Analyse du principe d'application, des avantages et de la tendance de développement des véhicules à guidage automatique (AGV) dans les entrepôts stéréoscopiques automatisés

1. Principe d'application : unité de manutention intelligente mobile flexible

L'AGV (véhicule à guidage automatique) assure le transport automatisé de marchandises dans des entrepôts stéréoscopiques automatisés grâce à la navigation, au positionnement, à la planification des trajets et à l'exécution des tâches. Ses principes fondamentaux sont les suivants :

1. Système de navigation : le suivi du chemin est réalisé grâce à diverses technologies :

◦ Navigation par QR code : en posant les QR codes au sol, l'AGV reconnaît et localise grâce aux caméras ;

◦ Navigation laser : utilisation d'un radar laser pour scanner les réflecteurs dans l'environnement, construire des cartes et localiser ;

◦ Navigation visuelle : combinaison de caméras avec des algorithmes d’IA pour identifier des signes au sol ou des caractéristiques de l’environnement naturel ;

◦ Navigation inertielle : enregistrement des trajectoires de mouvement via des gyroscopes et des encodeurs, adapté aux scénarios à courte distance.

2. Système de contrôle : réception des instructions WMS (système de gestion d'entrepôt), interaction avec le système de répartition via des communications sans fil (telles que 5G, WiFi), ajustement dynamique du chemin de conduite et évitement des obstacles.

3. Actionneur : Transporter des marchandises par traction, transport, fourche, etc. Certains AGV sont équipés de bras robotisés, qui peuvent directement effectuer le réapprovisionnement des étagères ou la préparation de commandes.

2. Principaux avantages : « terminaisons nerveuses » de stockage flexibles, intelligentes et flexibles

1. Grande flexibilité pour s'adapter à des scénarios complexes

◦ Aucune voie fixe n'est requise et le trajet peut être ajusté en fonction de la configuration de l'entrepôt. Ce système est particulièrement adapté aux entrepôts stéréoscopiques à voies multiples et à entrées et sorties multiples, réduisant les coûts de transformation de 30 % par rapport aux lignes de convoyage traditionnelles.

◦ Prise en charge du « plug and play » et les nouveaux AGV peuvent être rapidement connectés au système pour s'adapter aux fluctuations du volume d'activité (comme l'ajout temporaire d'équipements lors de promotions de commerce électronique).

2. Collaboration sans pilote et efficace

◦ Fonctionnement continu 24h/24, sans conduite manuelle, réduisant les coûts de main-d'œuvre ; plusieurs AGV peuvent collaborer grâce à des algorithmes de planification par grappes (tels que les algorithmes de colonies de fourmis) pour éviter les encombrements et améliorer l'efficacité globale. Par exemple, des centaines d'AGV dans l'entrepôt intelligent de Cainiao fonctionnent de manière synchrone, et l'efficacité du tri est dix fois supérieure à celle du travail manuel.

3. Optimisation de l'utilisation de l'espace et de la sécurité

◦ La carrosserie du véhicule est de taille compacte (largeur de 0,8 à 1,5 mètre), ce qui permet de circuler de manière flexible dans des voies étroites et de réduire l'occupation des voies ; équipé d'un radar laser, de capteurs à ultrasons, etc., il peut détecter les obstacles en temps réel et freiner d'urgence, et le taux d'accidents de collision est proche de zéro.

4. Prise de décision intelligente basée sur les données

◦ Optimiser les stratégies de planification en collectant des données d'exploitation (telles que la consommation d'énergie et le temps de trajet) ; liaison en temps réel avec les gerbeurs, les lignes de convoyage et d'autres équipements, tels que l'AGV s'amarrant automatiquement aux gerbeurs pour terminer l'accostage de la cargaison, réduisant ainsi le temps passé dans les liaisons intermédiaires.

III. Tendance de développement : Des avancées technologiques intelligentes, légères et écologiques

1. Mise à niveau de la technologie de navigation et de positionnement

◦ Navigation par fusion : Combinant la navigation laser, vision et inertielle, la précision de positionnement dans les environnements complexes est améliorée à ±10 mm, ce qui peut s'adapter aux changements dynamiques des entrepôts sans personnel (tels que l'empilage temporaire de marchandises).

◦ Navigation sans logo : Grâce à la technologie SLAM (localisation et cartographie simultanées), il n'est pas nécessaire de poser de QR codes ou de plaques réfléchissantes, ce qui réduit les coûts de déploiement et convient à la transformation d'anciens entrepôts.

2. Conception rapide et légère

◦ La vitesse de déplacement est passée de 1 à 2 m/s à 3 à 5 m/s. Grâce à sa structure légère (en fibre de carbone), le rapport charge/poids est augmenté de 50 %, ce qui est idéal pour le transport d'objets légers et de petite taille, tels que des composants électroniques et des médicaments.

3. Innovation en matière d'énergie et de mode de charge

◦ Utilisation des batteries à semi-conducteurs : l'autonomie est prolongée de 8 à 10 heures et l'efficacité de charge est multipliée par trois. Certains AGV prennent en charge l'amarrage automatique des bornes de recharge pour une utilisation « chargez et partez » ;

◦ Technologie de charge sans fil : charge par induction électromagnétique à des arrêts fixes pour réduire la perte de contact mécanique, adaptée aux scènes propres telles que l'alimentation et la médecine.

4. Intégration profonde de l'IA et de l'informatique de pointe

◦ Capacité de prise de décision autonome : équipé de puces informatiques de pointe, traitement local des données des capteurs (comme l'identification des marchandises endommagées), la vitesse de réponse est réduite de quelques secondes à quelques millisecondes ;

◦ Maintenance prédictive : Prévoyez les pannes de moteurs, de batteries et d'autres composants grâce à des capteurs de vibrations et de température, organisez la maintenance à l'avance et réduisez les temps d'arrêt de 40 %.

5. Collaboration multi-appareils et interconnexion écologique

◦ Compatibilité inter-marques : grâce à des interfaces standardisées (telles que le protocole VDA 5050 développé par l'AGV Alliance), un amarrage transparent entre les AGV de différents fabricants et les systèmes d'entrepôt stéréoscopiques est obtenu ;

◦ Collaboration cloud-edge : la plateforme cloud surveille l'état de fonctionnement de centaines d'AGV en temps réel et ajuste dynamiquement la répartition des tâches, comme la répartition automatique des équipements inactifs pour prendre en charge les zones à fort trafic pendant la période du Double Eleven.

IV. Élargissement des scénarios d'application typiques

• Entreposage de commerce électronique : par exemple, les robots Amazon Kiva (AGV) sont combinés à des entrepôts stéréoscopiques pour réaliser une préparation de commandes « des marchandises aux personnes », et l'efficacité de la préparation de commandes est augmentée de 50 % ;

• Fabrication automobile : les AGV distribuent automatiquement des pièces lourdes telles que des moteurs et des pneus dans le processus d'assemblage du châssis, avec une précision de positionnement de ± 5 mm, ce qui convient aux exigences d'amarrage de haute précision de la ligne de production ;

• Chaîne du froid médicale : les AGV antidéflagrants transportent les vaccins dans un environnement à -25℃ et s'amarrent aux entrepôts stéréoscopiques via un système de contrôle de la température, et les données de température et d'humidité tout au long du processus sont traçables.

L'AGV évolue d'un simple outil de manutention vers un « nœud logistique intelligent ». Ses avancées technologiques améliorent non seulement la flexibilité opérationnelle des entrepôts automatisés, mais favorisent également la transformation des modèles d'entreposage, passant de « chaînes d'assemblage fixes » à des « réseaux flexibles et dynamiques », devenant ainsi le lien essentiel entre la fabrication et la logistique intelligentes.

Zita Jian

25 juin 2025