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从AGV到IGV:被“第二次发明”的水平运输新物种

新火种    2024-12-03

人工智能应用加速落地的当下,关于人和机器之间关系的思考开始变得热门起来:

事实上,人类创造机器设备的初衷,始终是希望将自己从重复、高压的体力劳动中解放出来,去发挥更多的智力价值。

1953年,人类历史上第一台AGV诞生在美国,全称为Automated Guided Vehicle,即自动导引运输车。

从AGV到IGV:被“第二次发明”的水平运输新物种人类历史上的第一台AGV设备,在一间杂物仓库中进行物料运输

20世纪90年代,AGV开始应用于国内主机厂的装配线。但直到电商时代,AGV才迎来全面爆发。

例如,上海嘉定的“亚洲一号”仓库,每日包裹处理量达20万个,仅分拣场景就需要300人同时作业。通过部署千余台AGV,仓库内实现了全流程无人化自动作业,大幅降低了人力成本。

从AGV到IGV:被“第二次发明”的水平运输新物种马来西亚吉隆坡机场物流仓库的智能化改造采用了中国方案

而在马来西亚吉隆坡机场的智能物流仓库里,AGV的分拣搬运效率已达到了传统人力的3倍。

借助机器+自动化来改造传统产业的思路被广泛认可与接受。接下来,AGV即将在港口的舞台上崭露头角。

AGV在港口的首次亮相

首台港口AGV诞生在荷兰。1993年,鹿特丹港ETC Delta Sealand码头正式启用。AGV基于提前预埋的磁钉,沿着环形路线在堆场和泊位之间循环运输集装箱。

从AGV到IGV:被“第二次发明”的水平运输新物种荷兰鹿特丹港AGV水平运输设备

2016年3月,厦门远海自动化码头引入AGV,首期共落地18台。一年后,上海洋山四期自动化码头开港运营,首期投入50台AGV,整个码头面实现了完全的无人化作业。

从AGV到IGV:被“第二次发明”的水平运输新物种上海港洋山四期全自动化码头中的AGV

但AGV的缺点也显而易见。首先,AGV利用传感器持续接收磁钉信息来完成导航。对于大型自动化码头来说,需要在地下预埋数万枚磁钉,由此带来巨大的基建与后续维护成本。

并且,码头车流密集,内外集卡穿梭混行,常侵入或占用AGV的行驶路径,造成车队堵塞。

港口对此的应对策略是,通过摆放路障来划定特定的封闭区域,避免其他车辆对AGV的干扰。但这样的路障往往占用了堆场内的箱区道路,带来了全新的问题——堆存效率的降低。

上述弊端,让AGV在拓展落地上显得“后劲不足”,注定只能成为少数新建自动化码头的选择。

IGV:对AGV的“第二次发明”

伟大的事物往往会被发明两次。第一次是在技术上成为可能;而第二次发明,则会大幅降低新事物的使用成本,最终实现“飞入寻常百姓家”。

如果说AGV的第一次发明,指的是通过自动化实现对传统人力的替代,印证了自身的应用价值。

那第二次发明,则是实现了向IGV的演化,完成由自动化向智能化的跨越。

IGV的全称为“Intelligent Guided Vehicle”,即智能引导运输车。由Automated(自动)变更为“Intelligent”(智能),意味着引导运输车的灵活性和自主性有了大幅提升。具体体现在哪里?

首先,IGV全车身搭载了传感器设备,具备高精度感知定位的能力。其次,内置的规划决策模块,能够针对实时的交通流变化做出自主反应,进行变道超车等动作。

这意味着IGV再也不需要像AGV那样沿着磁钉+轨道行驶,而是真正作为一个“智能体”参与到开放、复杂的混线交通流环境里,对瞬息万变的情况做出自主感知与决策,解决了传统AGV模式高基建投入、低灵活性和完全隔离作业等弊端。

从AGV到IGV:被“第二次发明”的水平运输新物种宁波舟山港甬舟码头的IGV在全开放混线场景中作业

自动化水平运输工具,终于适配了大量传统码头的迫切需求,做到了“无需改造,落地即用,混线作业。”

宁波舟山港作为全球吞吐量第一大港,正通过数字化智慧港口改造升级,持续建设“世界一流强港”。甬舟码头位于舟山金塘岛,是宁波舟山港“2+1”智慧化码头示范建设单位。

2023年,飞步科技在宁波舟山港甬舟码头落地了首期12台IGV,正式组建无人运输车队并提供运力服务。

从AGV到IGV:被“第二次发明”的水平运输新物种飞步科技落地的IGV运输车队

现在的甬舟码头,IGV穿梭堆场与泊位之间。得益于没有传统意义上的车头,“真正的无人车”会是很多人的第一观感。

这带来的不仅是强烈的科技感,还有实打实的效率提升。

比如,正因为没有车头,所以IGV没有车身“正向与反向”的概念。在“调转箱门”这一工况里,IGV不需要像传统人工集卡与自动驾驶集卡那样,专程行驶数公里的距离去和指定的吊机设备展开协同,而是自行原地掉头即可,一个作业循环可直接节省20-30分钟的时间。

同时,得益于全八、半八转向及斜行等多种模式的加持,飞步技术团队在开发控制算法时,往往具备更大的自由度和发挥空间。

上述算法迭代带来的直接结果是,IGV在泊位大船多路作业占道、箱区排队超车等典型场景下,进行斜行变道的最小距离仅为10米,是传统集卡的40%。

落地至今,飞步IGV车队已实现了与无人集卡、人工驾驶内外集卡的全场景混编运营。

从AGV到IGV:被“第二次发明”的水平运输新物种

飞步科技IGV作业横跨白天黑夜与多种天气

横跨昼夜,无论晴雨。除了充电之外,IGV全天候不停歇地作业,堪称“明星劳模”。

属于IGV的时代已经来临?

当自动化建设浪潮涌向更多的传统码头,行业也在做出自己的选择。

数据显示,截止2023年底,国内主要自动化港口的IGV部署规模已突破550台,占所有自动化运载设备的比值为45%。

作为对比,无人集卡占比25%,AGV占比30%。

IGV,已成为妥妥的“头号玩家”。

成本是客户愿意持续采购IGV的直接原因。传统码头若24小时作业,需要配置3班倒司机数量。替换为IGV后,单台能够节省的年人力成本直接超过50万元。

一个中型集装箱码头若有100台集卡,需要配置300名左右的司机。同样数量的IGV车队,现阶段仅需要20名运维人员,人力需求降低了94%。

随着智能化等级的不断提升,对运维人数的要求也将继续降低。这也是飞步技术运营团队目前正在聚力攻坚的方向:

将IGV车队的开收工等环节也实现统一标准下的无人化作业,使“全流程自动化码头”真正没有死角。

从AGV到IGV:被“第二次发明”的水平运输新物种

飞步科技IGV车队混编作业中

届时,智慧码头的图景将更加清晰与具象:全自动岸场桥鳞次栉比;IGV无人车队穿梭其间,在港口生产调度系统的指挥下井然有序。新质生产力将迸发出惊人的生命力。

这也意味着,数字化码头的全新一代基础设施标准,将由我们来定义。

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