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摘要:本文介绍了基于AGV的移动式工业机器人的关键技术，阐述了一种完全替代生产一线工人的自动化、无人化、柔性化的解决方案。解决当前中小批量生产的工厂自动化升级改造过程中面对的高成本投入，低重复利旧率，产线变换频繁的问题。移动式工业机器人所具备的可移动、可快速部署、高精度、高灵活性、通用性强，随着工业互联网的不断发展，在未工厂自动化、无化人、柔性化升级改造中充当着重要角色。
关键词:AGV，工业机器人，工厂无人化，自动化
引言
随着社会的发展和变革，工厂生产的自动化、无人化概念已经成为了人们关注的重点。尤其是劳动密集型工厂、危险度高的特种行业工厂以及高污染度、生产环境恶劣的工厂，近些年来事故频发，引起了强烈的反响。基于这种情况，中小批量生产的工厂有必要进行自动化升级改造，可是在这其中有需要面临许多的问题。本文将着重介绍基于AGV的移动式工业机器人的特点和优势，并详细探讨使用其代替一线工人进行生产的可能性，为解决该社会问题提出具体的行动意见。
当前中小批量生产的工厂所面临的问题
事故频发
随着经济的高速发展，中小批量生产的工厂为了能够获得更多的效益从而满足自身的生存需求，在生产过程中往往会选择一些低成本的做法，然而，很多时候，“低成本”的做法本身，就是一种“高风险”做法。
例如，工厂为了减少生产成本，雇佣专业技能不熟练的低价员工进行生产操作；又如，买进低价的生产原料、生产设备等；此外，还有的工厂为了赶进度，鼓励员工进行加班加点的生产活动，使员工休息不足、精力不够集中。这些问题是切实存在的，也是引发近些年来工厂事故频发的主要原因。
面临自动化升级改造压力
中小批量生产的工厂面临着极大的自动化、无人化升级的压力。一方面是因为随着经济的总体发展，导致了用人成本的大幅度提高；另一方面则是因为自动化和无人化生产是未来的发展趋势，导致许多新型企业的出现，企业面临的竞争压力增大。成本提高、竞争压力大，企业的经济效益跟不上经济发展的步伐，所以，必须进行自动化和无人化的升级改造。
但是，在升级改造的过程中，要面临许多的问题，如高成本的投入、低重复利旧率、产线变化频繁等问题。
面对这些问题和压力，好的解决办法是使用基于AGV的移动式工业机器人，取代人工进行生产。
AGV移动式工业机器人的概念与优势
AGV的概念
所谓的AGV，英文全称为“Automated Guided Vehicle”，即“自动引导运输车”，也叫做AGV小车。AGV是一种装备了电磁或光学自动导引装置，能够沿着规划的路径行事，具有安全保护以及各种移栽功能的运输车。
AGV的移动方式为轮式，相比于步行、爬行或者其他非轮式移动的机器人，具有行动快捷、工作效率高、可控性强、结构简单、安全性好等特点。AGV在使用过程中，无需铺设轨道，不受场地、空间的限制，因此，具有更高的使用价值。
基于AGV的功能，新型的移动式工业机器人相比于传统的固定式及轨道式的工业机器人拥有更大的优势和更广泛的用途，同时也具备更好的发展前景。
AGV移动式工业机器人的优势
可移动性
可移动性是工业机器人的成长进入新阶段的重要标志。它解决了工业机器人运输难、生产线转换难、使用局限性大等多方面的问题，真正的使工业机器人在企业和工厂中，完全代替人工进行生产成为了可能。自主路径规划导航、智能避障，是未来可移动式工业机器人发展的核心方向。
可快速部署
快速部署是AGV移动式工业机器人的一大特色。在现有工厂环境，要想实现从物流到具体生产作业实现全自动化，需要增加各种物流线及各种中转对接设备，其改造难度及工程可想而知。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而采用AGV移动式工业机器人，不仅可在不改变现有工厂环境的前提下，轻松的解决物流搬运的问题，更能依靠自身携带的工业机器臂像生产工人一样对原有机械设备及物料进行操作，真正做到快速部署、完美融合、快速上线。
3.高精度、高灵活、通用性强
基于AGV的移动式工业机器人，其机械臂为成熟的6关节工业机械臂伺服控制技术，相比于人工具有更高的工作精度及响应速度。配合工业CCD视觉识别定位算法，对于一些需要高精度移动搬运、装配加工等生产的企业来说，该移动式机器人的出现，无疑是该类问题的绝佳解决方案之一。
工业机器人拥有灵活的旋转关节以及可靠的机械结构，再根据不同产品配上合适的夹爪及工业CCD，加上AGV的搭载、移动能力，使得移动式工业机器人拥有更高的灵活性，这对提升企业生产效率有着很大的帮助。
可移动式工业机器人的应用范围很广泛，可在智能仓储、无人超市、机加工制造业、机场码头、烟草、医药食品、化工以及危险场所和特种作业中进行广泛的应用。
工厂自动化、无人化、柔性化的可行性探讨
前文探讨了当前中小批量生产的工厂所面临的问题，并提出了解决方案，即，应用基于AGV的移动式工业机器人的广泛应用，代替人工生产，实现工厂的自动化、无人化及柔性化。那么，工厂采用此种办法进行自动化、无人化及柔性化的可行性有多少？在实行过程中是否会遇到什么问题和困难？是否有实行的必要呢？
工厂自动化、无人化、柔性化是未来的发展趋势
随着工业4.0的到来，2015年国家总理李克强提出制造业升级发展战略——中国制造2025。社会进步变革、人们的需求不断变化并呈个性化发展，产业链需升级，制造业将面临前所未有的挑战。小批量、个性化、定制化且高质量的需求必将促使制造模式发生改变。柔性制造、无人工厂、智能工厂将逐渐成产制造业升级改造的方向，而作为工厂，必须要顺应时代发展的潮流，锐意进取，深化改革，如此才能更好地生存下去。
基于AGV的移动工业机器人拥有极大的经济效益
前面列举了移动工业机器人的优势，然而还有一种隐形的优势，即，该机器人具备极大的经济价值。有计算显示，在某轻型生产企业中，一台移动工业机器人的引进，所需要投入的成本为一名熟练工人三年的用人成本支出，而该机器人的工作效率为熟练工人的十三倍，工作时长为该工人的三倍，且移动式工业机器人的工作寿命为5-8年。不到一年即可回收投入成本，而随后的6-7年可产生可观的经济效益。如此，可大大的减轻企业的用人成本，提高生产效益，从而提高经济效益。
移动工业机器人的可升级性
移动工业机器人具有可升级性。当前科技发展的速度极快，人们生活生产中所用到的设备革新速度也十分之快。市面上大多数型号和种类的移动工业机器人，都预留了升级、更新的空间和相关物理接口，同一机器人生产企业不同型号的之间，部件存在着高度的一致。这些都使移动工业机器人的在硬件层面的升级变成了可能。IOT技术的运用、生产加工过程中对大数据沉淀积累，机器学习技术成熟以及AI技术的运用，未来移动式工业机器人不仅仅是在硬件上升级，更是在软件上的升级迭代，甚至是机器人软件的自我升降迭代成为可能。
基于此，采用AGV移动式工业机器人对中小规模生产进行工厂自动化、无人化、柔性化既提高了生产质量及效率，又避免了产线变更带来的旧自动化产线无法利旧的问题。
四、结语
随着经济全球一体化的发展，加上计算机技术和网络技术等信息技术的发展和普及，自动导引的可移动式工业机器人渐渐的在社会生产中，起到了重要的作用，并且会在未来提供更大的作用和更广泛的使用空间。基于AGV的移动式工业机器人相比于传统的人工生产，拥有更多、更大的优势，同时，也为企业进行无人化、自动化的转型提供了便利。
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论文作者:刘斌
论文发表刊物:《科技新时代》2019年3期
论文发表时间:2019/5/9
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