汽车制造企业自动导引车安全管理

文/ 柳明明 张林

AGV，为Automated Guided Vehicle的缩写，意即“自动导引运输车”。AGV是通过装备自动导引装置，沿规定的导引路径行驶，实现物流运输的车辆，是广泛应用于数字化车间、智能工厂的通用物流设备，是实现智能物流的必备装备。随着国家不断推进“中国制造2025”战略，制造行业对生产效率提升的需求不断增加，作为智能物流的重要装备，AGV的需求及使用越来越广泛，而汽车制造业是AGV使用最主要的行业。

本文以某汽车制造企业为例，通过辨识AGV小车存在的风险，并从技术手段、管理手段提出安全管理对策，从而使AGV适用于汽车制造车间的生产环境，并更好地发挥其优势。

现状分析

某汽车制造企业为推进智能化物流管理，以实现柔性化的物流输送系统、节能增效目标背景下，引入AGV进行技术改造。该企业目前引入的AGV种类，基本涵盖市场主要分类品种。

按照使用用途分类，AGV可分为四类，即车身转运、物料运输、车身装配、物流仓储；按照转运方式分类，可分为三类，即背驼式、拖曳式、叉车式；按照承载载荷分类，可分为四类，即轻载、中载、重载、超重载。

在实际使用过程中，该企业不仅设置有沿固定路径行驶的AGV系统，同时也设置有多种不固定路径行驶的AGV系统，且初步建立成可实现智能化、网络化，多种类、多设备同时混合使用的大型AGV运行网络，给日常安全管理带来新的安全风险。

同时，由于该企业的生产车间内生产节拍快，物流运输量大，运输环境复杂，在引入AGV进行物流运输时，必然对车间的生产环境及人员安全带来威胁

因此，AGV的本质安全及日常使用安全管理显得尤为重要，其安全管理也越来越受到企业的关注。

安全风险分析

AGV安全风险分析，主要从硬件设备、软件控制、安装配置、使用管理等方面进行深入辨识，存在以下主要安全风险：

一是硬件设备风险，如AGV车身设置未考虑防撞；车身安全装置不完善，存在检测空白区；驱动方式采用电池，带来充电风险。

二是安装配置风险，如AGV小车运行环境随时间变化带来的风险；AGV地面硬件不符合要求，或遭到损坏；运行路径设置不合理，与其他作业交叉。

三是使用管理风险，如人员未经培训，不具备安全操作技能；AGV小车行驶路径安全警示标识不足等；AGV管理制度不完善。

四是其他风险，如制造缺陷等。

基于以上AGV安全风险分析结果，在AGV安装之前就必须考虑安全问题解决措施。从设计阶段、安装阶段、使用阶段，全方面考虑AGV安全管理，确保安全措施在投入使用前落实到位，方可消除AVG安全风险、降低事故发生概率。

安全技术措施

为实现本质安全，在AGV设计及生产阶段，应从安全技术方面考虑消除安全风险。结合实际使用过程出现的问题，经过分析，主要应从以下几个方面落实安全技术措施：

安全传感器

为防止AGV与人员或物品发生碰撞，设备应采用可靠的安全传感器，实现水平360°探测，检测距离应在0～3 m范围可调，确保AGV运行安全。

安全传感器应与刹车、报警装置联动，实现分级响应：当在0.2～0.5 m范围内检测到障碍物时刹车停止；当检测到障碍物进入危险区域时AGV自动停车，障碍物移走后自动恢复运行；当检测到障碍物进入安全警示区域时减速运行并发出警示声。

安全缓冲器

安全缓冲器是柔性可弯折的带状物，固定在AGV前后边棱上，且应和AGV运行装置联动。当AGV安全传感器失效情况下，若AGV撞上障碍物，在安全缓冲器的保护及报警响应下，小车立刻停止运行。

紧急停止按钮（EMO）

紧急停止按钮使用红色标记，且应安装在AGV的前面或后面明显位置，当发生紧急情况时，任何人员可通过按下AGV车体上的紧急停止按钮使AGV立刻停车。当想恢复AGV的正常运行，需先将紧急停止按钮松开，然后按启动键来恢复AGV的正常运行。

安全控制系统

AGV系统的安全系统应按照ISO 13849-1(EN954-1)《机械安全-控制系统的安全相关部分》气动组件安全设计标准（B类通用安全标准）和EN-1525 AGV《工业货车的安全-无驾驶员货车及其系统》行业安全标准（C类专用安全标准）进行设计，应满足速度监控；小车行驶方向有减速控制；承载系统具有防止负载掉落功能，具有联锁装置；行驶过程出现异常，具有安全保护状况：警告指示（声光报警）、人员检测、侧面防护、启动延迟功能。

车辆传感器

通过安装在导轨下的地感线圈，实现探测导轨上是否存在障碍物。当下一区域内车辆传感器探测到导轨上存在障碍物，则AGV提前接受到信号并停止进入下一区域，来避免与障碍物发生碰撞。

安全距离

AGV运行路径，应考虑与设备及建筑物之间的安全距离，应符合以下表格要求的内容，降低AGV车辆对周边物品存在的可能影响，与人行通道的距离、到车间的设备的间距是否满足机械安全标准化的距离要求。

车间生产设备分为大、中、小三类。最大外形尺寸分类长度＞12 m者为大型设备，6～12 m者为中型设备，＜6 m者为小型设备。

安全距离表

全方位障碍物检测

汽车制造车间存在多种架空设备及线路，当AGV车辆或其负载后，无法检测到水平方向360°，垂直方向90°的障碍物，且无法及时停止，则容易造成人员伤害或设备损坏。

AGV应安装可实现水平方向360°，垂直方向90°检测障碍物系统，从而消除任何方向可能存在的障碍物，防止发生碰撞。

电池安全

AGV供电系统由电池和固定式充电站组成，一般以蓄电池（铅酸、镍氢、镉镍、锂离子等）作为动力源，其安全条件应满足：AGV小车需采用接触式自动充电方式；当AGV小车电量降低到设定值时，完成当前任务后到充电站自动充电；充电过程中无氢气等危险气体产生。

环境安全防护措施

针对AGV不同的导引系统，对行驶区域周围使用的动力设备、电气配线、照明装备、空压机等发出的电磁波、超声波以及车轮与路面摩擦所产生的静电等干扰因素，应设置相应的安全防护措施。

安全管理措施

在技术安全措施的基础上，应从安全管理角度，完善AGV在使用过程中的安全管控。

建立安全管理制度

应建立AGV安全管理制度，编制安全操作规程，并应按照“属地与直线管理”原则，明确AGV直线管理安全责任、属地监督管理责任，确保各项安全措施到位。

技能培训

AGV操作人员及管理人员，应经过专业培训，并经考核合格后，方可上岗操作。其他需进入AGV运行区域的人员，必须接受安全告知培训，掌握AGV防护要点。

安全避让区域

在AGV运行的交叉路口或者分叉口、急转弯路口等区域，由于人员无法及时发现运行中的AGV车辆，有可能发生碰撞事故。因此在以上区域周边，应规划安全避让场所，并设备醒目标志。

防撞及隔离装置

在部分运行路径复杂、存在多种通行方式的区域，为防止AGV与人员、周围设备相撞，应设置固定或可移动式防撞、隔离装置。

安全标识

应安全行走的需要，在AGV运行路径上，应使用符合安全警示标识规定的标志、区域标线等警示物，以确保安全。

负载安全

应依据所使用的AGV类型，合理分配负载，避免出现超载、负载面积过大等现象，造成运行过程出现碰撞或其他事故。