自动导引车(Agv)
什么是自动导引车（AGV）？
自动导引车（AGV），更常称为自动导引车辆，是一种由自动控制、沿指定路线移动物料的有动力无人驾驶工业车辆。在物流中，AGV在仓库、配送中心和制造设施内的不同地点之间运输托盘、集装箱、推车和在制品等货物。它们使用导引和控制系统，而不是车载驾驶员，来遵循路线并完成运输任务。
AGV是物料搬运系统的一部分，而不是包裹配送服务或货件追踪平台。其直接功能是在作业地点之间运输实体货物。根据设计不同，它可以在平台上承载货物、牵引推车、在载货设备下方行驶，或使用货叉升降和放置托盘。
AGV这一缩写可能指单个车辆。完整的安装还包括车队控制软件、必要时的导引基础设施、充电设备、货物转移站，以及与其他仓库系统的接口等支持要素。
在仓储和电子商务履约中的作用
AGV在供应链的内部移动环节中运行。它们可以连接收货、存储、补货、生产、包装和出库暂存区域。这些移动支持履约，但不同于决定释放哪些订单、确定库存所有权，或在国家之间运输货件。
例如，电子商务零售商可以使用AGV将一托盘已收货商品从入库转运站运送到指定的存储接口。另一辆车可以将包装材料运送到包装区域。在退货作业中，AGV可以将装有退回商品的容器从收货区运送到检查站。这些只是示例工作流程，并非每个安装系统都具备的功能。
在跨境电子商务中，同样的设备可以在履约中心收货后处理进口库存，或将集中后的出口货物运往发运区域。车辆本身不会为货物办理海关清关、确定税则归类，也不能取代国际贸易所需的记录。其作用仍然是设施内部的实体运输。
AGV系统如何工作
任务创建与分配
运输请求会确定取货地点、目的地以及相关的货物要求。请求可能来自操作员、生产系统、仓库管理系统或其他控制应用程序。车队控制软件可以根据配置规则、车辆可用性、位置和电池状态，将任务分配给合适的车辆。
系统边界各不相同。仓库管理系统可能决定需要补货，而仓库控制系统或车队管理器则将该需求转换为设备移动。并非每个AGV安装系统都会使用每一层软件。
导引与导航
AGV使用已安装的导引技术来确定如何沿授权路线行驶。方法包括嵌入式导引线、磁带、光学标记、激光反射器，以及根据已映射的环境特征进行定位。有些方法需要实体路线基础设施；其他方法则更多依赖地图和车载传感器。
重要区别在于，了解车辆所在位置与决定车辆可以驶向何处是两回事。车辆可以在没有涂漆线路或嵌入式导线的情况下进行定位，同时仍在预定义路线上运行。因此，没有实体导引路径本身并不能证明车辆是自主移动机器人，而不是AGV。
行驶与交通协调
车辆向分配的工作站行驶，同时其控制系统管理移动。在多车辆安装系统中，车队管理可能会协调交叉路口、共用通道和转运点的通行。系统还必须考虑与人员、手动操作的卡车、门和其他设备的交互。
障碍物检测并不一定意味着独立重新规划路线。根据车辆和安装系统的不同，检测到障碍物后可能会减速或停止，直到路线恢复可用。任何关于AGV能够绕过障碍物导航的说法，都应根据实际系统设计进行核查。
货物转移与完成
到达目的地后，车辆会调整位置以便卸货或交换货物。转移可能涉及货叉、滚筒、输送机、升降机构或操作员。一次成功的移动要求车辆、载货设备和接收设备之间保持对齐。
随后，控制系统可以报告任务完成情况。但这一确认不应自动被视为产品身份、数量或库存准确性的证明：这些事实取决于工作流程中使用的识别和验证控制措施。
常见车辆配置
AGV可以根据其处理货物的方式进行描述。以下配置是实用的设备描述，并非穷尽性的分类。货物处理配置和导航技术是两个独立特征。
| 配置 | 货物处理方式 | 示例应用 |
|---|---|---|
| 牵引车 | 牵引一个或多个兼容的拖车或推车。 | 在暂存区域和工作站之间移动成批物料。 |
| 单元载货车 | 在平台或集成式转移甲板上承载单件货物。 | 在转运站之间移动托盘化货物或集装箱。 |
| 自动叉车 | 使用货叉拾取、运输和放置兼容货物。 | 在地面位置、输送机或合适的存储位置之间移动托盘。 |
| 潜入式车辆 | 在兼容的推车或载货设备下方行驶，并与其接合或将其抬起。 | 在作业站之间运输移动式货架或推车。 |
适用性不仅取决于标称负载能力。货物尺寸、重心、托盘状况、取货高度、转弯空间、地面状况和转移精度都会影响特定车辆能否执行某项任务。
AGV及相关自动化术语
| 术语 | 含义 | 与AGV的关系 |
|---|---|---|
| 自主移动机器人（AMR） | 一种移动机器人，通常具备在作业环境中进行自主定位、导航和移动规划的能力。 | 商业术语存在重叠。AGV通常与预定义路线相关，而AMR通常与更灵活的路径规划相关；实际能力必须进行验证。 |
| 输送机 | 沿明确实体路径移动货物的固定设备。 | 可能满足相同的转移需求，但不会像车辆一样在设施内行驶。 |
| 自动存取系统（AS/RS） | 自动将货物放入存储位置并将其取出的设备和控制系统。 | AGV可以连接到AS/RS接口，但不会自行执行存储和取货功能。 |
| 仓库管理系统（WMS） | 用于管理仓库库存和运营工作流程的软件。 | 可以请求或记录AGV执行的移动，但不是车辆的实体导引机制。 |
不应将AGV与AMR的区别视为普遍适用的二元规则。供应商、技术文件和安全框架可能会以不同方式对移动设备进行分组或描述。对于采购和系统设计而言，路线灵活性、障碍物响应、货物处理能力和安全功能比产品标签本身更具参考价值。
运行要求与限制
AGV安装系统是一种经过工程设计的物料搬运应用。其性能取决于车辆、软件、货物、人员和建筑之间的相互作用。自动化并不会消除管理这些条件的需要。
- 路线条件：通道宽度、转弯净空、坡度、地面接缝、表面状况和通行限制必须适合车辆和货物。
- 货物一致性：损坏的托盘、不稳定的堆垛、突出的包装或不兼容的推车可能导致无法安全取货或运输。
- 转移准备：目的地必须可用并能够接收货物。被阻塞的工作站可能会延误上游车辆。
- 交通交互：行人、手动驾驶设备和其他自动化车辆会带来协调要求。
- 能源供应：充电地点和充电计划必须与运营工作流程相匹配。
- 系统通信：如果调度和状态交换依赖网络连接，则通信中断时必须采取预先定义的响应措施。
- 异常恢复：操作员需要针对路线受阻、转移失败、货物损坏和设备故障制定处理程序。
AGV可以自动执行可重复的运输任务，但不能保证实现特定的节省人力、提高吞吐量或投资回报。结果取决于行驶距离、需求模式、处理时间、拥堵情况、设备可用性以及所需人工干预的程度。运输瓶颈也可能转移到取货站、包装作业或收货流程，而不是消失。
安全与应用评估
无人驾驶移动仍然需要风险评估和适当的防护措施。碰撞、夹住或挤压点、货物掉落、意外移动，以及维护或人工恢复期间的交互都可能带来危险。检测装置和急停装置是安全系统的组成部分，不能替代对完整应用进行评估。
ISO 3691-4规定了无人驾驶工业车辆及其系统的安全要求和验证要求。引用该标准本身并不意味着安装系统一定安全或符合法律规定。适用要求取决于设备、运行条件、司法管辖区以及该标准的相关版本。
在选择或修改安装系统之前，有用的评估问题包括：
- 系统必须处理哪些确切的货物、取货点和目的地？
- 在正常和高峰运行条件下，路线和转移接口是否合适？
- 人员和其他车辆将如何与设备交互？
- 路线被阻塞或货物无法转移时会发生什么？
- 谁可以重置故障、恢复车辆或进入受限区域？
- 如何验证任务完成、货物识别和库存更新？
- 如何审查布局、包装、软件或操作程序的变更？
这些检查有助于明确应用边界。在空置通道中的演示，并不能证明设备在存在混合交通和可变货物的实际工作仓库中的性能或安全性。
常见问题
AGV在物流中代表什么？
AGV代表自动导引车辆；也使用automatic guided vehicle这一说法。它是一种用于沿指定路线移动物料的无人驾驶工业车辆。
AGV需要导线或磁带吗？
不需要。一些AGV使用导线或磁带，另一些则使用激光导引，或根据已映射的特征进行定位。导引技术应与路线规划能力分开进行检查。
AGV和AMR有什么区别？
AGV通常与预定义路线相关，而AMR通常与更灵活的自主导航相关。术语存在重叠，因此实际的导航、障碍物响应和安全能力比标签更重要。
AGV可以更新仓库库存吗？
AGV系统可以与仓库软件交换移动确认信息。准确的库存更新还取决于识别正确的货物、确认其目的地并应用适当的系统控制措施。
来源
- ISO 3691-4：工业车辆——安全要求和验证——第4部分：无人驾驶工业车辆及其系统 — 无人驾驶工业车辆系统的安全框架和范围。
- 职业安全与健康管理局：工业机器人系统与工业机器人系统安全 — 工业机器人危害、风险评估、防护措施和操作安全背景的一般参考。
- 维基百科：自动导引车辆 — 关于术语、导引方法、车辆配置和物料搬运应用的辅助参考。
