叉車與AGV解析

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1、叉車與AGV 叉車 叉車在企業(yè)的物流系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色，是物料搬運設備中的主力軍。廣泛應用 于車站、港口、機場、工廠、倉庫等國民經(jīng)濟各部門，是機械化裝卸、堆垛和短距離運輸?shù)母? 效設備。自行式叉車出現(xiàn)于 1917年。第二次世界大戰(zhàn)期間，叉車得到發(fā)展。中國從 20世紀50 年代初開始制造叉車。特別是隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，大部分企業(yè)的物料搬運已經(jīng)脫離了原 始的人工搬運，取而代之的是以叉車為主的機械化搬運。因此，在過去的幾年中，中國叉車市 場的需求量每年都以兩位數(shù)的速度增長。 目前市場上可供選擇的 叉車品牌 眾多，車型復雜，加之產(chǎn)品本身技術強并且非常專業(yè)，因 此

2、車型的選擇、供應商的選擇等是很多選購的企業(yè)經(jīng)常面臨的問題。本文著重從車型選擇、品 牌選擇、性能評判標準和我國叉車海外市場貢獻率等方面進行介紹。 一、車型選擇 1、車型分類 叉車通常可以分為三大類：內(nèi)燃叉車、電動叉車和倉儲叉車。 (1)內(nèi)燃叉車 內(nèi)燃叉車又分為普通內(nèi)燃叉車、重型叉車、集裝箱叉車和側(cè)面叉車 ①普通內(nèi)燃叉車 一般采用柴油、汽油、液化石油氣或天然氣發(fā)動機作為動力，載荷能力 1.2?8.0噸，作 業(yè)通道寬度一般為 3.5?5.0米，考慮到尾氣排放和噪音問題，通常用在室外、車間或其他對 尾氣排放和噪音沒有特殊要求的場所。由于 而且能勝任在惡劣的環(huán)境下(如雨天)工作 ②

3、重型叉車 燃料補充方便，因此可實現(xiàn)長時間的連續(xù)作業(yè), 10.0?52.0噸，一般用于貨物較重的碼頭、鋼鐵等 8.0?45.0噸，一般分為空箱堆高機、重箱堆高機和 采用柴油發(fā)動機作為動力，承載能力 行業(yè)的戶外作業(yè)。 ③集裝箱叉車 采用柴油發(fā)動機作為動力，承載能力 集裝箱正面吊。應用于集裝箱搬運，如集裝箱堆場或港口碼頭作業(yè) ④側(cè)面叉車 采用柴油發(fā)動機作為動力，承載能力 3.0?6.0噸。在不轉(zhuǎn)彎的情況下，具有直接從側(cè)面 叉取貨物的能力，因此主要用來叉取長條型的貨物，如木條、鋼筋等。 (2)電動叉車 以電動機為動力，蓄電池為能源。承載能力 1.0?4.8噸，作業(yè)通道寬度

4、一般為 3.5?5.0 米。由于沒有污染、噪音小，因此廣泛應用于對環(huán)境要求較高的工況，如醫(yī)藥、食品等行業(yè)。 由于每個電池一般在工作約 8 小時后需要充電，因此對于多班制的工況需要配備備用電池。 （ 3） 倉儲叉車 倉儲叉車主要是為倉庫內(nèi)貨物搬運而設計的叉車。除了少數(shù)倉儲叉車（如手動托盤叉車） 是采用人力驅(qū)動的，其他都是以電動機驅(qū)動的，因其車體緊湊、移動靈活、自重輕和環(huán)保性能 好而在倉儲業(yè)得到普遍應用。在多班作業(yè)時，電機驅(qū)動的倉儲叉車需要有備用電池。 ①電動托盤搬運叉車 承載能力1.6?3.0噸，作業(yè)通道寬度一般為 2.3?2.8米，貨叉提升高度一般在 210mm 左右，主要用于

5、倉庫內(nèi)的水平搬運及貨物裝卸。一般有步行式和站駕式兩種操作方式，可根據(jù) 效率要求選擇。 ②電動托盤堆垛叉車 承載能力為1.0?1.6噸，作業(yè)通道寬度一般為 2.3?2.8米，在結(jié)構(gòu)上比電動托盤搬運叉 車多了門架，貨叉提升高度一般在 4.8 米內(nèi)，主要用于倉庫內(nèi)的貨物堆垛及裝卸。 ③ 前移式叉車 承載能力1.0?2.5噸，門架可以整體前移或縮回，縮回時作業(yè)通道寬度一般為 2.7?3.2 米，提升高度最高可達 11 米左右，常用于倉庫內(nèi)中等高度的堆垛、取貨作業(yè)。 ④ 電動揀選叉車 在某些工況下（如超市的配送中心），不需要整托盤出貨，而是按照訂單揀選多種品種的 貨物組成一個托盤，此環(huán)

6、節(jié)稱為揀選。按照揀選貨物的高度，電動揀選叉車可分為低位揀選叉 車（ 2.5 米內(nèi)）和中高位揀選叉車（最高可達 10 米）。 承載能力2.0?2.5噸（低位）、1.0?1.2噸（中高位，帶駕駛室提升）。 ⑤ 低位駕駛?cè)蚨讯獠孳? 通常配備一個三向堆垛頭， 叉車不需要轉(zhuǎn)向， 貨叉旋轉(zhuǎn)就可以實現(xiàn)兩側(cè)的貨物堆垛和取貨， 通道寬度1.5?2.0米，提升高度可達 12米。叉車的駕駛室始終在地面不能提升，考慮到操作 視野的限制，主要用于提升高度低于 6 米的工況。 ⑥ 高位駕駛?cè)蚨讯獠孳? 與低位駕駛?cè)蚨讯獠孳囶愃?，高位駕駛?cè)蚨讯獠孳囈才溆幸粋€三向堆垛頭，通道寬度 1.5?2.0米，提升高

7、度可達 14.5米。其駕駛室可以提升，駕駛員可以清楚地觀察到任何高度 的貨物，也可以進行揀選作業(yè)。高位駕駛?cè)蚨讯獠孳囋谛?和各種性能都優(yōu)于低位駕駛?cè)? 向堆垛叉車，因此該車型已經(jīng)逐步替代低位駕駛?cè)蚨讯獠孳嚒? ⑦ 電動牽引車 牽引車采用電動機驅(qū)動，利用其牽引能力（ 3.0?25噸），后面拉動幾個裝載貨物的小車。 經(jīng)常用于車間內(nèi)或車間之間大批貨物的運輸，如汽車制造業(yè)倉庫向裝配線的運輸、機場的行李 運輸。 2、根據(jù)工況選擇車型和配置 車型和配置的選擇一般要從以下幾個方面出發(fā)： （ 1）作業(yè)功能 叉車的基本作業(yè)功能分為水平搬運、堆垛 / 取貨、裝貨 / 卸貨、揀選。根據(jù)企業(yè)所要達到

8、 的作業(yè)功能可以從上面介紹的車型中初步確定。另外，特殊的作業(yè)功能會影響到叉車的具 體 配置，如搬運的是紙卷、鐵水等，需要叉車安裝屬具來完成特殊功能。 （ 2）作業(yè)要求 叉車的作業(yè)要求包括托盤或貨物規(guī)格、提升高度、作業(yè)通道寬度、爬坡度等一般要求，同 時還需要考慮作業(yè)效率（不同的車型其效率不同）、作業(yè)習慣（如習慣坐駕還是站駕）等方面 的要求。 （ 3）作業(yè)環(huán)境 如果企業(yè)需要搬運的貨物或倉庫環(huán)境對噪音或尾氣排放等環(huán)保方面有要求，在選擇車型和 配置時應有所考慮。如果 是 在冷庫中或是在有防爆要求的環(huán)境中，叉車的配置也應該是冷庫 型或防爆型的。仔細考察叉車作業(yè)時需要經(jīng)過的地點，設想可

9、能的問題，例如，出入庫時門高 對叉車 是否有影響；進出電梯時，電梯高度和承載對叉車的影響；在樓上作業(yè)時，樓面承載 是否達到相應要求，等等。 在選型和確定配置時，要向叉車供應商詳細描述工況，并實地勘察，以確保選購的叉車完 全符合企業(yè)的需要。 即使完成以上 步驟 的分析， 仍然可能有幾種車型同時都能滿足上述要求。 此時需要注意以下幾個方面： ① 不同的車型，工作效率不同，那么需要的叉車數(shù)量、司機數(shù)量也不同，會導致一系列 成本發(fā)生變化，詳見本文中性能評判部分關于成本的論述。 ② 如果叉車在倉庫內(nèi)作業(yè)，不同車型所需的通道寬度不同，提升能力也有差異，由此會 帶來倉庫布局的變化，如貨物存

10、儲量的變化。 ③ 車型及其數(shù)量的變化，會對車隊管理等諸多方面產(chǎn)生影響。 ④ 不同車型的市場保有量不同，其售后保障能力也不同，例如：低位駕駛?cè)蚨讯獠孳? 和高位駕駛?cè)蚨讯獠孳囃瑢僬ǖ啦孳囅盗校伎梢栽诤苷耐ǖ纼?nèi) （1.5?2.0米）完成 堆垛、取貨。但是前者駕駛室不能提升，因而操作視野較差，工作效率較低。由于后者能完全 覆蓋前者的功能，而且性能更出眾，因此在 歐洲后者的市場銷量比前者超出 4?5倍，在中國 則達到 6 倍以上。因此大部分供應商都側(cè)重發(fā)展高位駕駛?cè)蚨讯獠孳?，而低位駕駛?cè)蚨讯? 叉車只是用在小噸 位、提升高度低（一般在 6 米以內(nèi)）的工況下。在市場銷量很少時，其

11、售 后服務的工程師數(shù)量、工程師經(jīng)驗、配件庫存水平等服務能力就會相對較弱。 要對以上幾個方面的影響綜合評估后，選擇最合理的方案。 二、品牌選擇 目前國內(nèi)市場的叉車品牌，從國產(chǎn)到進口有幾十家。 國產(chǎn)品牌：合力、杭州、大連、巨鯨、湖南叉車、廣州、臺勵福、靖江、柳工、佳力、靖 江寶驪、天津叉車、洛陽一拖、上力重工、玉柴叉車、合肥搬易通、湖南衡力等。 進口品牌：林德（德國）、海斯特（美國）、豐田（日本）、永恒力（德國）、 BT （瑞 典）、小松（日本）、 TCM（日本）、力至優(yōu)（日本）、尼桑（日本）、現(xiàn)代（韓國）、斗山 大宇（韓國）、皇冠（美國）、 OM（意大利）、OPK （日本）、日

12、產(chǎn)（日本）、三菱（日本） 合資品牌：威士海、如意、諾力。 先初步確定幾個品牌作為考慮的范圍，然后再綜合評估。在初選階段，一般把以下幾個方 面作為初選的標準： 1、品牌的產(chǎn)品質(zhì)量和信譽； 2、該品牌的售后保障能力如何，在企業(yè)所在地或附近有無服務網(wǎng)點； 3、企業(yè)已用品牌的產(chǎn)品質(zhì)量和服務； 4、選擇的品牌需要與企業(yè)的定位相一致。 經(jīng)初選完成后，對各品牌的綜合評估包括品牌、產(chǎn)品質(zhì)量、價格、服務能力等。 很多企業(yè)在選擇品牌時，存在著一定的誤區(qū)：如果均為進口品牌的叉車，質(zhì)量都是差不多 的，價格也應該是接近的。實際上這是一個常識性的錯誤，就像汽車一 樣，進口品牌的汽車 很多，不同品牌之

13、間的價格差距也非常大，而性能當然也有差別。此外，叉車是一種工業(yè)設備， 最大限度地保證設備的正常運轉(zhuǎn)是企業(yè)目標之 一，停工就意味著損失。因此選擇一個售后服 務有保障的品牌是至關重要的。中國的叉車市場非常大，因此吸引了很多的國外品牌叉車供應 商，但是中國地域遼闊， 要想建立一個全國性的專業(yè)的服務網(wǎng)絡，沒有一定的時間是難以實 現(xiàn)的。 三、性能評判標準 在綜合評估時，很多企業(yè)由于對叉車專業(yè)知識及技術不了解，常常對產(chǎn)品質(zhì)量無法作出合 理的判斷。一般來說，高質(zhì)量的叉車其優(yōu)越的性能往往體現(xiàn)在高效率、低成本、高可靠性、人 機工效設計好以及服務便利等諸多方面。 1、高效率 高效率并不只意味著

14、高速度（行駛、提升、下降速度），它還意味著操作者在完成一個工 作循環(huán)所需的時間短，并且能在整個工作時間始終保持這個效率。許多因素都可以促使效率提 高： ⑤ 速度的高低，如行駛速度、提升和下降速度等； ⑥ 人機工程設計的應用，減少操作動作的次數(shù)； ⑦ 操作的精確性； ⑧ 人機工程設計的應用，最大限度地減少疲勞； ⑨ 良好的視野； 2、低成本 企業(yè)購買和使用叉車時，每年所需花費的總成本包括： ⑩ 采購成本； ? 維護成本； ? 能耗成本； ? 人工成本。 采購成本將被平攤到叉車壽命中。因此高價叉車將因其壽命更長而使采購成本降低。 實際的維修費用不僅與維修配件的成本有關

15、，而且與故障率或故障時間有關。因此，一臺 高品質(zhì)的叉車，由于其較低的故障率，它的維護成本也更低。 能耗成本將隨不同動力系統(tǒng)的叉車而不同，如電能、柴油、液化石油氣或汽油。 人工成本是隨駕駛員的數(shù)量和他們每月總工資變化而不同，駕駛員的數(shù)量將會因采用高效 率的叉車而減少。 3、高安全性 叉車的安全性設計，應能夠全面保證駕駛員、貨物以及叉車本身的安全。高品質(zhì)的叉車往 往在安全設計方面考慮到每個細節(jié)、每個可能性。 4、人機工程 人機工程學是一門廣泛應用于產(chǎn)品設計特別是改善操作環(huán)境的科學，目的是通過降低駕駛 員疲勞度和增加操作的舒適性等手段，最大限度提高生產(chǎn)效率。 在叉車設計上，人機工

16、程學體現(xiàn)在方方面面： ① 降低駕駛員操作時的疲勞度：獨特的設計能減少駕駛員的操作動作，使操作更省力； ② 舒適性：人性化的設計能夠使駕駛員保持良好的心情，減少操作失誤； ③ 良好的視野：為叉車作業(yè)過程提供良好的視野，不僅能提高效率，同時確保駕駛員安 全。 5、維護方便 要考慮叉車是否方便維護。所有的零部件應更換方便，故障的確診和排除要快。高品質(zhì)的 叉車的控制系統(tǒng)都已經(jīng)模塊化，可直接與手提電腦聯(lián)接，利用診斷程序來快速地查找故障或修 改參數(shù)設置（如行駛速度）。 企業(yè)在購買叉車前， 除了了解叉車的價格和噸位外， 還應結(jié)合企業(yè)的具體工況和發(fā)展規(guī)劃， 綜合考慮叉車廠家的實力、信譽、服務保

17、證等多方面因素之后作出采 購決定。有實力的叉車 供應商除了能提供可靠的售后服務外，其銷售人員應該具備專業(yè)知識，能夠幫助客戶完成車型 及配置選擇階段的工作。 CPCLE該是一代叉車型號代碼，就好像現(xiàn)在 FD/FG一樣，第一個C應該是國產(chǎn)代碼，后面 的應該是代表它是內(nèi)燃機或者是電瓶一類的。 CPCDg一般的叉車。C:叉車；P:平衡重；C:柴 油機；D:噸位。還有側(cè)叉它的代號 CCC/等，還有一些特殊叉車有其自身的代號。 關鍵參數(shù)有 : 1. 載重量 ; 2. 發(fā)動機品牌型號 ; 3. 電控品牌型號 ; 4. 幾級門架 ; 5. 側(cè)移器 ; 6. 實心胎 , 充氣胎。 目前世

18、界上的大品牌 , 德國林德最大 . 合力在中國品牌中最強 . 四。我國叉車銷量海外市場貢獻率形式 我國叉車銷量海外市場貢獻率高速增長 2007 年， 中國叉車銷量達到 13.9 萬輛， 同比增長 30%； 出口叉車 4.7 萬輛， 同比增長 78%， 出口量約占銷量的 34%；而出口增量對銷量增長的貢獻率達到 65%。 2007 年，全球叉車銷量達到 90.7 萬輛，同比增長 10%。消費量按地區(qū)構(gòu)成情況如下：歐 洲占世界叉車市場份額約為 40%；其次為北美（美國＋加拿大）市場，約為 21%；中國所占市 場份額已超過 11%；而日本的比重不超過 10%；世界其他地區(qū)的比重則接近

19、16%。 我國內(nèi)燃平衡重式叉車 " 內(nèi)燃平衡重式叉車約占銷量的 80%，而全球叉車銷量中電動叉車 比重超過了 50%。這是因為在歐、美、日的叉車市場上，電動叉車已成為主流產(chǎn)品的緣故。由 于我國對環(huán)保要求較低、叉車作業(yè)更頻繁、作業(yè)環(huán)境較惡劣以及運行成本等因素，較長時間內(nèi) 我國的叉車需求仍將傾向于使用內(nèi)燃叉車。 在全球叉車市場格局中，豐田和林德遙遙領先，年銷售收入超過 50 億美元；而安叉和杭 叉在國內(nèi)叉車市場上稱雄，合計市場占有率超過 50%。 于我國叉車出口量占海外市場比重仍較低、性價比優(yōu)勢突出以及出口退稅導致國內(nèi)企業(yè)出 口沖動等理由，預計未來中國叉車出口仍將保持較快增速， 2

20、010 年前復合增長率不低于 30%。 而未來 3 年，國內(nèi)叉車銷量年增速有望保持在 20%以上，對海外市場的依賴度將加大。出口已 成銷量增長的主要推進力。 叉車倉儲業(yè)務流程中的位置： 倉儲業(yè)務流程： （接貨）進貨運輸 -- 裝卸搬運 -- （保管）暫存 -- 驗收 -- 入庫 -- 保管 -- 定期盤點 -- （發(fā)貨） 出庫 -- 裝卸搬運 -- 發(fā)貨運輸 叉車工作裝置的安全要求 1. 門架不得有變形和焊縫脫焊現(xiàn)象，內(nèi)外門架的滾動間隙應調(diào)整合理，不得大于 1.5mm， 滾輪轉(zhuǎn)動應靈活，滾輪及軸應無裂紋、缺陷。輪槽磨損量不得大于原尺寸的 10％。 2. 兩根起重鏈條張緊度應

21、均勻，不得扭曲變形，端部聯(lián)接牢靠，鏈條的節(jié)距不得超出原 長度的 4 ％，否則應更換鏈條。鏈輪轉(zhuǎn)動應靈活。 3．貨叉架不得有嚴重變形，焊縫脫焊現(xiàn)象。貨叉表面不得有裂紋、焊縫開焊現(xiàn)象。貨叉 根角不得大于 93，厚度不得低于原尺寸的 90 ％。左、右貨叉尖的高度差不得超過貨叉水平 段長度的 3 ％。貨叉定位應可靠，貨叉掛鉤的支承面、定位面不得有明顯缺陷，貨叉與貨叉架 的配合間隙不應過大，且移動平順。 4．起升油缸與門架聯(lián)接部位應牢靠，傾斜油缸與門架、車架的鉸接應牢靠、靈活，配合 間隙不得過大。油缸應密封良好，無裂紋，工作平穩(wěn)。在額定載荷下， lOmin 門架自沉量不大 于20mm傾角

22、不大于 0.5。滿載時起升速度不應低于標準值的一半。 3. 護頂架、擋貨架須齊全有效。 AGV A G V的基本概念 根據(jù)美國物流協(xié)會定義， AGV （ Automated Guided Vehicle ）是指裝備有電磁或光學導引 裝置，能夠按照規(guī)定的導引路線行駛，具有小車運行和停車裝置、安全保護裝置以及具有各種 移載功能的運輸小車。 我國國家標準《物流術語》中，對 AGV的定義為：AGV裝有自動導引裝置，能夠沿規(guī)定的 路徑行駛，在車體上具有編程和停車選擇裝置、安全保護裝置以及各種物料移載功能的搬 運車輛。 AGVS多臺AGV小車在控制系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下，組成一個柔性化的自動

23、搬運系統(tǒng)，稱為自 動導引車系統(tǒng)，簡稱 AGVS AGV的發(fā)展情況 世界上第一臺 AGV是由美國Barrett電子公司于20世紀50年代初開發(fā)成功的，它是一 種牽引式小車系統(tǒng)，可十分方便地與其他物流系統(tǒng)自動連接，顯著地提高勞動生產(chǎn)率，極大地 提高了裝卸搬運的自動化程度。 1954年英國最早研制了電磁感應導向的 AGVS由于它的顯著 特點，迅速得到了應用和推廣。 1960年歐洲就安裝了各種形式、不同水平的 AGVS 220套，使 用了 AGV 1300多臺。1976年，我國起重機械研究所研制出第一臺 AGV建成第一套 AGVS珠 加工演示系統(tǒng)，隨后又研制出單向運行載重 500公斤的AGV

24、雙向運彳T載重 500kg、1000kg、 2000kg的AGV開發(fā)研制了幾套較簡單的 AGV應用系統(tǒng)。1999年3月27日，由昆明船舶設備 集團有限公司研制生產(chǎn)的激光導引無人車系統(tǒng)在紅河卷煙廠投入試運行，這是在我國投入使用 的首套激光導引無人搬運車系統(tǒng)。 AGV勺類型 按照導引原理的不同，分為固定路徑導引和自由路徑導引兩大類型。 1）固定路徑導引：在事先規(guī)劃好的運行路線上設置導向的信息媒介，如導線、 光帶等，通過 AGV上的導向探測器檢測到導向信息（如頻率、磁場強度、光強度等）， 對信息實時處理后，用以控制車輛沿規(guī)定的運行線路行走的導引方式。 2）自由路徑導引：事先沒有設置固定的

25、運行路徑， AGVS據(jù)搬運任務要求的起 訖點位置，計算機管理系統(tǒng)優(yōu)化運算得出最優(yōu)路徑后，由控制系統(tǒng)控制各個 AGV安照指 定的路徑運行，完成搬運任務。 按照用途和結(jié)構(gòu)分類 AG@為無人搬運車、無人牽引車和無人叉車。 1）無人搬運車：主要用于完成搬運作業(yè)，采用人力或自動移載裝置將貨物裝載 到小車上，小車行走到指定地點后，再由人力或自動移載裝置將貨物卸下，從而完成搬 運任務。 具有自動移載裝置的小車在控制系統(tǒng)的指揮下能夠自動地完成貨物的取、放以 及水平運行的全過程，而沒有移載裝置的小車只能實現(xiàn)水平方向的自動運行，貨物的取 放作業(yè)需要依靠人力或借助于其它裝卸設備來完成。 2）無人牽引小車

26、： 主要功能是自動牽引裝載貨物的平板車，僅提供牽引動力。當牽引小車帶動載 貨平板車到達目的地后，自動與載貨平板車脫開。 3）無人叉車： 其基本功能與機械式叉車類似，只是一切動作均由控制系統(tǒng)自動控制，自動完 成各種搬運任務。 AGV的主要技術參數(shù) 1）額定載重量： 自動導引搬運車所能承載貨物的最大重量。 AGV勺載重量范圍在 50kg?20000kg , 以中小型噸位居多。根據(jù)日本通產(chǎn)省的調(diào)查，目前使用的 AGV載重量在100kg以下的占 19% 載重量在 100kg ?300kg 占 22%, 300kg ?500kg 占 9% 500kg ?1000kg 的占 18% 100

27、0kg?2000kg的占21% 2000kg?5000kg的占8% 而5000kg以上的數(shù)量極少。 2）自重 自重是指自動導引搬運車與電池加起來的總重量。 3）車體尺寸 車體尺寸是指車體的長、寬、高外形尺寸。該尺寸應該與所承載貨物的尺寸和 通道寬度相適應。 4）停位精度 指AGV到達目的地址處并準備自動移載時所處的實際位置與程序設定的位置之 間的偏差值（mm。這一參數(shù)很重要，是確定移載方式的主要依據(jù)，不同的移載方式要 求不同的停位精度。 5）最小轉(zhuǎn)彎半徑 指AGV在空載低速行駛、偏轉(zhuǎn)程度最大時，瞬時轉(zhuǎn)向中心到 AGV縱向中心線的 距離。它是確定車輛彎道運行所需空間的重要參數(shù)。 李新，郭軍，龔帥，武洪雷