方法。

AGV 是制造环境中常见的机器人搬运形式，用于零部件交付等应用。由于 AGV 设计为沿固定路径连续移动，因此它们也非常适合替代传统输送系统，用于制造操作期间的在制品移动。此外，由于可以单独控制每个 AGV 单元，因此可以解耦装配线。例如，一些制造商战略性地计划缓冲区、队列位置或过程中看板 (IPK)，以帮助平滑站到站的时间不平衡。AGV 与前面的单元分离，能够从已完成的工作站前进到缓冲区，以在下一站可能暂时阻塞的情况下保持线路移动。

自主走行型无人搬送车的类型包括轻型的 "牵引式 "AGV（牵引无动力小车来运输货物），以及重型、高有效载荷系统（"重载 "AGV），可以运输离散的、多吨的物体。重载AGV也越来越多地被用来将正在制造的重型产品从一个制造阶段转移到另一个制造阶段。

AGV以精确校准的加速度和减速度移动，并采用不同的传感技术来检测人和障碍物，根据物体的接近程度减速或停止，并在路径清晰时再次启动。最近，一些AGV已经加入了诸如视觉系统和LiDAR等技术，使它们能够以类似于自主移动机器人的方式进行自主导航）。

AMR，一种相对较新的搬运自动化形式。目前，AMR已被仓库和配送中心广泛采用，以提高电子商务入库（"放货"）和出库（"拣货"）作业的效率。虽然已经有很多关于使用自主移动机器人进行工业工作的讨论，但该技术仍处于相对早期的采用阶段。在制造环境中，常见的AMR应用包括使用甲板上的移动机器人将部件和子组件运送到工作站，或作为轻型推车的拖拽者。

AMR使用各种传感器和传感技术进行自主导航，包括LiDAR（二维或三维）和摄像系统（同样，二维或三维），许多机器人同时使用这两种技术，还有一些其他类型的接近传感器。AMR利用其传感器检测其周围环境，并选择最有效的路线到达目标。它完全自主地工作，如果叉车、托盘、人或其他障碍物出现在它面前，AMR将安全地绕过它们，使用最佳替代路线。

选择标准

在选择制造业搬运自动化解决方案时，必须考虑许多因素，包括以下关键因素。

●载荷，在制造搬运自动化的背景下，载荷是指两个不同的属性。

有效载荷能力，有效载荷能力是指牵引车、AGV和AMR所能承载的总重量。目前，牵引车和AGV搬运平台的有效载荷能力超过了自主移动机器人的能力。对于重载的制造操作，在组装的零件和物体经常超过10,000磅（4.5吨）的情况下，高容量的牵引式解决方案和AGV是唯一的选择。

牵引能力， 牵引能力指的是牵引式搬运机、AGV和AMR能够拉动的负载重量。

●灵活性，为了应对不断变化的业务需求和需求的波动，制造商更加重视灵活的搬运系统，而放弃依赖 "硬 "自动化和昂贵的固定基础设施的解决方案。制造商越来越希望避免在新项目中进行大量的土建工程，因为这将在未来几年内 "锁定 "他们的设施布局。搬运系统因其对灵活性的支持程度不同而不同，它可以有多种形式，包括。

部署的灵活性- 迅速和低成本地部署制造搬运系统的能力，是当今敏捷的制造商的一个关键要求。制造商还应该能够在生产基地内重新部署或重新安置搬运自动化解决方案，并将运营中断和成本降到最低。

应用灵活性 - 应用灵活性是指将搬运平台重新用于不同的应用、工艺或操作的能力。例如，大多数AGV是可定制的，因此，它们可以被修改以满足特定的应用需求或人体工程学要求。常见的定制包括增加负载处理载体框架、升降甲板、剪刀式升降机、动力耳轴和转台。

缩放灵活性- 缩放灵活性是指根据需要增加或减少作业搬运系统数量的能力。例如，当使用自动导引车进行顺序制造操作时，可以通过在生产线上增加或减少AGVS来轻松增加或减少工作流程。对于需求具有季节性或难以预测的制造商，可以增加或减少工作站。

安全- 安全是提高制造现场和其他地方搬运自动化水平的关键驱动因素。例如，与人工系统相比，AGV已被证明可以减少工人受伤，并减少对零件、产品和基础设施的损害。它们可以检测到操作范围内的物体，并减缓速度以停止或避免它们。系统还配备了安全边缘和保险杠，以及使用灯光和声音的预期警告系统，让工人知道他们的接近。

对于制造商来说，提高 "安全 "与各种商业价值驱动因素有着积极的联系。例如，改善工人的保留率，降低运营成本，以及提高生产效率。

效率和质量- 对于制造商来说，提高生产力--增加他们所交付产品的数量--通常被认为是生产过程自动化的主要好处。虽然这是事实，但并不是故事的全部。提高效率，也就是提高生产操作的有效性，以及提高所生产产品的质量（同时最大限度地降低成本），也同样重要。

搬运解决方案，如AGV，并不是自动化的孤岛。在制造现场，AGV车队由复杂的软件进行监控，并经常与仓库管理系统（WMS）和制造执行系统（MES）相连。AGV管理软件可以动态地响应来自生产线的反馈，通过优化性能、精简工作流程和消除障碍点来提高运营效率。诸如Ignition、Wonderware、Aveva和PLEX等软件可以通过无线方式和普通的Allen-Bradley或Siemens PLC向AGV车队发出指令。

在制造环境中使用自主导向车已被证明可以提高操作的一致性和可靠性，这对生产的产品的质量有积极影响。AGV提供了自主和可靠的货物和材料的点对点运输，通过这样做，它大大减少了人为错误的可能性，而人为错误是工业事故和产品、设施等损害的主要来源。此外，由于AGV是可编程控制的，并与管理软件系统高度集成，AGV单元可以被编程为只有在满足特定的质量标准时才会移动，有效地充当了站内站内防错。

重型货物运输的自动化

对于电动汽车、航空航天、替代能源和国防部门等行业来说，制造过程往往涉及重型部件、工作中的物体以及最终的成品的移动。因此，这些制造商的搬运自动化系统的容量往往必须超过4.5吨（10,000磅）。许多制造商需要搬运和组装重达9吨（20,000磅）、13.6吨（30,000磅），甚至高达22.6吨（50,000磅）的产品，但在这个范围内有能力的AGV却很罕见。这些 "重型 "制造商的独特负载要求，与其他类别的制造商非常不同，在评估搬运自动化解决方案时，是一个关键的区别因素。

AGV Vs 牵引搬运机

高有效载荷的AGV和牵引搬运机都具有沿制造工作线依次移动重物的能力。然而，自动导引车与老式的牵引线方法相比，具有明显的优势。例如，AGV的部署不需要建设固定的牵引搬运机基础设施的高成本，包括嵌入牵引线本身所需的挖坑工作。

与牵引搬运机相比，AGV还提供了更大的灵活性。生产线可以快速安装，并易于修改，以满足按照敏捷方法定期改变装配线的要求。

AGV与AMR

AGV和AMR机器人为制造商提供了比拖线搬运解决方案更多的优势。每种方案都提供高水平的灵活性和安全性。AGV和AMR的部署也可以根据需要进行扩展。然而，重载生产的独特容量要求10,000磅及以上，这使得AMR作为这类生产的自动化运输选择处于明显的劣势。为了安全起见，超重产品通常应被分配到一个预先确定的固定行进路线上，而没有给导航技术以识别和选择替代路线的余地。

两全其美的最佳选择

制造商正越来越多地转向自动化和机器人技术，以应对快速业务变化、部门增长和竞争加剧所带来的许多新挑战。这包括医疗设备（核磁共振）、商用卡车、太空飞行、休闲车和其他重工业的制造商。

过去，这些制造商转而使用拖链系统来实现其生产线的自动化。拖链系统，坚固耐用，能够移动重物，但缺乏AGV和AMR等更现代的自动化搬运解决方案所固有的灵活性。

AMR是制造商解决方案中一个相对较新的补充，它以提供高水平的部署灵活性、应用灵活性和扩展灵活性而闻名。虽然这些系统作为生产设施和仓库的运输平台提供了价值，但它们的有效载荷和牵引能力对于需要移动重物的生产工作流程来说是不够的。

现代AGV将AMR的能力（灵活性、安全性和可扩展性）与牵引式搬运机的负载能力结合起来。因此，它们为制造商提供了两全其美的解决方案，为生产制造线提供了成本效益高、灵活的重载搬运解决方案，这些解决方案是为今天的制造而设计的，并能满足未来的制造需求。