叉车与AGV解析

叉车与AGV叉车叉车在企业的物流系统中扮演着非常重要的角色，是物料搬运设备中的主力军。广泛应用于车站、港口、机场、工厂、仓库等国民经济各部门，是机械化装卸、堆垛和短距离运输的高效设备。自行式叉车出现于1917年。第二次世界大战期间，叉车得到发展。中国从 20世纪50年代初开始制造叉车。特别是随着中国经济的快速发展，大部分企业的物料搬运已经脱离了原始的人工搬运，取而代之的是以叉车为主的机械化搬运。因此，在过去的几年中，中国叉车市场的需求量每年都以两位数的速度增长。目前市场上可供选择的 叉车品牌 众多，车型复杂，加之产品本身技术强并且非常专业，因此车型的选择、供应商的选择等是很多选购的企业经常面临的问题。本文着重从车型选择、品牌选择、性能评判标准和我国叉车海外市场贡献率等方面进行介绍。一、车型选择1、车型分类叉车通常可以分为三大类：内燃叉车、电动叉车和仓储叉车。(1)内燃叉车内燃叉车又分为普通内燃叉车、重型叉车、集装箱叉车和侧面叉车普通内燃叉车一般采用柴油、汽油、液化石油气或天然气发动机作为动力，载荷能力1.28.0吨，作业通道宽度一般为 3.55.0米，考虑到尾气排放和噪音问题，通常用在室外、车间或其他对尾气排放和噪音没有特殊要求的场所。由于 而且能胜任在恶劣的环境下(如雨天)工作重型叉车燃料补充方便，因此可实现长时间的连续作业,10.052.0吨，一般用于货物较重的码头、钢铁等8.045.0吨，一般分为空箱堆高机、重箱堆高机和采用柴油发动机作为动力，承载能力 行业的户外作业。集装箱叉车采用柴油发动机作为动力，承载能力 集装箱正面吊。应用于集装箱搬运，如集装箱堆场或港口码头作业侧面叉车采用柴油发动机作为动力，承载能力3.06.0吨。在不转弯的情况下，具有直接从侧面叉取货物的能力，因此主要用来叉取长条型的货物，如木条、钢筋等。(2)电动叉车以电动机为动力，蓄电池为能源。承载能力 1.04.8吨，作业通道宽度一般为3.55.0米。由于没有污染、噪音小，因此广泛应用于对环境要求较高的工况，如医药、食品等行业。 由于每个电池一般在工作约 8 小时后需要充电，因此对于多班制的工况需要配备备用电池。（ 3） 仓储叉车仓储叉车主要是为仓库内货物搬运而设计的叉车。除了少数仓储叉车（如手动托盘叉车）是采用人力驱动的，其他都是以电动机驱动的，因其车体紧凑、移动灵活、自重轻和环保性能好而在仓储业得到普遍应用。在多班作业时，电机驱动的仓储叉车需要有备用电池。电动托盘搬运叉车承载能力1.63.0吨，作业通道宽度一般为2.32.8米，货叉提升高度一般在210mm左右，主要用于仓库内的水平搬运及货物装卸。一般有步行式和站驾式两种操作方式，可根据 效率要求选择。电动托盘堆垛叉车承载能力为1.01.6吨，作业通道宽度一般为2.32.8米，在结构上比电动托盘搬运叉车多了门架，货叉提升高度一般在 4.8 米内，主要用于仓库内的货物堆垛及装卸。 前移式叉车承载能力1.02.5吨，门架可以整体前移或缩回，缩回时作业通道宽度一般为2.73.2米，提升高度最高可达11 米左右，常用于仓库内中等高度的堆垛、取货作业。 电动拣选叉车在某些工况下（如超市的配送中心），不需要整托盘出货，而是按照订单拣选多种品种的货物组成一个托盘，此环节称为拣选。按照拣选货物的高度，电动拣选叉车可分为低位拣选叉车（ 2.5 米内）和中高位拣选叉车（最高可达10 米）。承载能力2.02.5吨（低位）、1.01.2吨（中高位，带驾驶室提升）。 低位驾驶三向堆垛叉车通常配备一个三向堆垛头， 叉车不需要转向， 货叉旋转就可以实现两侧的货物堆垛和取货， 通道宽度1.52.0米，提升高度可达 12米。叉车的驾驶室始终在地面不能提升，考虑到操作 视野的限制，主要用于提升高度低于6 米的工况。 高位驾驶三向堆垛叉车与低位驾驶三向堆垛叉车类似，高位驾驶三向堆垛叉车也配有一个三向堆垛头，通道宽度1.52.0米，提升高度可达 14.5米。其驾驶室可以提升，驾驶员可以清楚地观察到任何高度 的货物，也可以进行拣选作业。高位驾驶三向堆垛叉车在效率和各种性能都优于低位驾驶三向堆垛叉车，因此该车型已经逐步替代低位驾驶三向堆垛叉车。 电动牵引车牵引车采用电动机驱动，利用其牵引能力（3.025吨），后面拉动几个装载货物的小车。经常用于车间内或车间之间大批货物的运输，如汽车制造业仓库向装配线的运输、机场的行李 运输。2、根据工况选择车型和配置车型和配置的选择一般要从以下几个方面出发：（ 1）作业功能叉车的基本作业功能分为水平搬运、堆垛/ 取货、装货/ 卸货、拣选。根据企业所要达到的作业功能可以从上面介绍的车型中初步确定。另外，特殊的作业功能会影响到叉车的具体配置，如搬运的是纸卷、铁水等，需要叉车安装属具来完成特殊功能。（ 2）作业要求叉车的作业要求包括托盘或货物规格、提升高度、作业通道宽度、爬坡度等一般要求，同时还需要考虑作业效率（不同的车型其效率不同）、作业习惯（如习惯坐驾还是站驾）等方面的要求。（ 3）作业环境如果企业需要搬运的货物或仓库环境对噪音或尾气排放等环保方面有要求，在选择车型和配置时应有所考虑。如果是 在冷库中或是在有防爆要求的环境中，叉车的配置也应该是冷库型或防爆型的。仔细考察叉车作业时需要经过的地点，设想可能的问题，例如，出入库时门高对叉车 是否有影响；进出电梯时，电梯高度和承载对叉车的影响；在楼上作业时，楼面承载是否达到相应要求，等等。在选型和确定配置时，要向叉车供应商详细描述工况，并实地勘察，以确保选购的叉车完全符合企业的需要。 即使完成以上 步骤 的分析， 仍然可能有几种车型同时都能满足上述要求。此时需要注意以下几个方面： 不同的车型，工作效率不同，那么需要的叉车数量、司机数量也不同，会导致一系列成本发生变化，详见本文中性能评判部分关于成本的论述。 如果叉车在仓库内作业，不同车型所需的通道宽度不同，提升能力也有差异，由此会带来仓库布局的变化，如货物存储量的变化。 车型及其数量的变化，会对车队管理等诸多方面产生影响。 不同车型的市场保有量不同，其售后保障能力也不同，例如：低位驾驶三向堆垛叉车和高位驾驶三向堆垛叉车同属窄通道叉车系列，都可以在很窄的通道内（1.52.0米）完成堆垛、取货。但是前者驾驶室不能提升，因而操作视野较差，工作效率较低。由于后者能完全覆盖前者的功能，而且性能更出众，因此在欧洲后者的市场销量比前者超出45倍，在中国则达到 6 倍以上。因此大部分供应商都侧重发展高位驾驶三向堆垛叉车，而低位驾驶三向堆垛叉车只是用在小吨位、提升高度低（一般在6 米以内）的工况下。在市场销量很少时，其售后服务的工程师数量、工程师经验、配件库存水平等服务能力就会相对较弱。要对以上几个方面的影响综合评估后，选择最合理的方案。二、品牌选择目前国内市场的叉车品牌，从国产到进口有几十家。国产品牌：合力、杭州、大连、巨鲸、湖南叉车、广州、台励福、靖江、柳工、佳力、靖江宝骊、天津叉车、洛阳一拖、上力重工、玉柴叉车、合肥搬易通、湖南衡力等。进口品牌：林德（德国）、海斯特（美国）、丰田（日本）、永恒力（德国）、 BT （瑞典）、小松（日本）、 TCM（日本）、力至优（日本）、尼桑（日本）、现代（韩国）、斗山大宇（韩国）、皇冠（美国）、 OM（意大利）、OPK （日本）、日产（日本）、三菱（日本）合资品牌：威士海、如意、诺力。先初步确定几个品牌作为考虑的范围，然后再综合评估。在初选阶段，一般把以下几个方面作为初选的标准：1、品牌的产品质量和信誉；2、该品牌的售后保障能力如何，在企业所在地或附近有无服务网点；3、企业已用品牌的产品质量和服务；4、选择的品牌需要与企业的定位相一致。经初选完成后，对各品牌的综合评估包括品牌、产品质量、价格、服务能力等。很多企业在选择品牌时，存在着一定的误区：如果均为进口品牌的叉车，质量都是差不多的，价格也应该是接近的。实际上这是一个常识性的错误，就像汽车一 样，进口品牌的汽车很多，不同品牌之间的价格差距也非常大，而性能当然也有差别。此外，叉车是一种工业设备，最大限度地保证设备的正常运转是企业目标之 一，停工就意味着损失。因此选择一个售后服务有保障的品牌是至关重要的。中国的叉车市场非常大，因此吸引了很多的国外品牌叉车供应商，但是中国地域辽阔， 要想建立一个全国性的专业的服务网络，没有一定的时间是难以实现的。三、性能评判标准在综合评估时，很多企业由于对叉车专业知识及技术不了解，常常对产品质量无法作出合理的判断。一般来说，高质量的叉车其优越的性能往往体现在高效率、低成本、高可靠性、人机工效设计好以及服务便利等诸多方面。1、高效率高效率并不只意味着高速度（行驶、提升、下降速度），它还意味着操作者在完成一个工作循环所需的时间短，并且能在整个工作时间始终保持这个效率。许多因素都可以促使效率提高： 速度的高低，如行驶速度、提升和下降速度等； 人机工程设计的应用，减少操作动作的次数； 操作的精确性； 人机工程设计的应用，最大限度地减少疲劳； 良好的视野；2、低成本企业购买和使用叉车时，每年所需花费的总成本包括： 采购成本； 维护成本； 能耗成本； 人工成本。采购成本将被平摊到叉车寿命中。因此高价叉车将因其寿命更长而使采购成本降低。实际的维修费用不仅与维修配件的成本有关，而且与故障率或故障时间有关。因此，一台高品质的叉车，由于其较低的故障率，它的维护成本也更低。能耗成本将随不同动力系统的叉车而不同，如电能、柴油、液化石油气或汽油。人工成本是随驾驶员的数量和他们每月总工资变化而不同，驾驶员的数量将会因采用高效 率的叉车而减少。3、高安全性叉车的安全性设计，应能够全面保证驾驶员、货物以及叉车本身的安全。高品质的叉车往往在安全设计方面考虑到每个细节、每个可能性。4、人机工程人机工程学是一门广泛应用于产品设计特别是改善操作环境的科学，目的是通过降低驾驶员疲劳度和增加操作的舒适性等手段，最大限度提高生产效率。在叉车设计上，人机工程学体现在方方面面： 降低驾驶员操作时的疲劳度：独特的设计能减少驾驶员的操作动作，使操作更省力； 舒适性：人性化的设计能够使驾驶员保持良好的心情，减少操作失误； 良好的视野：为叉车作业过程提供良好的视野，不仅能提高效率，同时确保驾驶员安 全。5、维护方便要考虑叉车是否方便维护。所有的零部件应更换方便，故障的确诊和排除要快。高品质的叉车的控制系统都已经模块化，可直接与手提电脑联接，利用诊断程序来快速地查找故障或修 改参数设置（如行驶速度）。企业在购买叉车前， 除了了解叉车的价格和吨位外， 还应结合企业的具体工况和发展规划，综合考虑叉车厂家的实力、信誉、服务保证等多方面因素之后作出采 购决定。有实力的叉车供应商除了能提供可靠的售后服务外，其销售人员应该具备专业知识，能够帮助客户完成车型及配置选择阶段的工作。CPCLE该是一代叉车型号代码，就好像现在 FD/FG一样，第一个C应该是国产代码，后面 的应该是代表它是内燃机或者是电瓶一类的。CPCDg一般的叉车。C:叉车；P:平衡重；C:柴油机；D:吨位。还有侧叉它的代号CCC/等，还有一些特殊叉车有其自身的代号。关键参数有:1. 载重量 ;2. 发动机品牌型号;3. 电控品牌型号;4. 几级门架 ;5. 侧移器;6. 实心胎, 充气胎。目前世界上的大品牌, 德国林德最大. 合力在中国品牌中最强 .四。我国叉车销量海外市场贡献率形式我国叉车销量海外市场贡献率高速增长2007 年， 中国叉车销量达到 13.9 万辆， 同比增长30%； 出口叉车 4.7 万辆， 同比增长78%，出口量约占销量的34%；而出口增量对销量增长的贡献率达到65%。2007 年，全球叉车销量达到 90.7 万辆，同比增长10%。消费量按地区构成情况如下：欧洲占世界叉车市场份额约为40%；其次为北美（美国加拿大）市场，约为21%；中国所占市场份额已超过11%；而日本的比重不超过10%；世界其他地区的比重则接近16%。我国内燃平衡重式叉车 内燃平衡重式叉车约占销量的80%，而全球叉车销量中电动叉车比重超过了50%。这是因为在欧、美、日的叉车市场上，电动叉车已成为主流产品的缘故。由于我国对环保要求较低、叉车作业更频繁、作业环境较恶劣以及运行成本等因素，较长时间内我国的叉车需求仍将倾向于使用内燃叉车。在全球叉车市场格局中，丰田和林德遥遥领先，年销售收入超过50 亿美元；而安叉和杭叉在国内叉车市场上称雄，合计市场占有率超过50%。于我国叉车出口量占海外市场比重仍较低、性价比优势突出以及出口退税导致国内企业出口冲动等理由，预计未来中国叉车出口仍将保持较快增速， 2010 年前复合增长率不低于30%。而未来 3 年，国内叉车销量年增速有望保持在20%以上，对海外市场的依赖度将加大。出口已成销量增长的主要推进力。叉车仓储业务流程中的位置：仓储业务流程：（接货）进货运输- 装卸搬运 - （保管）暂存- 验收 - 入库 - 保管 - 定期盘点 - （发货）出库 - 装卸搬运 - 发货运输叉车工作装置的安全要求1. 门架不得有变形和焊缝脱焊现象，内外门架的滚动间隙应调整合理，不得大于1.5mm，滚轮转动应灵活，滚轮及轴应无裂纹、缺陷。轮槽磨损量不得大于原尺寸的 10。2. 两根起重链条张紧度应均匀，不得扭曲变形，端部联接牢靠，链条的节距不得超出原长度的4 ，否则应更换链条。链轮转动应灵活。3货叉架不得有严重变形，焊缝脱焊现象。货叉表面不得有裂纹、焊缝开焊现象。货叉根角不得大于93，厚度不得低于原尺寸的90 。左、右货叉尖的高度差不得超过货叉水平段长度的 3 。货叉定位应可靠，货叉挂钩的支承面、定位面不得有明显缺陷，货叉与货叉架的配合间隙不应过大，且移动平顺。4起升油缸与门架联接部位应牢靠，倾斜油缸与门架、车架的铰接应牢靠、灵活，配合间隙不得过大。油缸应密封良好，无裂纹，工作平稳。在额定载荷下， lOmin 门架自沉量不大于20mm倾角不大于0.5。满载时起升速度不应低于标准值的一半。3. 护顶架、挡货架须齐全有效。AGVA G V的基本概念根据美国物流协会定义， AGV （ Automated Guided Vehicle ）是指装备有电磁或光学导引装置，能够按照规定的导引路线行驶，具有小车运行和停车装置、安全保护装置以及具有各种移载功能的运输小车。我国国家标准物流术语中，对AGV的定义为：AGV装有自动导引装置，能够沿规定的路径行驶，在车体上具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功能的搬运车辆。AGVS多台AGV小车在控制系统的统一指挥下，组成一个柔性化的自动搬运系统，称为自 动导引车系统，简称 AGVSAGV的发展情况世界上第一台 AGV是由美国Barrett电子公司于20世纪50年代初开发成功的，它是一 种牵引式小车系统，可十分方便地与其他物流系统自动连接，显著地提高劳动生产率，极大地 提高了装卸搬运的自动化程度。1954年英国最早研制了电磁感应导向的AGVS由于它的显著特点，迅速得到了应用和推广。1960年欧洲就安装了各种形式、不同水平的AGVS 220套，使用了 AGV 1300多台。1976年，我国起重机械研究所研制出第一台AGV建成第一套 AGVS珠加工演示系统，随后又研制出单向运行载重500公斤的AGV双向运彳T载重 500kg、1000kg、2000kg的AGV开发研制了几套较简单的AGV应用系统。1999年3月27日，由昆明船舶设备集团有限公司研制生产的激光导引无人车系统在红河卷烟厂投入试运行，这是在我国投入使用 的首套激光导引无人搬运车系统。AGV勺类型按照导引原理的不同，分为固定路径导引和自由路径导引两大类型。1）固定路径导引：在事先规划好的运行路线上设置导向的信息媒介，如导线、 光带等，通过 AGV上的导向探测器检测到导向信息（如频率、磁场强度、光强度等）， 对信息实时处理后，用以控制车辆沿规定的运行线路行走的导引方式。2）自由路径导引：事先没有设置固定的运行路径，AGVS据搬运任务要求的起讫点位置，计算机管理系统优化运算得出最优路径后，由控制系统控制各个AGV安照指定的路径运行，完成搬运任务。 按照用途和结构分类AG为无人搬运车、无人牵引车和无人叉车。1）无人搬运车：主要用于完成搬运作业，采用人力或自动移载装置将货物装载 到小车上，小车行走到指定地点后，再由人力或自动移载装置将货物卸下，从而完成搬 运任务。具有自动移载装置的小车在控制系统的指挥下能够自动地完成货物的取、放以 及水平运行的全过程，而没有移载装置的小车只能实现水平方向的自动运行，货物的取 放作业需要依靠人力或借助于其它装卸设备来完成。2）无人牵引小车：主要功能是自动牵引装载货物的平板车，仅提供牵引动力。当牵引小车带动载 货平板车到达目的地后，自动与载货平板车脱开。3）无人叉车：其基本功能与机械式叉车类似，只是一切动作均由控制系统自动控制，自动完 成各种搬运任务。AGV的主要技术参数1）额定载重量：自动导引搬运车所能承载货物的最大重量。AGV勺载重量范围在 50kg20000kg ,以中小型吨位居多。根据日本通产省的调查，目前使用的AGV载重量在100kg以下的占19% 载重量在 100kg 300kg 占 22%, 300kg 500kg 占 9% 500kg 1000kg 的占 18% 1000kg2000kg的占21% 2000kg5000kg的占8% 而5000kg以上的数量极少。2）自重自重是指自动导引搬运车与电池加起来的总重量。3）车体尺寸车体尺寸是指车体的长、宽、高外形尺寸。该尺寸应该与所承载货物的尺寸和 通道宽度相适应。4）停位精度指AGV到达目的地址处并准备自动移载时所处的实际位置与程序设定的位置之 间的偏差值（mm。这一参数很重要，是确定移载方式的主要依据，不同的移载方式要求不同的停位精度。5）最小转弯半径指AGV在空载低速行驶、偏转程度最大时，瞬时转向中心到AGV纵向中心线的距离。它是确定车辆弯道运行所需空间的重要参数。李新，郭军，龚帅，武洪雷