基于TRIZ理论的夹抱式AGV创新设计

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基于TRIZ理论的夹抱式AGV创新设计

现代制造业的工厂中，AGV 成为一种普遍应用的搬运工具。为了开发出国内自主知识产权的夹抱式 AGV 产品，不但需要开发人员有丰富的 AGV 系统规划设计能力、机械设计能力和电控设计能力，更需要在研发管理和创新手段、方法上有一定的章法可循。本项目就是基于这一理念，在国内首次将 TRIZ 理论方法应用到新型高端 AGV 产品的开发中，实现了创新方法的升级和质变。

一、TRIZ理论与创新方法

TRIZ 理论由前苏联发明专家 G.S.Altshuller 提出，TRIZ 创新方法是一种主动式的、方向明确的创新方法。TRIZ 理论有严谨的方法论步骤可遵循，给创新提供明确的思路和方向。TRIZ 理论能够提供跨领域、跨专业的解决问题的思路和建议。TRIZ 理论能够预测技术的发展，跟踪产品的进化过程，为企业的战略决策提供测算模型和理论依据。

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解决任何问题的过程都包含两部分：问题分析和问题求解。TRIZ 理论进行创新性的解决工程问题的基本流程和求解过程如图2。

从图2中可以看出，TRIZ 理论在解决具体工程问题时首先将问题抽象成 TRIZ 理论的通用模型。TRIZ理论的通用模型包括功能模型、物-场模型等。有了 TRIZ 理论提供的通用解，再通过类比联想的方法，结合自身的专业知识，就可以找到具体工程问题的针对解法，得出具体问题的解决方案。经典 TRIZ 理论的体系结构如图3。

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二、夹抱式 AGV 项目的开发

本项目开发的夹抱式 AGV 用于国内某省卷烟厂的烟丝库技改项目。夹抱式AGV 搬运的对象为烟丝箱，AGV 系统的搬运流量要求如图4。

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烟丝库烟丝箱的储存形式为地面码放、四箱叠放，总储位数为 372 箱。存储的物料为成品烟丝。烟丝箱的外形尺寸为?1284mm(L)×1284mm(W)×1280mm(H)，

实箱重量小于400kg。要求夹抱式 AGV 能够搬运单箱或搬运双箱叠放的箱垛，能够取放到 4 层箱垛最高一层的单箱，或取放双箱叠放的箱垛。烟丝箱的外形规格如图5。

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该项目烟丝库系统的基本要求包括：系统要适应柔性生产、批次管理、按订单生产、质量跟踪、信息跟踪不断线、减少造碎等需求。采用先进柜再装箱的模式，设置人工装箱外发烟丝功能。具备批次先进先出功能。箱子倒料后有自动检测余料功能及自动清除余料功能。正常储丝 5 批次烟丝，进入存储区的烟丝箱需带盖。在接受一个批次生产指令时，系统对于不能满足生产要求的库存发出预警信息。实现全过程信息采集、批次跟踪。现场需配