摘 要:AGV設備作為一種新質(zhì)生產(chǎn)力工具,在促進商業(yè)活動高效率開展上具有顯著優(yōu)勢,在我國AGV設備商業(yè)應用呈現(xiàn)整體規(guī)模大、商業(yè)應用規(guī)模增長迅速、商業(yè)應用領域不斷拓展等特點。AGV設備商業(yè)應用在發(fā)展中取得了一定的成績,但也存在價格較高、智能化水平有待提升、多場景適用能力不足、應用安全性不足等問題。上述問題產(chǎn)生的主要原因在于AGV設備設計與制造成本較高,AGV設備智能化存在技術(shù)短板,設計重標準化而輕定制化,非規(guī)范性操作與主動安全技術(shù)有待提升。為解決上述問題需要在產(chǎn)品價格、智能化、多場景適用與安全性上做出進一步改進。展望未來,AGV設備商業(yè)應用將得到進一步發(fā)展,更高水平的支持企業(yè)經(jīng)營活動開展。
關鍵詞:AGV設備;商業(yè)應用;新質(zhì)生產(chǎn)力;智能化
一、引言
近年來,隨著社會的發(fā)展以及技術(shù)的進步,在特定場景內(nèi)的物品移動中自動導引運輸車(Automated Guided Vehicle,AGV)設備的商業(yè)應用越來越普遍。AGV設備的商業(yè)應用為企業(yè)提高短距離、特定場景下的物品運輸提供了高效與智能化的手段。從而直接減輕了工作人員傳統(tǒng)環(huán)境下的物品運輸工作量,提高了運輸效率,并在信息化系統(tǒng)的支持下實現(xiàn)了高進度的運輸。近年來,AGV設備商業(yè)應用取得了眾多成果,但其發(fā)展也并非一帆風順,也存在有待進一步改進的方面。為進一步探明AGV設備商業(yè)應用的現(xiàn)狀,找出其中的不足,為AGV設備商業(yè)應用的進一步發(fā)展提出促進方案,本文立足國內(nèi)AGV設備商業(yè)應用現(xiàn)狀展開探討,以期為我國AGV設備商業(yè)應用的發(fā)展與國際競爭力提升做出貢獻。
二、AGV設備商業(yè)應用現(xiàn)狀與趨勢
1.整體商業(yè)應用現(xiàn)狀
中國市場存在巨大的物流運輸需求,尤其是在特定環(huán)境下的短距離物流需求近年來呈快速增長趨勢。在此背景下,具有高運輸效率、高精度、24小時運轉(zhuǎn)能力的AGV設備受到了市場認可并被大范圍用于商業(yè)活動中,如商超內(nèi)部的貨物運轉(zhuǎn)、制藥企業(yè)的內(nèi)部貨物運轉(zhuǎn)、醫(yī)院的藥品與醫(yī)療器械的運轉(zhuǎn)等。目前,我國AGV設備商業(yè)應用整體呈現(xiàn)如下特點:整體規(guī)模大、商業(yè)應用規(guī)模增長迅速、商業(yè)應用領域不斷拓展等。
(1) AGV設備商業(yè)應用整體規(guī)模大。在商業(yè)活動中存在大量的短距離貨物移動需求,且多數(shù)為小體積、輕質(zhì)量、高重復性移動需求,上述短距離貨物移動能夠較好地被AGV設備承擔。由于AGV設備的運輸效率高且在大量重復性運輸中差錯率較低,因此,大量企業(yè)將AGV設備應用于商業(yè)活動中。例如,國內(nèi)主要的零售企業(yè)中,盒馬鮮生、家樂福、華聯(lián)等均有對AGV設備的大量應用。
(2) 商業(yè)應用規(guī)模增長迅速。在企業(yè)的商業(yè)活動開展中,需要考慮投資與收益關系,AGV設備的商業(yè)應用因具有較高的投資回報率而受到廣泛應用并呈快速增長態(tài)勢。圖1是2019—2023年AGV設備商業(yè)應用增長率,結(jié)合圖中信息可知:自2019年以來,國內(nèi)AGV設備商業(yè)應用保持了持續(xù)增長,尤其是在2020年及以后,出現(xiàn)了較高的同比增長率。由此反映出,我國AGV設備商業(yè)應用受到了市場認可,行業(yè)發(fā)展具有較大潛力。
(3) 商業(yè)應用領域不斷拓展。AGV設備的商業(yè)應用領域反映了設備在不同行業(yè)的應用情況,間接反映市場對此類設備的認可與接受度。當前,在AGV設備商業(yè)應用中,具體的應用領域在不斷拓展。AGV設備最初主要用于物流企業(yè)內(nèi)部貨物分揀、分流。隨后,隨著AGV設備技術(shù)的不斷發(fā)展,此類設備進一步應用到汽車制造(如零部件的搬運)、制藥企業(yè)(如藥品原材料、成品的運輸)、食品飲料企業(yè)(如食材原材料、成品的運輸)、化工企業(yè)(如危險化學品搬運)等領域。
2.重點領域商業(yè)應用現(xiàn)狀
在AGV設備的商業(yè)應用中,重點領域主要集中在制造業(yè)領域(如汽車制造、機械制造、電子制造)、倉儲與物流行業(yè)(如企業(yè)倉儲中的貨物運輸、物流企業(yè)的產(chǎn)品分揀)、?;袠I(yè)(如化工廠)。AGV設備在重點領域商業(yè)應用的規(guī)模(按照重點領域AGV設備采購規(guī)模統(tǒng)計)變化如圖2所示,統(tǒng)計期內(nèi)重點領域AGV設備的商業(yè)應用規(guī)模在持續(xù)擴大,截至2023年超過7000億元。由此,一定程度上反映出AGV設備在重點領域中的商業(yè)應用規(guī)模在持續(xù)擴大,而重點領域商業(yè)應用規(guī)模的擴大也客觀上為設備的普及應用提供了支持。
3.AGV設備商業(yè)應用發(fā)展趨勢
當前,我國AGV設備商業(yè)應用整體呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展,應用的領域與深度不斷強化。圖3是我國AGV設備商業(yè)應用發(fā)展預測數(shù)據(jù),可以看出,我國AGV設備商業(yè)應用規(guī)模在預測期內(nèi)將保持持續(xù)增長態(tài)勢,預測在2030年設備商業(yè)應用規(guī)模將達到9439億元,有望達到1萬億元的里程碑。由此表明,我國AGV設備商業(yè)應用表現(xiàn)出強勁的發(fā)展?jié)摿Γ磥韺⒈3殖掷m(xù)穩(wěn)健發(fā)展。
三、AGV設備商業(yè)應用問題與原因
1.AGV設備商業(yè)應用問題
當前,在商業(yè)領域AGV設備的應用表現(xiàn)出了較好的發(fā)展前景,市場對AGV設備的應用認可度也在持續(xù)提升,但是,結(jié)合對部分AGV設備商業(yè)應用企業(yè)的訪談與應用數(shù)據(jù)分析可知,在AGV設備商業(yè)應用中還存在如下問題:
(1) AGV設備價格較高。在AGV設備商業(yè)應用的過程中,對大中型企業(yè)而言,設備價格相比于長期的人力資源成本具有一定的價格優(yōu)勢,但對小微型企業(yè)而言,AGV設備的價格仍然在短期內(nèi)高于人工成本。在此背景下,導致AGV設備的商用主要集中在大中型企業(yè)中,小微型企業(yè)的AGV設備商業(yè)應用滲透率較低。但是,在社會經(jīng)濟活動中小微型企業(yè)數(shù)量龐大、分布領域廣泛,因此,若小微型企業(yè)無法大范圍應用AGV設備,必然影響到AGV設備行業(yè)的發(fā)展,不利于促進社會新質(zhì)生產(chǎn)力提升。
(2) AGV設備智能化水平有待提升。目前,AGV設備在商業(yè)領域主要承擔一些復雜性不高的貨物移動任務,對復雜性貨物移動任務,如貨物存在直線、曲線、多軌跡交叉、多次取放、交叉取放等,AGV設備的應用存在一定難度。由于AGV設備智能化水平對復雜貨物移動任務承擔能力有限,由此導致AGV設備商業(yè)應用領域受到限制。
(3) AGV設備的多場景適用能力不足。在商業(yè)應用實踐中,企業(yè)往往存在多場景應用需求,部分應用場景可能并不“標準”,如場地崎嶇、場地存在異常電磁場環(huán)境、場地濕度過高等。這就要求AGV設備具備多場景適用能力,從而更好地適應企業(yè)多樣化的貨物移動需求。但是,當前多數(shù)AGV設備不具備多場景適用能力,設備應用一般要求在場地平整、干燥、無異常電磁場等環(huán)境下進行,僅有極少數(shù)AGV設備能夠適應一定的復雜場景。
(4) AGV設備應用安全性不足。在商業(yè)應用領域安全是最重要的內(nèi)容之一,確保AGV設備使用過程中的安全性對設備的商業(yè)應用至關重要。當前,AGV設備雖然具備了一定的安全性,配置了一些安全防護措施,但現(xiàn)有的安全措施主要為被動安全防護。因此,在AGV設備應用的過程中存在安全性問題,從而對設備的商業(yè)應用與推廣造成了一定的不利影響。例如,據(jù)報道某企業(yè)工作人員在利用AGV設備進行貨物運輸時,不慎觸碰設備的啟動按鍵,直接導致設備在無人操作的情況下自行運動,接連碰撞了3名人員與4件物體才停止工作,最終導致較嚴重的人員與財產(chǎn)安全事件。
2.AGV設備商業(yè)應用問題存在的主要原因
目前,在我國AGV設備商業(yè)應用的過程中還存在一定問題,從而制約了AGV設備在商業(yè)領域的快速發(fā)展。導致AGV設備商業(yè)應用問題的具體原因較多,其中,主要如下:
(1) AGV設備設計與制造成本較高,導致AGV設備市場銷售端價格較高。AGV設備屬于高技術(shù)集成產(chǎn)品,同時,AGV設備正處于發(fā)展的早期階段,相關技術(shù)成熟度還有待提升。在此背景下,AGV設備供應商設計相關產(chǎn)品存在較高的成本壓力。圖4是全球主流AGV設備供應商2019—2023年的設計經(jīng)費數(shù)據(jù),可以看出,在AGV設備設計領域全球主流供應商的投入在持續(xù)增長,在2023年接近30億美元。與此同時,AGV設備由于市場總需求量相對較少,因此多數(shù)企業(yè)難以形成大規(guī)模生產(chǎn),規(guī)模化效益相對較低;此外,AGV設備的制造需要大量采用新材料與半導體產(chǎn)品(如各類控制芯片)。由此,直接導致AGV設備制造成本較高。由于AGV設備設計與制造成本較高,所以,產(chǎn)品的終端售價難以下降,對終端客戶的產(chǎn)品購買形成了一定的壓力。
(2) AGV設備智能化存在技術(shù)短板。目前,在AGV設備的商業(yè)應用中,設備智能化不足是較突出的問題,而上述問題產(chǎn)生的原因具有綜合性,主要包括:一是技術(shù)瓶頸。傳感器精度和可靠性不足,即AGV依賴各類傳感器來感知環(huán)境,但現(xiàn)有傳感器在復雜環(huán)境中的精度和可靠性可能無法滿足高智能化的需求,導致數(shù)據(jù)采集不準確。二是算法復雜度和效率,即路徑規(guī)劃、障礙物避讓等算法在處理大規(guī)模場景和動態(tài)變化時,可能存在計算復雜度高、響應速度慢的問題。三是缺乏統(tǒng)一的智能化標準,導致AGV設備在功能、性能和接口等方面存在差異,難以形成規(guī)模化的智能化解決方案。
(3) AGV設備設計重標準化而輕定制化。當前,在實踐中AGV設備的多場景適用能力不足也是較常見的問題,上述問題產(chǎn)生的直接原因在于AGV設備供應商在設計產(chǎn)品時重標準化而輕定制化。由于市場上對AGV設備的商業(yè)應用主要在標準的場景下展開,如平整場地、干燥場地、正常電磁環(huán)境場地,一些特殊環(huán)境下的場景使用較少。所以,AGV設備設計企業(yè)在進行產(chǎn)品設計時出于市場覆蓋范圍與成本等多因素考慮,更加偏重于對產(chǎn)品的標準化設計,而忽視對于特定場景的定制化設計。由此,導致AGV設備的多場景適用能力不足。
(4) 非規(guī)范性操作與主動安全技術(shù)有待提升。在AGV設備的商業(yè)應用中導致安全性問題發(fā)生的具體因素較多,主要的原因包括非規(guī)范性操作與主動安全技術(shù)有待提升。一方面,非規(guī)范性操作。實踐中部分企業(yè)工作人員在使用AGV設備時存在非規(guī)范性操作行為,如不按照規(guī)范的步驟使用設備、不按照規(guī)范的措施實施安全防護等。由于部分企業(yè)工作人員的非規(guī)范性操作,導致設備在使用過程中出現(xiàn)了一些難以預測的安全事件。根據(jù)報道,在AGV設備的商業(yè)應用中,由非規(guī)范性操作而導致的安全事故發(fā)生率占設備安全事故發(fā)生率的總比重超過50%。另一方面,主動安全技術(shù)有待提升。目前,AGV設備的商業(yè)應用中主動安全技術(shù)整體上還處在發(fā)展的初期階段,主動安全技術(shù)水平整體不高,如主動的安全預判、主動的安全干預、主動的安全探測與防護等技術(shù)水平不高,從而使AGV設備在商業(yè)應用中難以實現(xiàn)高效率、高精準度的主動安全防護。
四、AGV設備商業(yè)應用促進建議
1.通過技術(shù)共享與規(guī)?;a(chǎn)降低設備終端價格
在AGV設備商業(yè)應用的過程中,設備終端售價過高成為制約設備商業(yè)應用的重要不利因素。為此,必須采取綜合措施來降低AGV設備的終端價格。在AGV設備的成本構(gòu)成中技術(shù)成本與生產(chǎn)成本比重較高,降低技術(shù)成本與生產(chǎn)成本成為促使AGV設備終端價格下降的重要路徑。所以,AGV設備制造企業(yè)需要實施技術(shù)共享與規(guī)?;a(chǎn),從而降低設備供給成本,最終降低設備終端價格,具體而言需要采取如下措施:一是同行業(yè)實施技術(shù)聯(lián)盟,強化技術(shù)共享水平。AGV設備制造企業(yè)為降低技術(shù)研發(fā)成本,也為避免重復技術(shù)研發(fā),可以在部分技術(shù)領域?qū)嵤┞?lián)盟,不同企業(yè)之間發(fā)揮各自的優(yōu)勢進行技術(shù)合作,從而實現(xiàn)技術(shù)共享,以此降低單一企業(yè)的技術(shù)研發(fā)成本。二是通過代工或同行業(yè)企業(yè)共用生產(chǎn)資源形式,實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。規(guī)?;a(chǎn)對AGV設備供應商降低生產(chǎn)成本具有積極促進意義,但依賴單一AGV設備供應商在銷量有限的情況下往往難以實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。為此,AGV設備制造企業(yè)一方面可以積極與第三方制造企業(yè)合作,由第三方企業(yè)代工生產(chǎn);另一方面也可以與同行業(yè)企業(yè)之間開展生產(chǎn)端合作,雙方共同利用某些生產(chǎn)資源,從而實現(xiàn)間接地規(guī)?;S纱?,促進企業(yè)的生產(chǎn)成本下降。最終,降低AGV設備的終端價格,促進商業(yè)應用的發(fā)展。
2.實施重點技術(shù)突破與行業(yè)標準化建設提升智能化水平
AGV設備智能化是其商業(yè)化應用發(fā)展的重要推動力,智能化水平越高商業(yè)適用性越強,商業(yè)應用價值越高。但是,結(jié)合前文的分析可知,當前在AGV設備的智能化水平提升過程中還存在一些關鍵技術(shù)瓶頸與行業(yè)標準不統(tǒng)一的現(xiàn)象。為此,需要實施重點技術(shù)突破與行業(yè)標準化建設提升智能化水平,從而推動AGV設備的商業(yè)應用發(fā)展。為此,AGV設備制造企業(yè)需要集中資源,重點突破制約AGV設備智能化水平提升的傳感器精度和可靠性問題、路徑規(guī)劃技術(shù)(算法)、網(wǎng)絡延遲和穩(wěn)定性問題、導航技術(shù)等。由此,通過解決制約AGV設備智能化的核心問題促進設備的整體技術(shù)水平提升,以此促進AGV設備智能化。與此同時,AGV設備制造企業(yè)需要進一步加強行業(yè)聯(lián)合,共同推動行業(yè)標準的制定,從而形成行業(yè)統(tǒng)一的技術(shù)標準,指導AGV設備制造企業(yè)在智能化技術(shù)上進行規(guī)范化與協(xié)同化,最終促進AGV設備智能化,加速產(chǎn)品的商業(yè)應用推廣。
3.加強定制化設計提升特殊場景適應能力
由于市場上不同企業(yè)對AGV設備的需求存在一定的差異性,部分企業(yè)存在特殊場景下的應用需求。例如,部分化工企業(yè)需要一些能夠耐高酸堿環(huán)境的AGV設備。針對市場客戶存在的差異性AGV設備需求,AGV設備制造企業(yè)必須對其產(chǎn)品做出設計層面的調(diào)整,加強定制化設計提升特殊場景適應能力,即AGV設備制造企業(yè)不僅需要提供一些主流類型的產(chǎn)品,還需要結(jié)合具體客戶的需求,接受客戶的定制需要或者是主動為某類群體的需要設計AGV設備。由此,提高AGV設備對客戶需求的滿足能力,更好地適應多場景應用需求,從而提升客戶購買AGV設備的意愿,促進AGV設備的商業(yè)應用發(fā)展。
4.加強操作規(guī)范性與主動安全技術(shù)研發(fā)
在AGV設備的商業(yè)應用中安全性不足是較突出問題之一,也是影響設備進一步推廣應用的重要因素。所以,必須強化AGV設備應用的安全性保證,為此,需要加強操作規(guī)范性與主動安全技術(shù)研發(fā)。一方面,AGV設備使用企業(yè)在應用過程中必須進一步強化對工作人員操作規(guī)范性的培訓,確保工作人員能夠嚴格按照安全操作的相關要求實施AGV設備的操作。企業(yè)在實施工作人員操作規(guī)范性培訓時不僅需要注重培訓的數(shù)量(頻次),還需要注重培訓質(zhì)量。為此,需要對工作人員實施培訓后的安全操作測評,以此促使工作人員嚴格遵守相關要求積極參與培訓,避免出現(xiàn)培訓的“形式主義”。另一方面,AGV設備研發(fā)企業(yè)在進行設備技術(shù)研發(fā)時,需要充分考慮主動安全技術(shù)的必要性,加強企業(yè)在主動安全技術(shù)上的研發(fā)投入與技術(shù)攻關,從而提升AGV設備的主動安全技術(shù),降低設備商業(yè)應用中的安全性風險,為設備的商業(yè)應用發(fā)展提供支持。
五、結(jié)語
AGV設備作為一種新質(zhì)生產(chǎn)力,在促進商業(yè)活動開展中發(fā)揮著重要作用,作為未來具有較大發(fā)展前景的生產(chǎn)工具,探討AGV設備商業(yè)應用問題,對促進AGV設備行業(yè)的發(fā)展與商業(yè)活動生產(chǎn)率提升均具有促進意義。通過本文研究明確當前在AGV設備商業(yè)應用中取得了一定成果,但也存在一些客觀問題,從而影響到AGV設備商業(yè)應用的發(fā)展。為此,需要從通過技術(shù)共享與規(guī)模化生產(chǎn)降低設備終端價格,實施重點技術(shù)突破與行業(yè)標準化建設提升智能化水平,加強定制化設計提升特殊場景適應能力,加強操作規(guī)范性與主動安全技術(shù)研發(fā)等方面做出優(yōu)化。
參考文獻:
[1]宋萍萍,李紅彬,劉啟,等.基于AGV的重型車橋自動化生產(chǎn)配送物流應用研究[J].汽車實用技術(shù),2023,48(23):167-171.
[2]程宇,汪偉,龔向陽,等.AGV機器人自主導航關鍵技術(shù)研究綜述[J].智能物聯(lián)技術(shù),2023,55(5):10-18.
[3]范琳斌,裴益峰,關曉曼.輪胎行業(yè)AGV應用研究[J].中國橡膠,2017,33(3):16-20.
[4]李賢杰,張欽紅.汽車廠內(nèi)物流搬運系統(tǒng)中AGV應用研究[J].上海管理科學,2016,38(6):84-88.
[5]焦健.5G賦能下AGV機器人的技術(shù)優(yōu)勢與市場前景[J].科學與信息化,2024(10):141-143.
[6]劉晟杰.智能化技術(shù)在現(xiàn)代物流搬運AGV機器人中的應用[J].科學咨詢,2021(17):27-28.
[7]唐先軍,李國臣,陳俊超.試析智能化的物流搬運AGV機器人[J].科技創(chuàng)新導報,2020(4):94+96.
[8]焦健.AGV機器人產(chǎn)品市場產(chǎn)研投資前景研究[J].活力,2024,42(9):166-168.