消費升級下的市場壓力、海量SKU的庫存管理、難以控制的人力成本已經(jīng)成為電商、零售等行業(yè)的共同困擾,為解決貨物管理的難題,AGV機器人的橫空出世,為客戶打破行業(yè)瓶頸提供了一種靈活的選擇。
傳統(tǒng)的貨架到人,工作量最大的環(huán)節(jié)有5個:揀選、位移(包括揀選期間的位移,和揀選完成后包裝臺的位移)、二次分揀、復核包裝、按流向分揀。其中,位移和按流向分揀可以通過傳輸線和高速掃碼的方式自動化實現(xiàn)。但其他的流程由于需要人手工作細致地去識別和去放貨物,因此一般都是人工完成,而且工作量巨大。AGV機器人正能解決此重復性勞動問題。
1 應用需求
AGV(Automated Guided Vehicle)無人搬運車,是隨著工廠自動化、計算機集成制造系統(tǒng)技術逐步發(fā)展,以及柔性制造系統(tǒng)、自動化立體倉庫的廣泛應用而催生的產(chǎn)物。AGV搬運車作為自動化搬運裝卸手段,是智能倉儲和智能工廠不可或缺的工具,也是制造型企業(yè)提高生產(chǎn)效率、降本增效的最佳選擇。AGV廣泛地應用于制造業(yè)、物流、港口、航空、停車場等眾多行業(yè)。
AGV是不斷移動的,因此必須要有穩(wěn)定的無線通信網(wǎng)絡覆蓋,以及快速的AP間漫游切換,保證各工業(yè)場景中AGV的高效穩(wěn)定工作。目前大多數(shù)場景主要采用Wi-Fi技術或無線專網(wǎng)技術,但很明顯的局限是Wi-Fi的承載業(yè)務能力不足,抗干擾能力普遍較差,特別是某些需要傳輸高清視頻信息的場景,Wi-Fi完全無法保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。
2 5G網(wǎng)絡賦能AGV無線聯(lián)網(wǎng)
5G網(wǎng)絡強大的移動性管理、無縫覆蓋和服務質量保證是AGV應用所需的可靠通信保障。
(1)基于5G網(wǎng)絡切片的專用工業(yè)網(wǎng)絡,根據(jù)工業(yè)場景的需求創(chuàng)建專用的工業(yè)網(wǎng)絡,并利用網(wǎng)絡切片來確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。大大增強了5G網(wǎng)絡在垂直行業(yè)的應用。
(2)在邊緣云上部署AGV應用系統(tǒng)以轉移本地流量,滿足低時延的要求,并確保工廠對工業(yè)應用進行有效管理。這也有助于降低AGV設備的復雜性并提高整個系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。
(3)AGV應用程序可以利用邊緣云的強大計算功能來對測試數(shù)據(jù)進行深入分析,以提高效率并集成來自其它制造系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。這實現(xiàn)了從產(chǎn)品制造到測試的閉環(huán)管理,并改善了工廠智能制造的效率。
廣和通FM150-AE面向亞洲/歐洲/澳大利亞地區(qū)發(fā)布的5G 模組。支持5G獨立組網(wǎng)(SA)和非獨立組網(wǎng)(NSA)兩種網(wǎng)絡架構,支持5G NR Sub 6頻段,同時兼容LTE和WCDMA制式,擁有更快的傳輸速度、更優(yōu)秀的承載能力、更低的網(wǎng)絡延時。行業(yè)率先實現(xiàn)Open CPU解決方案,助力客戶降低整機成本及功耗;豐富的接口,助力客戶實現(xiàn)靈活定制開發(fā);同時提供5G產(chǎn)品開發(fā)套件,助力客戶產(chǎn)品實現(xiàn)快速導入,節(jié)省前期部署時間。目前廣和通5G模組已應用在1000+合作伙伴,20+垂直行業(yè),50+產(chǎn)品形態(tài)。
搭載了廣和通FM150 5G無線通信模組的宏電Z2 5G工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關內(nèi)置于AGV小車,利用串口連接其控制單元,再通過5G無線連接到現(xiàn)場分布的AP,AP通過交換機連接到監(jiān)控中心,進而通過上位管理軟件下發(fā)指令,控制AGV設備的啟動、停止及搬運位置。
該項目已在某大型互聯(lián)網(wǎng)物流公司無人倉落地開展創(chuàng)新應用示范。
圖1 內(nèi)置宏電Z2 5G工業(yè)網(wǎng)關的AGV現(xiàn)已廣泛用于物流倉儲、警用巡檢
3 方案優(yōu)勢
宏電Z2 5G工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關支持IP Forwarding(IP轉發(fā))功能,可以將網(wǎng)關Modem IP映射至AGV小車,遠端服務平臺可以通過訪問網(wǎng)關的IP地址來讀取AGV小車的相關信息。同時IP Forwarding功能在各行業(yè)廣泛使用,網(wǎng)絡結構簡單,網(wǎng)關將上下行數(shù)據(jù)完全透傳傳輸,減少AGV與服務器之間不必要的鏈路消耗。
搭載了廣和通FM150 5G無線通信模組的宏電Z2 5G工業(yè)網(wǎng)關為AGV提供低時延無線網(wǎng)絡連接服務,提升現(xiàn)場網(wǎng)絡的實時性,充分發(fā)揮AGV小車的靈活性,先進性導引能力,定位精度頻率高、準確,自動駕駛作業(yè)性能好、任務分配及時、數(shù)據(jù)信息準確等特點。
宏電Z2 5G工業(yè)網(wǎng)關在基站有效覆蓋范圍內(nèi)可以實現(xiàn)不間斷切換,保證網(wǎng)絡的穩(wěn)定性、可靠性。從而解決以往Wi-Fi網(wǎng)絡環(huán)境問題,單AP覆蓋范圍小,AGV在AP間切換時容易造成網(wǎng)絡不穩(wěn)定現(xiàn)象。
精彩對話
深圳市廣和通無線股份 有限公司CEO應凌鵬
自動化博覽:廣和通為物聯(lián)網(wǎng)領域提供的產(chǎn)品或者解決方案具有怎樣的特色?核心優(yōu)勢是什么?
應凌鵬:廣和通無線通信模組產(chǎn)品實際應用的行業(yè)廣泛。以最新5G模組為例,廣和通以5G無線通信模組持續(xù)賦能高速物聯(lián)網(wǎng)場景,多芯平臺布局,相繼推出全球領先的工業(yè)級品質 FG150、FM150、FG650、FM650、FG360等數(shù)十款5G模組系列產(chǎn)品。支持多區(qū)域版本、滿足不同行業(yè)客戶的需求。廣和通的核心競爭力是業(yè)界領先的研發(fā)能力,全球1000+員工,超過60%為研發(fā)人員,并設立總部深圳和西安兩個研發(fā)中心。領先的集成開發(fā)流程、IT系統(tǒng)支持,為廣和通的產(chǎn)品提供了全過程質量保證。面向5G時代,廣和通帶來超寬帶、廣連接、低時延、移動計算無線模組系列。通過與全球主流運營商緊密合作,廣和通的產(chǎn)品也在全球獲得了多項認證和準入。
自動化博覽 :您如何看待我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)當前的發(fā)展現(xiàn)狀?目前面臨著哪些瓶頸?如何突破?
應凌鵬:物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)隨著5G規(guī)模化商用也進入了增長期,市場趨向碎片化,蘊含機會的同時,也伴隨風險。中國物聯(lián)網(wǎng)的技術創(chuàng)新能力仍顯不足,自主知識產(chǎn)權的技術和產(chǎn)品仍需加大研發(fā)。因此,我們?nèi)孕杓哟蠛诵募夹g的開發(fā),各物聯(lián)網(wǎng)相關企業(yè)做好技術創(chuàng)新。廣和通面對大環(huán)境的變化,也有在做相應的行動。2021年廣和通堅定地加大研發(fā)投入,多芯片平臺布局,滿足不同行業(yè)客戶需求;堅守品質第一的原則,模組品質經(jīng)受多重嚴苛測試的把關,適應嚴峻的工業(yè)場景;極致的天線設計和熱設計,為終端客戶提供功耗優(yōu)化解決方案;與產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)合作伙伴攜手推出5G eSIM,5G區(qū)塊鏈模組,賦能行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展;在智能電網(wǎng)“發(fā)、輸、變、配、用”應用場景,智慧醫(yī)療、教育、油田、港口、煤礦巡檢等領域實現(xiàn)商用領先。廣和通大量參與各個垂直行業(yè)的5G示范,積累豐富的客戶應用需求,為后續(xù)的產(chǎn)品迭代奠定基礎。
自動化博覽 :廣和通針對物聯(lián)網(wǎng)應用,未來在產(chǎn)品、技術創(chuàng)新上有何規(guī)劃?
應凌鵬:2020年是“十三五”規(guī)劃收官之年,2021年是“十四五”規(guī)劃開局之年。進入下一個百年大計,5G作為引領產(chǎn)業(yè)轉型的首要科技力量,仍將保持穩(wěn)健的增長,而中國也將引領全球的5G商用進程。廣和通將加大5G模組技術研發(fā)投入,賦能豐富的智能終端無線通信,助行業(yè)客戶實現(xiàn)數(shù)字化、信息化轉型,釋放出5G最大價值。5G毫米波是一個重要的技術點,由于毫米波所處的頻段與3G/4G/5G頻段差距很大,所以在終端產(chǎn)業(yè)鏈的射頻器件、天線,尤其是高頻部分需要專有的硬件支持,且在集成度、性能、功耗、散熱、靈敏度等關鍵技術上給產(chǎn)業(yè)鏈提出很大的挑戰(zhàn)。廣和通已經(jīng)將毫米波產(chǎn)品列入重點規(guī)劃開發(fā)計劃中,未來1~2年會基于最新的毫米波芯片平臺,推出在功能、性能上更成熟的、面向全球的多款模組產(chǎn)品,以適配不同區(qū)域、不同行業(yè)應用的需求。
摘自《自動化博覽》2021年6月刊