基于风险的叉车AGV 检验技术研究

赵 凯 王小燕 宋来军 杨安定 曹钦华

（南京市特种设备安全监督检验研究院 南京 210000）

TSG 81—2022《场(厂)内专用机动车辆安全技术规程》（简称新规程）相较于以往的规程，重要的一个变化就是场(厂)内专用机动车辆的定义有了更加明确的规定：机动工业车辆（指叉车），是可由司机直接操纵(含遥控)，通过门架和货叉来起升载荷的自行式车辆，包含平衡重式叉车、前移式叉车、侧面式叉车等共六类叉车。新规程通过操作方式的明确，将配置自动和人员操作“双模”模式的叉车，如具有“双模”模式的自动导引式(Automated Guided Vehicle，AGV)叉车（简称叉车AGV），纳入特种设备实施目录管理。

相比传统的人工操作，叉车AGV 在降低司机劳动强度、改善工作环境、提高作业效率及设备利用率方面有很大的优势[1，2]。随着科学技术的发展，伴随着与定制化、标准化智能工厂、智能仓库、智能物流的深度结合，叉车AGV 在智能化、柔性化、可复制化等方面都有了很大的提升，应用场景得到不断的推广和普及，其安全性能成为检验机构关注的重点。本文以一托盘堆垛车融合激光和视觉导航AGV 为例，开展基于风险的安全性能专项检验，在现行设计、制造、检验相关标准不完善的情况下，开展危险源分析，有针对性地进行风险评估和风险评定，经与制造单位、使用单位沟通，制定专项检验项目，明确检验要求和检验方法[3]。

1 叉车AGV 导引技术简述

叉车AGV 采用先进的运动控制和导航定位算法，单车运行速度快，转弯效率高，可以很好地用于高节拍的生产任务和配送，即使多台叉车AGV 同时使用也可以高效协同作业，现已实现不停车避让，轻松应对受管控的人车、车车混行工作场景，在未来的无人工厂、无人码头等工作环境下将有更加广阔的应用空间。叉车AGV 常见的导引方式有磁条导引、二维码导引、激光导引、视觉导引等，伴随着人工智能技术的快速发展，视觉加惯性导引、视觉加激光导引等复合导引方式现已成为主流发展方向[4]。

2 危险源与风险应对

基于风险的检验技术研究，需要对危险源进行正确的识别与评价，进而有针对性地采取管控措施。危险源是指可能造成人员、设备、工作环境的伤害与损伤的一种或多种根源、状态，分为第一类危险源和第二类危险源。第一类危险源是指工作环境中客观存在，这类危险源在叉车AGV 设计阶段时应充分考虑和避免。第二类危险源主要指正常情况下不会发生事故，但一旦发生时，就会产生危险或风险，叉车AGV 在使用过程中应重点考虑第二类危险源[5，6]。

2.1 危险源及可能导致的后果

●2.1.1 检验活动

存在的危险源主要有：未按照作业指导文件进行检验，现场检验时记录不完整、不规范，检验项目有错漏检现象，检验结论不正确。

可能导致的后果：项目的检验结果不准确，单位作业文件得不到落实，检验报告引起相关单位异议或投诉。

●2.1.2 环境因素

涉及的危险源主要有：有毒有害物质、易燃易爆物质、放射源、机械伤害、物体打击、部件缠绕、挤压和跌绊、重要环境因素和重要危险源评价不合理、重要环境因素和危险源岗位人员不知道。

可能导致的后果：环境管理或职业健康安全管理不符合标准要求。

●2.1.3 应急准备与响应

涉及的危险源主要有：未识别应急情况、应急预案未培训、未进行应急演习或应急预案未开展验证。

可能导致的后果：发生事故导致损失、导致事故后果更严重、导致管理风险。

●2.1.4 环境、安全运行检查

涉及的危险源主要有：未编制检查计划、未开展检查、未按照运行文件进行检查、检查结果保存不完整。

可能导致的后果：可能导致管理或者认证方面的风险。

2.2 风险应对措施

在准确分析危险源及可能导致的后果后，应及时采取风险应对措施，降低风险发生的概率或者减轻风险发生后带来的损失。具体的措施主要有：

●2.2.1 预防风险措施

主动采取措施预防风险。如：落实安全管理、责任制度；加强对检验人员的安全技术培训以及考核；采取视频抽查、随机抽查等监督方式强化单位内部管理制度落实情况；提前与使用单位人员联系确认现场环境情况，避免将普通叉车的检验现场设置在易燃易爆场所；定期开展应急演练，提升检验人员现场应急知识水平等。

●2.2.2 减轻风险措施

通过及时采取措施减少风险发生后所带来的不利后果。如：针对项目的检验结果不准确的情况，在检验报告引起相关单位异议或投诉时及时采取补救、确认措施，确实有误时应采取及时收回报告等更正措施；检验时发现现场不具备检验条件时，按内部流程及时中止检验，避免风险的发生。

●2.2.3 分担风险措施

检验人员在检验工作过程中，应主动告知使用单位落实相应的安全主体责任制度，重视叉车各个环节的管理。如：叉车投入使用前的管理、叉车操作人员管理、叉车作业时现场环境或安全警示标志的管理和设置、叉车使用过程的管理、叉车维护保养及改造、修理的管理、报废管理等。

检验机构应充分发挥对监察机构的技术支撑作用。在监察机构对特种设备的使用状况进行现场监督检查、对设备超期未检或检验不合格的状况进行现场排查或者在通过媒体、发放资料等形式开展叉车安全宣传工作时做好服务支持。

3 叉车AGV 专项检验项目的要求和方法

在参考制造单位出厂资料、GB/T 30029—2023《自动导引车 设计通则》等标准的基础上[7，8]，结合设备实际情况（见图1），制定专项检验方案。除了常规的叉车检验项目外，本次叉车AGV 专项检验项目主要有电气及控制系统检查、行驶性能测试、制动性能测试、加速性能测试、远程控制功能测试、避障急停功能测试、运动精度测试等。特别注意的是，测试项目均在空载状态下进行，检验过程中若发现叉车AGV存在安全隐患，应及时停止并处理。

图1 叉车AGV 实物图

3.1 设计文件检查

检验要求：系统功能需求、技术说明书、电气原理图、液压原理图、企业标准或行业标准等内容齐全。

检验方法：检查设计文件是否齐全、正确，符合现场实际。

3.2 出厂资料检查

检验要求：系统的合格证明文件、出厂检验文件、安装调试说明书、使用维护说明书等齐全。

检验方法：核对出厂资料是否齐全，核对叉车AGV 铭牌信息与出厂合格证信息是否一致，使用维护说明书与设备型号是否匹配。

3.3 手柄上电

检验要求：叉车AGV 总电源开关与手柄上电源开关都处于通电情况下才允许远程手动操作整车运行。

检验方法：将总电源开关和手柄上电源开关两者任一开关置于断开（未通电）状态下，观察手柄是否能够操纵整车运行，不能运行则符合要求。将叉车AGV 总电源开关与手柄上电源开关都处于通电情况下，观察手柄是否能够操纵整车运行，能运行则符合要求。

3.4 电气及控制系统检查（充电性能）

检验要求：电池每次充满电应保证至少连续工作8 h。

检验方法：结合1 个或多个循环运行试验中所耗电量，计算充满电情况下整车连续工作的续航时间，判定充电性能是否符合要求。

3.5 行驶性能测试（运行功能测试）

检验要求：叉车AGV 在导引路线上运动时，远程加速、直线匀速行驶、行进中转向、远程停止功能可靠，停止后整车所有零部件、线束、管路固定可靠，管路无泄漏现象。

检验方法：手动操作叉车AGV 由静止加速至额定速度后，匀速行驶设定距离，在行进过程中转向；远程操作手柄停止按钮，观察叉车AGV 能否可靠制停，整车所有零部件、线束、管路是否固定可靠，管路是否无泄漏现象。

3.6 行驶性能测试（速度测试）

检验要求：叉车AGV 以额定速度在导引路线上运动时，其速度偏差值最大不允许超过±10%。

检验方法：手动操作叉车AGV 以额定速度匀速通过直线上一段区间（≥5 m），通过秒表测出通过该区间的时间，计算出实际运行速度，测试进行3 次取平均值。

3.7 制动性能测试（行车制动）

检验要求：叉车AGV 以额定速度在导引路线上运动，行车制动系统能够实现行车制动，叉车AGV停止后，制动器保持闭合状态。

检验方法：手动操作将叉车AGV 加速至额定速度，人为操纵制动按钮，行车制动系统应能使叉车AGV减速直至停车，停止后观察制动器开闭状态。

3.8 制动性能测试（驻车制动）

检验要求：叉车AGV 在任何载荷状态、运行方向下，在坡度≤5%的道路上，驻车制动装置可实现断电后驻车有效制动。

检验方法：任何载荷状态下，叉车AGV 上行和下行两个方向，断开电源开关，观察此时驻车制动装置是否有效、可靠。

3.9 制动性能测试（制动距离）

检验要求：制动距离符合设计或者新规程要求。

检验方法：手动操作将叉车AGV 加速至额定运行速度，使用场内车辆综合性能检测仪测量制动距离，测试3 次取平均值。

3.10 加速性能测试

检验要求：叉车AGV 从静止至额定速度过程中的加速度值应在0.5 ～1.5 m/s2范围内或符合制造单位设计标准。

检验方法：手动操作将叉车AGV 加速至额定速度，使用场内车辆综合性能检测仪测出加速度值，测试3次取平均值。

3.11 远程控制功能测试（遥控距离）

检验要求：叉车AGV 以额定速度在导引路线上运动时，在其前、后、左、右4 个方向上的遥控距离不应小于设计标准。

检验方法：分别在其前、后、左、右4 个方向一定距离处将叉车AGV 启动运行至额定速度，观察遥控距离是否不小于设计标准。

3.12 避障急停功能测试（避障急停）

检验要求：当运行方向轨迹上探测到有人员活动或障碍物时，障碍物进入叉车AGV 路径范围且距离小于设计值时，应能自动触发急停功能，使叉车AGV减速制停。

检验方法：正常运行时，人为移动障碍物进入行车路径，障碍物与叉车AGV 距离小于设计值时，观察叉车AGV 避障检测装置能否自动触发急停功能，使叉车AGV 减速制停。

3.13 避障急停功能测试（停障距离）

检验要求：以额定速度行驶时，当运行方向轨迹上探测到有人员活动或障碍物时，叉车AGV 应能自动触发急停功能，使叉车AGV 减速制停，停止点离障碍物的距离应不小于设计值。

检验方法：人为将静止的障碍物摆放在叉车AGV运行轨迹距离上，以额定速度自动运行时，观察叉车AGV 避障检测装置能否检测到障碍物并自动触发停车功能，并减速制停，使用场内车辆综合性能检测仪测量停障距离，测试3 次取平均值。

3.14 运动精度测试

检验要求：无载状态下，前进和后退(无后退功能除外)运动精度的测试结果符合设计要求。

检验方法：在指定直线导引轨迹区间内，事先在地面贴好网格标尺刻度纸。当叉车AGV 以额定速度在导引路线上运行或停止时，目视读出偏离基线的最大值。

4 总结与展望

本文提出了一种基于风险的叉车AGV 检验技术，并结合现场实际，制定专项检验方案，为进一步制定相关标准提供方法支撑和数据支撑。在当前相关标准尚不完善的情况下，检验机构应与设计单位、制造单位、使用单位、监管部门紧密联系，制定或完善相应的标准或安全技术规范，共同促进叉车AGV 产业的安全发展。