Wózki typu AGV

Źródło: Toyota Material Handling

 

Wózki automatyczne AGV zyskują coraz większą popularność. Personel w przedsiębiorstwach oswaja się z cobotami, także tymi mobilnymi. Mogą one zastąpić wózki prowadzone lub kierowane przez pracownika zapewniając ciągłość dostaw na stanowiska pracy.

 

Wózki AGV (Automated Guided Vehicles) są stosowane nie tylko w przemyśle, ale wkraczają w nowe obszary zastosowań – do hurtowni, handlu, szpitali, itp. Ostatnie sygnały o wprowadzaniu AGV do transportu wewnętrznego pochodzą od Amazona oraz Volkswagena.

W magazynach Amazonu od dawna stosuje się takie wózki, których liczba sięga tysięcy. W Gliwicach powstaje nowe centrum logistyczne Amazona, w którym ma by stosowanych ponad 3900 wózków. Będzie to największy tego typu obiekt firmy. Pracować tam będzie ponad 1000 osób, a budynek będzie miał powierzchnię ok. 210 tys. m2. Obecnie 270 wózków AGV używanych jest także we Wrocławiu.

W poznańskim Volkswagenie trwają prace przy budowie łącznika między halami fabrycznymi, którym to łącznikiem docelowo będą poruszać się właśnie wózki AGV. Dzięki temu zrezygnuje się z obecnie stosowanego transportu samochodami ciężarowymi. Dziennie transportowanych jest ok. 1 mln części. Wózki AGV będą poruszały się z prędkością 6 km/godz.

Koszt stosowania wózków AGV jest niższy, niż koszt poniesiony na wózek z operatorem. Firma INDEVA szacuje, że w perspektywie 5-letniej koszt posiadania 2 wózków widłowych z operatorem jest ok. 2,8 razy większy od kosztu posiadania 5 wózków AGV.

Firma SSI SCHÄFER wyróżnia 2 podstawowe grupy takich wózków: do transportu niewielkich ładunków (do 35 kg) z załadunkiem ręcznym, półautomatycznym lub automatycznym oraz wózki duże typu 2move (transport poziomy), 2stack (niskiego składowania, bazujące na wózkach podporowych), 2store (wysokiego składowania, oparte na wózkach z przeciwwagą lub masztem wysuwnym) oraz 2pick (do kompletacji i transportu poziomego). Można je zatem stosować do transportu niewielkich pojemników z lekkimi podzespołami, ale także do ciężkich prac – m.in. holowania wózków o dużej masie.

 

Sterowanie

Wózki AGV mogą być sterowane na różne sposoby. Jednym z najpopularniejszych jest sterowanie refleksyjne. Bazuje na namalowanej lub naklejonej linii, która jest śledzona za pomocą czujników światła odbitego lub czujników magnetycznych (jeśli linia jest magnetyczna). Zaletą takiego rozwiązania jest łatwość jego implementacji, natomiast wadą – podatność na uszkodzenia.

Sterowanie indukcyjne polega na wykorzystaniu wbudowanego w posadzkę przewodu, który jest śledzony przez czujniki magnetyczne. W niektórych przypadkach za pomocą tego samego przewodu mogą być podładowywane akumulatory wózka. Jest to metoda wrażliwa na uszkodzenia zwłaszcza na dylatacjach posadzki, poza tym kłopotliwa we wdrożeniu, gdyż trzeba wykonać odpowiednie rowkowanie posadzki. Trudna jest także modyfikacja trasy.

Metoda laserowa polega na optycznym śledzeniu punktów odniesienia, w trudniejszych przypadkach wymaga zamontowania lusterek, które odbijają wysyłane przez nadajnik umieszczony na wózku wiązki lasera. Po odbiciu od takich lusterek sygnał jest analizowany, a wózek – zorientowany w obiekcie. Metoda taka jest łatwa do modyfikacji (czasem wystarczy jedynie przeprogramowanie pojazdu).

Sterowanie wizyjne polega na analizie obrazu przekazywanego z kamer lub porównuje się położenie markerów z ich mapą cyfrową.

Nawigację wózków AGV wspomagać mogą znaczniki RFID. Nie jest to samodzielny system, ale znacznikami można uzupełnić sterowanie liniowe.

Najdokładniejsze i najbardziej niezawodne sterowanie oferują metody laserowe, które dają możliwość pozycjonowania do kilku milimetrów praktycznie w dowolnym miejscu magazynu, a dzięki gęstemu rozmieszczeniu markerów na pewnej wysokości są nieczułe na uszkodzenia lub przesłonięcia.

 

Niezawodność i koszty

Wielu potencjalnych nabywców może się zastanawiać, jak wygląda sprawa żywotności i niezawodności wózków AGV. W dobie akumulatorów litowo-jonowych nie ma problemu z ich ładowaniem oraz przedwczesnym zużyciem – zapewniają wieloletnią eksploatację bez uszczerbku dla wydajności. Pod względem mechanicznym wózki takie nie są skomplikowane za wyjątkiem układów sterowania. Specjaliści podkreślają, że niezawodność takiego transportu jest większa niż tradycyjnych wózków z operatorem, gdyż nie pojawiają się problemy związane z niefrasobliwością i nieostrożnością kierujących pojazdami. Pisząc wprost – praktycznie nie zdarzają się zderzenia i uszkodzenia stąd wynikające. Związane jest to także z koniecznością zapewnienia bezpieczeństwa pracowników poruszających się w pobliżu wózków AGV. Ponieważ – w przypadku wózków pracujących wśród personelu, a nie na wydzielonych drogach transportowych – są one zaliczane do cobotów (Cooperative Robots – robotów współpracujących) muszą spełniać surowe normy bezpieczeństwa. Dlatego wózki AGV wyposaża się w systemy zatrzymujące praktycznie w miejscu pojazd w przypadku napotkania przeszkody (a więc także i ludzi). Skanery laserowe omiatają drogę przed wózkiem i zatrzymują je w przypadku przeszkody, o ile odpowiedni algorytm nie umożliwia jej ominięcia. Zawsze zachowana jest bezpieczna odległość od potencjalnych przeszkód, w tym ludzi.

Dzięki podniesieniu niezawodności i zdecydowanie mniejszej liczbie uszkodzeń wózki AGV mają niższe koszty utrzymania mimo wyższego kosztu zakupu. Podstawowym kosztem związanym z transportem wewnętrznym są pensje personelu. Koszt eksploatacji wózków to de facto tylko koszt prądu użytego do ładowania oraz koszty typowej eksploatacji i serwisu (czyszczenie systemów wizyjnych, okresowa wymiana kół, itp.).

 

Gdzie warto stosować wózki AGV?

Wózki AGV są stosowane przede wszystkim tam, gdzie trasy transportowe są znormalizowane, posadzki (ściślej – trasy transportowe) – równe oraz gdzie wymagane są stosunkowo częste i regularne dostawy. Ale przyszłość to stosowanie wózków także tam, gdzie trasy są budowane ad hoc, na co pozwalają coraz lepsze systemy sterowania i oprogramowanie. Zaciera się wyraźna dotąd różnica między typowymi wózkami AGV a mobilnymi robotami – już teraz oferowane są urządzenia autonomiczne, kiedy to mobilny robot sam wybiera drogę na podstawie określonego punktu początkowego i końcowego (Omron, Mir…). Podobnie programuje się dziś coboty, którym zadaje się punkt początkowy i końcowy, a ruch ramienia optymalizuje odpowiednie oprogramowanie.

W związku ze zwiększonymi możliwościami wózków AGV możliwe jest zastosowanie ich nie tylko w przemyśle i logistyce – można je dziś spotkać w medycynie (szpitale, laboratoria), usługach, branży spożywczej. Oczywiście podstawowe zastosowanie mobilnych robotów to przemysł i logistyka, przy czym uwagę zwraca zastosowanie ich tam, gdzie z powodu warunków niebezpiecznych niewskazana jest praca ludzi (wysoka temperatura, opary, itp.).

 

Rynek

Kilkanaście firm oferuje w Polsce wózki AGV. Z rynku zniknęła firma Comau, natomiast Trilogiq oferuje już wyłącznie serwis wcześniej sprzedanego sprzętu. Ponadto mobilne roboty mają w ofercie firmy takie jak: CASSIOLI Polska, EUROPA SYSTEMS, Lean Technology, Lean-Tech, MiR, Omron, RB-Poland, SEW-EURODRIVE, SSI Schaefer, System Design, Toyota Material Handling, WObit. Przedstawicielstwo w Polsce ma także firma Rintmann, która oferuje pojazdy Grenzenbach oraz TPV.

Roboty AGV Lean Cart z oferty Lean Tech stanowią nową, rewolucyjną koncepcję w transporcie materiałów. Jest to inteligentny system pojazdów, który eliminuje transport wózkami widłowymi i wózkami paletowymi oraz zapewnia sposób bezpośredniego przemieszczania materiałów i towarów bez udziału operatora. W ofercie znajdują się roboty przewożące towary, umieszczone na ciągniętych przez nie wózkach oraz specjalnych platformach transportowych, przystosowanych do przewozu europalet. Roboty są w pełni autonomiczne. Mają rozbudowane systemy bezpieczeństwa i monitorowania otoczenia. Ich systemy wizyjne umożliwiają rozpoznawanie kształtu i identyfikację platform transportowych.

Roboty mobilne LD firmy Omron zostały z powodzeniem wdrożone na świecie w magazynach i zakładach produkcyjnych, a także np. w szpitalach. To w pełni autonomiczne inteligentne pojazdy, które zwiększają wydajność i elastyczność, eliminują błędy, poprawiają identyfikowalność materiałów i pozwalają pracownikom skoncentrować się na zadaniach wymagających złożonych kompetencji.

Zalety robotów mobilnych Omron LD to m.in.: brak konieczności wstępnego programowania ścieżki, samodzielne mapowanie za pomocą komputera pokładowego, szybka instalacja, wersja ESD do elektronicznego transportu części, łatwa interakcja na za pomocą tabletu z wykorzystaniem zaktualizowanego narzędzia Mobile Planner.

Toyota Material Handling wprowadziła nową i rozszerzoną gamę zautomatyzowanych urządzeń magazynowych. Te zautomatyzowane produkty wspierają politykę oszczędności Toyota i zostały zaprojektowane do automatycznej powtarzalnej obsługi palet. Ta gama produktów oferuje nowy wymiar wydajności produkcyjnej poprzez dostarczanie rozwiązań z zastosowaniem stopniowego wprowadzania lub całkowitego przekształcenia systemu. Nowa gama Autopilot obejmuje elektryczne wózki paletowe (LAE250), układarki (SAE160), wózki wysokiego składowania (RAE160-250), układarki z przeciwwagą (OAE120CB) i wysoko wydajne ciągniki holownicze (TAE500) do wszystkich powszechnych zastosowań: transportu palet, układania bloków, wysokiego składowania i holowania.

WObit oferuję rodzinę robotów mobilnych MOBOT AGV, na którą składa się obecnie siedem modeli o udźwigu od 100 do 1800 kg. MOBOT AGV mają kompaktową konstrukcję, łatwo dostosowywalną do transportu rozmaitych ładunków poprzez wyposażenie w odpowiednie akcesorium. Mogą pracować autonomicznie dzięki autorskiej nawigacji laserowej LMS i intuicyjnemu oprogramowaniu. Mają zasilanie akumulatorowe zapewniające wydajną pracę do 12 h na jednym ładowaniu. System robotów mobilnych jest bezpieczny, elastyczny i szybki we wdrożeniu, nie wymaga zmian w przestrzeni fabryki, jest również skalowalny.

Samojezdne wózki CASSIOLI przeznaczone są do transportu jednostek magazynowych w określonych branżach przemysłowych, o wysokim poziomie automatyzacji, w których przepływy materiałowe są szczególnie zmienne i złożone. Produkt znajduje także zastosowanie w tych środowiskach pracy, w których warunki higieniczno–sanitarne, mikrobiologiczne lub temperaturowe nie zapewniają pełnej ochrony operatora.

EUROPA SYSTEMS proponuje wózki ES Gear. Firma buduje taki wózek bazując na podstawie wymagań klienta. Podstawowe parametry to: nośność do 2000 kg, prędkość transportu do ok. 60 m/min.

Oferta Lean Technology obejmuje zarówno najprostsze wózki, które są dostarczane w formie zestawu do samodzielnego złożenia po dedykowane rozwiązania działające w sieci bezprzewodowej.

W ofercie RB-Poland znajduje się kilka modeli wózków standardowych, jak również projektowanych na specjalne zamówienie. Mogą one być zintegrowane z innymi rodzajami automatyki przemysłowej i oprogramowania. Są to wózki sterowane laserowo lub magnetycznie.

Bezobsługowy system transportowy WEASEL firmy SSI SCHÄFER to idealne rozwiązanie do automatyzacji zadań transportowych w istniejących systemach magazynowych. Pojazdy te zapewniają elastyczny i bardzo wydajny transport pojemników i kartonów, a nawet towarów podwieszanych. Oczywiście z systemu można korzystać również poza magazynem, np. w ramach zaopatrzenia produkcji.

Rozwiązania systemowe AGV MAXOLUTION firmy SEW-EURODRIVE obejmuje poszczególne pojazdy, zasilanie, komunikację WLAN oraz nawigację i koordynację pojazdów. Ułożone w podłodze przewody sterownicze MOVITRANS tworzą bezstykowy i tym samym odporny na zużycie oraz niewymagający konserwacji system przesyłu energii. Indukcyjna nawigacja jest liniowa, a jej podstawą są przewody sterownicze MOVITRANS. Precyzyjne pozycjonowanie zapewniają wpuszczone w podłogę transpondery RFID.

Mobile Industrial Robots oferuje autonomiczne i współpracujące roboty mobilne o udźwigu od 100 do 1000 kg – MiR100, MiR200, MiR500 oraz MiR1000. Strategiczne umiejscowienie kamer, które spełniają rolę rozszerzonego zestawu czujników, sprawiają, że roboty mogą zoptymalizować planowanie trasy i sposób jazdy. Kamery o nazwie MiR AI Camera, pozwalają robotowi wykrywać, rozróżniać poruszające się przeszkody oraz odpowiednio reagować – robot będzie kontynuował jazdę, jeśli napotka człowieka i zatrzyma się, gdy wykryje wózek AGV, aby ten mógł go ominąć. Robot może także z wyprzedzeniem przewidzieć strefy zastrzeżone lub o dużym ruchu i ominąć je (zamiast wjeżdżania i zmieniania trasy na bieżąco). Roboty MiR mogą być w zależności od potrzeb użytkownika wyposażone w różnego rodzaju moduły nastawne: kosze, półki, przenośniki, etc. Roboty MiR są intuicyjne w programowaniu i mogą być obsługiwane z poziomu przeglądarki internetowej na tablecie, komputerze lub smartfonie.

 

 

Jesper Sonne Thimsen, dyrektor sprzedaży w regionie Europy Środkowo-Wschodniej Mobile Industrial Robots

A może mobilny robot?

Współpracujące roboty mobilne są odpowiedzią na wyzwania związane z optymalizacją transportu wewnętrznego i mogą być przydatne we wszystkich przedsiębiorstwach, w których materiały lub produkty muszą być przemieszczane pomiędzy różnymi działami.

Tradycyjne systemy AGV transportują materiały na ustalonych trasach i wymagają stałej infrastruktury wspierającej. Gdy jeden proces produkcyjny zmienia się, układ w zakładzie musi być modyfikowany. Współpracujące roboty mobilne są z kolei zaprojektowane do środowiska dynamicznego. Są platformą łączącą elastyczność, bezpieczeństwo i efektywność kosztową. Roboty współpracujące MiR nawigują na podstawie wbudowanych czujników, kamer i zaawansowanego oprogramowania – nie wymagają zewnętrznych czujników czy prowadnic. Gdy robot raz pozna otoczenie, będzie je rozpoznawał i wybierze zawsze najbardziej efektywną trasę do punktu docelowego.

Brak konieczności instalowania kabli lub czujników w budynku powoduje, że robot może być uruchomiony w kilka godzin bez przerywania produkcji. Biorąc pod uwagę te elementy, warto inwestować w nowoczesne współpracujące roboty mobilne w  przedsiębiorstwach, które z uwagi na zmieniające się potrzeby klientów często modyfikują procesy produkcyjne.

Już teraz obserwujemy wykorzystanie autonomicznych robotów mobilnych (AMR) m.in. w przemyśle technologicznym i elektronicznym, motoryzacyjnym, spożywczym, farmaceutycznym oraz metalowym i wyrobów plastikowych, lecz w przypadku robotów mobilnych ważniejsze są dystanse, na których transportowane są materiały, nie zaś branża. Zakres udźwigu, 100–1000 kg pozwala na to, aby roboty mobilne MiR transportowały elementy praktycznie w każdym segmencie przemysłu. W ostatnim czasie zakład Whirlpool w Łodzi wdrożył 3 roboty mobilne MiR200, które transportują drzwi suszarek z linii premontanżowej do strefy montażu. Zmieniając system dostawy manualnej (wózki widłowe, tuggery) na zautomatyzowany Whirlpool może podnieść produktywność i zaangażować pracowników w produkcję wyrobu gotowego.

 


Optymalizacja magazynu za pomocą wózków

Jak automatyczne wózki widłowe mogą zoptymalizować magazyn?

Niezależnie od tego, czy jesteś dostawcą usług logistycznych czy producentem, automatyzacja niektórych procesów może nadać nowy wymiar wydajności. Można tego dokonać poprzez zautomatyzowanie niektórych procesów codziennej obsługi towarów, lub przejść na pełny system przeznaczony dla operacji na dużą skalę.

Przyjrzyj się 5 najlepszym rozwiązaniom w zakresie automatyzacji w Twoim magazynie.

  • Optymalizacja przepływu towarów

Automatyzacja przyczynia się do spójnego przepływu pracy i zapewnia efektywny transport. Inteligentne oprogramowanie do zarządzania zamówieniami i flotą minimalizuje odległości transportu i pozwala uniknąć zatorów, zwiększając wydajność operacji, 24/7.

  • Zwiększenie bezpieczeństwa

Zautomatyzowane wózki są wyposażone w najnowocześniejsze laserowe skanery bezpieczeństwa, które wykrywają przeszkody i, w razie potrzeby, zatrzymują się. Zapewnia to bezpieczne środowisko pracy, nawet podczas pracy wśród ludzi.

  • Minimalizacja szkód

Wysoce dokładne systemy nawigacji i wykrywania zautomatyzowanych wózków magazynowych zapobiegają uszkodzeniom towarów, infrastruktury i wózków. Zmniejszy to poziom uszkodzeń oraz koszty serwisowe.

  • Optymalizacja wykorzystania personelu

Dzięki automatycznym wózkom wykonującym powtarzalną pracę, Twoi pracownicy mogą skupić się na bardziej złożonych zadaniach o wyższej wartości dodanej.

  • Zwiększenie efektywności energetycznej:

Ładowanie tych wózków może odbywać się automatycznie poprzez akumulatory litowo-jonowe, które nie wymagają konserwacji ani interwencji człowieka.

Toyota Material Handling

 


Bogusław Krasuski, Sales Manager Channel & Panel Omron Electronics

Mobilne roboty

Produkcja w dzisiejszych czasach coraz częściej wymaga elastyczności i dopasowania do zmieniających się wymagań konsumentów. Producenci tacy jak Omron koncentrują się na zdolności robotów i maszyn do prostej i intuicyjnej współpracy. Możliwość dopasowywania do bieżących potrzeb, ułatwia szybką modyfikację cykli produkcyjnych. To dla fabryki oznacza m.in. łatwe zmiany wielkości partii czy istotne zmniejszenie konieczności wykonywania powtarzalnych oraz obciążających fizycznie zadań przez pracowników. Interaktywne roboty coraz częściej zastępują ludzi przy prostych zadaniach np. przy przenoszeniu materiałów.

Robot mobilny może być wykorzystany do przenoszenia przedmiotów z miejsca odbioru do miejsca docelowego, a w razie potrzeby także podczepić się do wózka w celu przetransportowania z jednego miejsca w drugie. Analogicznie robot wyposażony w ramię współpracujące może służyć do unoszenia pojedynczych produktów czy zostać przydzielony do układania przedmiotów na taśmie przenośnika i zdejmowania ich z niej.

Roboty mobilne idealnie sprawdzają się przy transporcie towarów w magazynach, centrach dystrybucyjnych i zakładach produkcyjnych. W sektorze spożywczym czy farmaceutycznym wykorzystywane są tam, gdzie konieczne jest spełnienie wysokich norm dotyczących czystości i odizolowanie ludzi np. w przypadku, gdy towary są jeszcze otwarte.

Coraz częściej wykorzystywane są również w branży motoryzacyjnej, ze względu na to, że zapewniają udźwig nawet do 250 kg. Dzięki temu mogą być używane do transportu dużych podzespołów samochodowych, takich jak bloki przekładni czy wielkogabarytowe opakowania.

Istotny jest również fakt, że najczęściej zakłady produkcyjne wykorzystują kilka robotów mobilnych – w takim przypadku potrzebny jest system zarządzania flotą, który może w automatyczny sposób wyznaczać zadania poszczególnym robotom, aby zapewnić maksymalną wydajność.

 


 

Gdzie i do czego stosowane są wózki typu AGV

Roboty mobilne MOBOT AGV, które wdrożyliśmy u naszych klientów, stosowane są przede wszystkim w obszarze logistyki wewnątrzzakładowej pomiędzy gniazdami/liniami produkcyjnymi lub w transporcie magazyn-produkcja-magazyn.

Do najczęściej wykonywanych zadań należy automatyczny transport półproduktów na różnych etapach wytwarzania, począwszy od wstępnej obróbki, przez montaż, testowanie aż po odbiór wyrobu gotowego. Najwięcej robotów zostało dotychczas wdrożonych dużych przedsiębiorstwach w branży automotive, meblarskiej i FMCG, jednak pracują również m.in. w polskiej firmie NucAir Technologies, która produkuje kanały wentylacyjne. Co istotne wózki samojezdne MOBOT AGV przemieszczają się w obszarze, w którym pracują ludzie oraz inne maszyny. W niektórych aplikacjach są zintegrowane z systemem zarządzania produkcją klienta i automatycznie dostarczają półprodukty z magazynu na różne stanowiska, przewożą wyrób pomiędzy kolejnymi etapami wytwarzania, a także odwożą już gotowy do stanowiska paletyzacji.

MOBOT AGV stanowią optymalne narzędzie do obsługi transportu międzyoperacyjnego w procesach just-in-time na produkcji i w magazynach. Dobrze spełniają te wymagania ze względu na dużą łatwość dostosowania do transportu różnorodnych ładunków oraz szybką i łatwą zmianę trasy dzięki autorskiej nawigacji laserowej LMS.

WObit

 

Autor: Tomasz Kurzacz

 

Tekst w wersji PDF poniżej lub proszę kliknąć link do pobrania pliku PDF

 

GM_2019_06_34_41_AGV
Authors

Related posts

Góra
English