自動誘導車両とは何ですか、そしてそれらはどのように機能しますか

自動誘導車両は、産業環境で材料輸送用に設計された無人車両です。これらの自動誘導車両は、センサーやカメラなどの高度なナビゲーションおよび制御システムを使用して、安全かつ効率的に移動します。 AGVは、商品の輸送や在庫の管理などのタスクを自動化します。これにより、生産性が向上し、エラーが低下します。グローバル市場 2024年には、自動誘導車両は 約251億米ドルに達し、倉庫と製造における自動化に対する強い需要を反映しています。

自律型ガイド付き車両は、スムーズで安全で柔軟な操作を保証し、最新の倉庫の自動化に不可欠になります。

キーテイクアウト

• 自動誘導車両（AGV）は、倉庫や工場で安全かつ効率的に材料を移動するドライバーレスマシンです。

• AGVは、レーザー、磁気テープ、カメラなどのさまざまなナビゲーションシステムを使用して、固定されたパスに従い、障害物を避けます。

• 牽引車両、ユニットロードキャリア、フォークリフトAGVなど、それぞれ特定のタスク用に設計されたForklift AGVなど、いくつかのタイプがあります。

• AGVは、生産性を向上させ、人件費を削減し、繰り返しの材料輸送タスクを自動化することで安全性を高めます。

• AGVは固定ルートを備えた安定した環境で最適に機能しますが、定期的なメンテナンスが必要で、スタートアップコストが高くなります。

自動ガイド付き車両の概要

自動誘導車両とは何ですか

自動誘導車両（AGV）は、産業環境で材料を輸送する無人の車輪付き機械です。業界標準は、自動化された誘導車両を、倉庫、製造工場、流通センターなどの制御された環境内で商品を移動するように設計された自己操作または自律車両として定義しています。これらの車両は、磁気テープ、ワイヤー、レーザー、カメラなどのナビゲーションテクノロジーを使用して、事前定義されたパスまたはガイダンスシステムに従います。 AGVは、手動の労働力と従来の機器に取って代わり、材料の取り扱いシステムをより効率的で安全で生産的にします。

AGVは、人間のドライバーなしで動作し、繰り返し明確に定義されたタスクで優れているため、他の産業車両から際立っています。固定ロボットとは異なり、施設の周りに材料を移動し、正確な動きのためにガイダンスシステムに依存しています。 AGVを材料処理システムに統合することで、企業が輸送、保管、生産ラインの供給を自動化し、エラーの削減、ワークフローの改善に役立ちます。

注： AGVは、自律モバイルロボット（AMRS）と同じではありません。 AGVは外部ガイダンスシステムに依存し、AMRは高度なセンサーと人工知能を使用して自由にナビゲートします。

AGVの種類

AGVにはいくつかのタイプがあり、それぞれが特定のマテリアルハンドリングタスク用に設計されています。主なタイプには次のものがあります。

ほとんどのAGV展開は、ユニットロードキャリア（約40％）とけん引車（約38％）を使用しています。 Forklift AGVは約10％を占め、特殊なAGVは8〜10％を占めています。 AGVの各タイプは、原材料の移動から完成品の積み重ねまで、さまざまなワークフローをサポートしています。 AGVフォークリフトやけん引AGVなどの自動倉庫トラックは、現代の物流と製造において重要な役割を果たしています。

AGVには、自動車およびeコマースの設定に材料を運ぶCART AGV、および造船などの業界で非常に大きな負荷を輸送するヘビーホールAGVも含まれます。産業用自動化されたガイド付き車両カテゴリは、厳しい環境のための堅牢なマシンをカバーしています。

自動誘導車両システム

完全に自動化されたガイド付き車両システムには、シームレスな操作を確保するために協力するいくつかのコンポーネントが含まれています。主な要素は次のとおりです。

AGVシステムは、AGV、ナビゲーション、および制御システムの統合に依存しています。ナビゲーションシステムは、磁石、レーザー、カメラなどの技術を使用して、AGVの位置を決定し、動きをガイドします。制御システムプロセスセンサーの入力とナビゲーションデータをプロセスし、正確な操作のためにドライブユニットにコマンドを発行します。モーションシステムはこれらのコマンドを実行し、AGVを安全かつ効率的に移動します。

自動化されたガイド付き車両システムは、自動化された倉庫トラックから複雑な生産ラインロジスティクスまで、幅広い材料処理システムをサポートしています。 AGVを施設管理ソフトウェアと統合することで、リアルタイムの監視、タスクスケジューリング、およびシステムの最適化が可能になります。

AGVは、企業が反復的で労働集約的なタスクを自動化し、物流、製造、流通の効率と安全性の向上を支援します。

AGVがどのように機能するか

AGVナビゲーション

AGVは、高度なナビゲーションシステムに依存して、安全かつ効率的に材料を移動します。これらのシステムは、倉庫、工場、流通センター内の事前定義または動的なパスに沿った各AGV車両を導きます。ナビゲーション技術の選択は、精度、信頼性、柔軟性に影響します。最も一般的なナビゲーションおよびガイダンス方法には、レーザー、磁気、視覚ベースのシステムが含まれます。

AGVナビゲーション制御システムは、プロジェクトのニーズに基づいて最適なテクノロジーを選択します。レーザーガイダンスは、要求の厳しい環境で自動化されたガイド付き車両に高精度を提供します。磁気テープとスポットナビゲーションは、より簡単なレイアウトのための費用対効果の高いソリューションを提供します。 SlamとLidarを使用した自然なナビゲーションは、レイアウトの変更に柔軟性を与えますが、散らかったスペースに苦労する可能性があります。

最近の進歩により、AGVナビゲーションが変わりました。人工知能と機械学習は、AGVが過去の操作から学習し、リアルタイムでルートを最適化するのに役立ちます。カメラとイメージセンサーを使用したマシンビジョンにより、AGVは床線、オブジェクト、動的障害物を認識できます。 LIDARセンサーは360°マップを作成し、正確なナビゲーションとオブジェクトの操作をサポートします。これらの技術により、AGVは新しい環境に適応し、運用効率を向上させることができます。

ヒント：適切なナビゲーションシステムは、各アプリケーションの精度、信頼性、インストールの複雑さ、およびコストのバランスを取ります。

センサーと安全

障害物の検出と安全性は、すべての自動誘導車両システムの最優先事項です。 AGVは、センサーの組み合わせを使用して、障害物を検出し、衝突を避け、人と機器を保護します。最も頻繁に統合されたセンサーには、Lidar、超音波、光学、および機械的バンパーが含まれます。

AGVは、赤外線カメラ、GPS、ロードセンサーも使用して、ナビゲーションと安全性をサポートします。カメラや安全定格のレーザーセンサーなどの光学障害物検出システムは、AGVがパス内のオブジェクトを識別するのに役立ちます。機械的バンパーは最後の防御ラインを提供し、AGV車両が障害物と接触した場合に停止します。

安全基準は、AGVの設計と展開を導きます。米国では、UL 3100、ANSI/ITSDF B56.5-2019、ANSI/RIA R15.08などの基準が、ハザード予防、オブジェクト検出、リスク評価の要件を設定します。 EN/ISO 3691-4：2023標準は国際的に適用され、無人の産業用トラックとそのシステムをカバーしています。これらの基準は、リスク評価、機能的安全性、およびサプライヤーとユーザー間のコラボレーションを推奨しています。

注：強力な安全記録を持つAGVサプライヤーを選択し、業界標準のコンプライアンスにより、より安全な運用が保証されます。

制御システム

AGVナビゲーション制御は、動き、調整、およびタスク割り当てを管理する堅牢な制御システムに依存します。ほとんどのAGVは、プログラム可能なロジックコントローラー（PLC）によってサポートされることもあるコンピューターベースの制御システムを使用します。これらのシステムは、施設をゾーンに分割し、ゾーンごとに1つのAGV車両のみが衝突やデッドロックを防ぐことができます。

AGVは、タスクの割り当てとルート計画を最適化する分散アルゴリズムを使用してタスクを割り当てます。タスクを割り当てた後、各AGVは、分散ゾーンコントロールアルゴリズムを介してその動きを他者と調整します。このアプローチにより、安全でデッドロックのないナビゲーションと効率的なフリート操作が保証されます。 AGVは競合を回避し、予期しない状況から回復するために互いに通信します。

最新の制御システムは、分散型アーキテクチャを使用して、スケーラビリティと信頼性を高めるために使用します。分散型システムは、各AGVに近いドライブと制御ロジックを配布し、配線の複雑さと設置コストを削減します。このモジュラー設計は、施設のニーズの変化に容易に拡大し、適応することをサポートします。集中型システムは、診断と保守が容易になりますが、スケーラビリティと柔軟性を制限し、より小さな制御された環境により適しています。

AGVナビゲーション制御システムが有効になります 自動ガイド付き車両。 複雑な産業環境で安全に、効率的に、自律的に動作する

AGVアプリケーション

倉庫

倉庫は、自動化されたストレージと検索を使用して、商品を効率的かつ安全に移動させます。自動誘導車両は、パレットとバルク商品を受け取りドックから保管エリアに輸送し、手動フォークリフトの必要性を減らします。これらは、トート、ビン、およびラッキングシステムの周りのケースを移動することにより、自動ストレージおよび検索システムをサポートしています。これらのマテリアルハンドリングロボットは、注文のピッキングと梱包に役立ち、ゾーン間で小さなカートンをシャトルして速度と精度を向上させます。 AGVは、補充タスクも処理し、オフピーク時間中にバルクストレージからピッキングエリアを補充します。現在、大規模な倉庫の約6％のみがAGVを使用していますが、材料の取り扱いにはより低いピッキングエラー率と生産性の向上を報告しています。 AGVは、倉庫自動化システムと統合して、在庫の動きを最適化し、エラーを削減し、最新の倉庫自動化に不可欠になります。

製造

製造施設は、自動保管と検索に依存して、組立ラインを供給し、原材料を輸送します。 AGVは、ワークステーションに部品と材料を提供し、ジャストインタイムの生産と遅延を削減することをサポートします。彼らは、生産段階間で半仕上げの製品と完成品を移動し、スムーズなワークフローを確保します。繰り返し輸送タスクを自動化することにより、AGVは労働者が複雑な活動に集中できるようにします。製造実行システムとの統合により、リアルタイムのコミュニケーションが可能になり、無駄のない製造とジャストインタイムの在庫管理をサポートします。 AGVは、人間操作車両の必要性を減らすことにより、安全な環境を維持するのに役立ちます。 General MotorsやMitsubishiの電気使用AGVなどの企業は、生産性と運用コストの削減を促進します。

流通センター

流通センターは、自動保管および検索システムを使用して、大量の商品を管理しています。 AGVは24時間体制で操作し、材料の輸送、注文の採掘、梱包、および配送用の完成品の取り扱いを行います。自動タスクの割り当て、リアルタイム追跡、ルートの最適化のために、倉庫管理システムと統合します。この統合は、ワークフローを合理化し、リソースの利用を改善します。企業は、人件費が最大70％削減され、AGVを採用した後、生産性が最大400％増加すると報告しています。また、これらのシステムは安全性を向上させ、需要を満たすために簡単なスケーリングを可能にし、効率的な流通操作の重要な部分になります。

AGVの利点と欠点

利点

自動誘導車両は、産業環境にいくつかの重要な利点を提供します。多くの場合、企業はAGVを選択して、繰り返しのマニュアルタスクを削減します。これにより、労働者はより高度な仕事に集中することができ、職場の満足度の向上に役立ちます。 AGVの利点には、これらの車両が厳格な基準に従い、センサーと制御ソフトウェアを使用して事故を防ぐため、安全性の向上が含まれます。 AGVは一晩でさえも継続的に動作し、運用能力を高め、24時間生産をサポートします。

次の表は、重要なAGVの利点を強調しています。

AGVは、職場の負傷を減らすのにも役立ちます。製造業では、企業は自動化を導入した後、筋骨格の危険因子と傷害の請求の大幅な削減を報告しています。たとえば、スナック食品製造の1つのケーススタディでは、自動化後に上肢の損傷が14から4に低下しました。記録されたケースの75％以上で生産性の改善が発生しました。

AGVの利点には、精度と生産性の向上が含まれ、効率と安全性を求める企業に強い選択肢となっています。

制限

その強みにもかかわらず、AGVはいくつかの課題を提示します。スタートアップの高いコストと資本コストにより、小規模な企業が採用するのが難しくなる可能性があります。これらのコストには、ハードウェア、ガイダンスシステムのインストール、トレーニングが含まれます。 AGVには定期的なソフトウェアの更新と専門的な修理が必要であるため、メンテナンス費用は従来の機器のものよりも高いままです。

AGVの柔軟性は限られています。固定ルートに従い、変更や予期しない障害に簡単に調整することはできません。妨害が発生する場合、人間の介入がしばしば必要です。 AGVは、繰り返しタスクに最適であり、頻繁なルートまたはタスクの変更を必要とする操作に適していない場合があります。

その他の欠点は次のとおりです。

• 平らなレベルの表面の必要性など、制限的な床と環境要件。

• 複雑なセンサーとソフトウェアによるダウンタイムリスク。これは、長い修理時間につながる可能性があります。

• AGVをレガシーシステムと統合するのが困難であり、ワークフローの破壊を引き起こすことがあります。

• 従業員は新しいプロセスを学ぶ必要があるため、労働力のトレーニングと適応の課題があります。

AGVの利点と短所を検討する場合、企業は初期投資と運用上の制限に対して自動化の長期的な利点を比較検討する必要があります。

AGVとAMRS

重要な違い

自動誘導車両と自動化されたモバイルロボットはどちらも材料輸送を自動化しますが、さまざまなテクノロジーを使用し、さまざまな環境に合わせています。 AGVは、施設に取り付けられた磁気ストリップ、ワイヤ、または光学タグで誘導された固定ルートに従います。これらの車両は重要なインフラストラクチャを必要とし、安定した繰り返しのワークフローで最適に機能します。自動化されたモバイルロボットは、LIDARや3Dカメラなどの高度なセンサーを使用します。彼らは動的にナビゲートし、物理的なガイドに頼らずに環境の変化に適応します。

次の表は、主な違いを強調しています。

AGVは、タスクがめったに変化せず、ルートが一定のままである環境で優れています。自動化されたモバイルロボットは、頻繁にレイアウトの変更または柔軟なワークフローを必要とする施設でパフォーマンスを向上させます。

ヒント：予測可能で反復的なタスクを備えた機能は、多くの場合AGVを選択しますが、適応性と迅速なスケーリングを必要とするものは自動化されたモバイルロボットを好みます。

ユースケースの比較

AGVと自動化されたモバイルロボットは、さまざまな業界とタスクに役立ちます。 AGVは、大規模な倉庫、製造工場、および固定レイアウトを備えた流通センターでうまく機能します。これらの車両は、設定された経路に沿ってパレット、ビン、原材料を輸送します。自動化されたモバイルロボットは、eコマースフルフィルメントセンターやアジャイル製造ラインなどの動的環境に適合します。彼らは混合ワークフローを処理し、障害物の周りで再ルーティングし、人間の労働者と安全に共存します。

これらのユースケースの例を考えてみましょう。

• AGVは、固定通路を備えた倉庫の保管と配送の間にパレットを移動します。

• 自動化されたモバイルロボットは、棚やステーションが頻繁に変更される施設に小さなパッケージを提供します。

• AGVは、自動車製造の部品を備えた組立ラインを供給します。

• 自動化されたモバイルロボットは、頻繁にレイアウトの更新を備えた配信センターでの注文ピッキングをサポートします。

高いスループットと安定した操作を必要とする施設は、多くの場合AGVを選択します。柔軟性、スケーラビリティ、迅速な適応を大切にする人は、自動化されたモバイルロボットを選択します。

AGVと自動化されたモバイルロボットを選択することは、ワークフローの安定性、インフラストラクチャ、および柔軟性の必要性に依存します。

自動誘導車両は、高度なナビゲーションおよび制御システムを使用して、安全かつ効率的に材料を移動します。企業は、人件費の削減、安全性の向上、生産性の向上から恩恵を受けています。ただし、AGVは繰り返しタスクに最適に機能し、定期的なメンテナンスが必要です。

• 主な考慮事項には、テクノロジーの適合、スペースのニーズ、総コストが含まれます。

• 最近の傾向は、よりスマートな操作のためにAIおよびIoTと統合されているAGVを示しています。

次のステップ	提案
もっと詳しく知る	業界のケーススタディを探索するか、調整されたソリューションについてAGVサプライヤーに相談してください。

よくある質問

使用される自動ガイド車とは何ですか？

自動化されたガイド車は、倉庫、工場、流通センターの材料を輸送します。ワークステーション間でパレット、ビン、製品を移動します。これらの自動運転車は、企業が安全性を改善し、人件費を削減し、生産性を向上させるのに役立ちます。

AGV車両は施設内でどのように移動しますか？

AGV車両は、センサー、カメラ、磁気テープやレーザーなどのガイダンスシステムを使用しています。これらのテクノロジーは、各自律型車両がパスを追跡し、障害を回避し、安全に停止するのに役立ちます。高度なモデルは、正確なナビゲーションのためにLIDARとマシンビジョンを使用します。

自動誘導車両は、人間操作のフォークリフトを置き換えることができますか？

自律的なフォークリフトを含む自動誘導車両は、繰り返し輸送タスクを実行します。パレットを積み重ね、商品を移動し、在庫を処理します。 AGVは安全性と効率性を高めますが、人間の労働者は依然として複雑な仕事または予測不可能な仕事を管理しています。

自動化されたガイド付き車両は、人々の周りで使用できる安全ですか？

メーカーは、安全性を備えた自動化されたガイド付き車両を設計します。 AGV車両は、障害物を検出し、事故を防ぐために、センサー、アラーム、および緊急停止を使用します。安全基準は運用を導き、共有環境で信頼できるようにします。

自動誘導車両と自動運転車の違いは何ですか？

自動誘導車両は、ガイダンスシステムを使用して固定ルートに従います。自律的なフォークリフトのような自律車両は、高度なセンサーと人工知能を使用して自由にナビゲートします。 AGVは安定したワークフローに合わせていますが、自動運転車はレイアウトの変化に適応します。