物流在汽車行業(yè)中的發(fā)展

汽車行業(yè)是最早開始使用AGV的制造行業(yè)。在汽車誕生之初，其型號比較單一，生產(chǎn)制造都是由人工組裝完成，福特公司率先使用流水線方式進行大批量生產(chǎn)，是汽車制造行業(yè)的一次創(chuàng)新。汽車生產(chǎn)制造的“二次革命”由豐田公司發(fā)起，提出TPS管理模式，滿足“小批量、多批次”的生產(chǎn)需求，從而使大規(guī)模定制模式下的產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)成為現(xiàn)實。隨著客戶個性化需求不斷增長，車輛的配置也越來越多，對“小批量、多批次”的生產(chǎn)要求 也越來越高。車輛制造過程中多使用摩擦線，工位多、生產(chǎn)線占地面積大，無法在流水線邊上提供更多空間用于生產(chǎn)物料的存放，而存放過多生產(chǎn)物料也容易增大用錯物料的幾率。因此，企業(yè)在生產(chǎn)過程中 對物料的供應(yīng)提出了較高的要求，“水蜘蛛”應(yīng)運而生?！八┲搿笔侵府a(chǎn)線上負責看板、物料準備和搬運的人員，負責將生產(chǎn)物料從倉庫搬運至生產(chǎn)線。在生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍加速后，生產(chǎn)物料消耗隨之加快，為了保證生產(chǎn)線的正常運行，需要的“水蜘蛛”數(shù)量也隨之增加，生產(chǎn)物料配送頻次及數(shù)量也相應(yīng)增加，提升了企業(yè)的生產(chǎn)成本。20世紀六七十年代，牽引車式送料方式開始流行，由工人開著牽引車將生產(chǎn)物料由倉庫搬運至生產(chǎn)線，為各工位進行配送，同時回收空料箱。而當牽引車式配送方式再一次無法滿足高頻次的配送需求時，AGV配送方式逐步興起（見圖1）。

圖1  AGV在汽車制造場景中的應(yīng)用

磁導式AGV率先入駐制造工廠，通過設(shè)置，在固定點位進行跑圈，到點即停，并通知生產(chǎn)線工人進行生產(chǎn)物料的搬運和空料箱的替換。這種送料方式在許多大型的主機廠應(yīng)用十分廣泛，但它也有很大的局限性。具體如下：

1. 磁導的線路不夠柔性，不能有過多的交叉路線，路徑規(guī)劃不夠靈活，且一旦某一輛車發(fā)生故障，將影響其他車輛運行。

2. 在一般情況下， 磁導式AGV很難與MES、ERP等系統(tǒng)進行交互，僅是作為生產(chǎn)物料的搬運車，代替人工搬運動作，無法實現(xiàn)信息承載，這對于工業(yè)4.0或智能制造來說有所欠缺。汽車制造業(yè)一直是工業(yè)制造中的領(lǐng)先行業(yè)，也是率先實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的行業(yè)之一，在智能制造時代的當下必然不能落后。

智能物流整體解決方案

實現(xiàn)智能制造需要依靠數(shù)據(jù)支持，其核心之一便是采集生產(chǎn)過程中人、機、料等諸多現(xiàn)時現(xiàn)地的數(shù)據(jù)，并基于數(shù)據(jù)進行綜合評估，使系統(tǒng)進行自我決策，得出最優(yōu)生產(chǎn)策略。此時，制造業(yè)中物流系統(tǒng)將不僅僅是代替人工、實現(xiàn)自動化生產(chǎn)中的一個環(huán)節(jié)，更將成為智能制造的信息載體，為生產(chǎn)制定計劃，并為生產(chǎn)提供海量數(shù)據(jù)支持。這對AGV系統(tǒng)提出了更高的需求，在AGV實現(xiàn)靈活搬運、降低空間需求、實現(xiàn)多點對接多點的同時，需要承載更多信息，結(jié)合自身WMS等上位軟件系統(tǒng)，為MES、ERP等后臺服務(wù)管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持，并能夠快速、準確地執(zhí)行系統(tǒng)決策和任務(wù)（見圖2）。

圖2 牧星智能物流整體解決方案

AGV在執(zhí)行決策和任務(wù)時會遇到如下問題：要進行什么樣的任務(wù)，為什么要這樣運行，任務(wù)分配的邏輯是什么，AGV如何進行調(diào)度等。想要解決這些問題，實現(xiàn)最高的ROI，就需要依靠強大的軟件和算法。強大的軟件和算法可根據(jù)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)不斷優(yōu)化物流計劃，在多重輸入和輸出形成的多維矩陣中計算出任務(wù)與工作站的最優(yōu)組合，根據(jù)車輛的密集程度、剩余電量、距離、任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)等因素，選擇出最適合當前任務(wù)的AGV，通過實時調(diào)度避開擁堵、規(guī)避障礙、避免死鎖，迅速完成工作任務(wù)。用最少的車，走最優(yōu)的路線，執(zhí)行最多的任務(wù)，才能真正解決客戶痛點，幫助客戶創(chuàng)造更大價值（見圖3）。

圖3 牧星智能在某新能源汽車廠的應(yīng)用

目前，AGV在全球汽車制造行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)有了更深一步的發(fā)展。如在某著名汽車品牌的樣板工廠里，已實現(xiàn)由AGV馱運車體的島式生產(chǎn)方式來代替摩擦線的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式。島式生產(chǎn)的優(yōu)點是每一臺在產(chǎn)車輛均由AGV進行搬運，可高度定制生產(chǎn)工序，更好適應(yīng)“小批量、多批次”的生產(chǎn)需求，同時相較傳統(tǒng)流水線的生產(chǎn)方式，在生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生故障時對整體生產(chǎn)的影響大幅降低，使生產(chǎn)更加柔性、靈活。

牧星智能已實現(xiàn)使用島式生產(chǎn)方式量產(chǎn)AGV，從生產(chǎn)物料搬運到產(chǎn)品制造均由多種AGV協(xié)同完成，并且能夠進行不同型號AGV的混線生產(chǎn)。AGV后臺管理系統(tǒng)與MES系統(tǒng)對接，跟蹤每一臺在產(chǎn)車輛的關(guān)鍵信息，確保每一臺在產(chǎn)AGV都能按照客戶訂單需求和質(zhì)量要求完成生產(chǎn)。當前牧星智能的島式生產(chǎn)線已可以實現(xiàn)6種以上AGV車型的同時混線生產(chǎn)，并通過SMED技術(shù)實現(xiàn)“小批量、多批次”的柔性生產(chǎn)。

除了軟硬件，公司的行業(yè)應(yīng)用知識儲備也是重中之重。牧星智能擁有眾多從不同制造行業(yè)走出來的精益生產(chǎn)人才，能夠深入了解客戶的痛點，收集詳細的一手生產(chǎn)數(shù)據(jù)，梳理現(xiàn)有作業(yè)流程，發(fā)掘生產(chǎn)制造中更深層次的問題，給出遠超客戶期待的解決方案。重慶某全球知名品牌企業(yè)，經(jīng)過與我們的多次溝通交流后，非常認可我們的產(chǎn)品和問題解決能力，并邀請我們參與制定其未來5年的工廠規(guī)劃，全力打造集團全球智能化標桿工廠。

無人搬運整體解決方案

在解決方案中發(fā)掘的痛點也為牧星智能在研發(fā)中帶來更多啟示，使產(chǎn)品更加貼近客戶，即便客戶提出高度定制化需求，牧星智能也可以為客戶提供更加柔性、更有通用性和可擴展性的解決方案（見圖4）。

圖4 牧星智能工廠無人搬運整體解決方案

在未來，牧星智能將緊跟需求，堅持自主創(chuàng)新，深耕智能制造領(lǐng)域，以謹慎的態(tài)度面對挑戰(zhàn)，在智能時代穩(wěn)步前行，為客戶創(chuàng)造更大價值，為物流行業(yè)的進步提供更多力量。