2020-06-09 | W magazynie

Autonomiczna jazda

Stosowanie wózków AGV (Automated Guided Vehicle) w transporcie wewnętrznym w przestrzeni magazynowej to jeden z bardziej zauważalnych trendów w wyposażeniu fabryk ostatnich lat. Co więcej, doskonale wpisuje się w koncepcję Logistyki 4.0. Optymalizuje powtarzalne procesy transportowe, zastępując człowieka i tradycyjne wózki widłowe. W niniejszym artykule podpowiadamy, w jakich okolicznościach warto rozważyć zastosowanie samojezdnych wózków w magazynie.

Systemy AGV stanowią bardzo interesująca alternatywę dla transportu ręcznego. Pozwalają w bezpieczny i niezawodny sposób zwiększyć wydajność procesów oraz poprawić rentowność operacji w magazynie. Pojazdy autonomiczne znajdują zastosowanie w każdym obszarze pracy magazynu, od przyjęcia towaru, poprzez obsługę składowania i pobierania ładunków, do konsolidacji i wysyłki. AGV wykonują wszystkie zadania kojarzone zazwyczaj w wózkami konwencjonalnymi, czyli podnoszenie, unoszenie, pobieranie i odkładanie oraz oczywiście transport towarów na mniejsze lub większe odległości. – Dla wielu klientów przydatne jest zastosowanie AGV w odbiorach z linii produkcyjnych (możliwe odbiory z przenośników i innych urządzeń) czy też dostarczaniu, obsługdze zadań przy foliowaniu i paletyzowaniu. Automatyczne ciągniki lub pojedyncze jednostki AGV zastępują także wózki manualne przy dostawach komponentów na linie (gniazda) produkcyjne, umożliwiając praktycznie bezobsługowe dostarczanie materiałów zgodnie z wymaganym taktem linii produkcyjnej – mówi Tomasz Niemiec, Business Development Manager CE w Dematic Poland, i dodaje, że wózki widłowe AGV są bardzo elastyczne w zakresie obciążeń. Automatycznie odbierają i dostarczają palety, pojemniki, rolki, wózki i wiele innych transportowanych ładunków. Dzięki temu nadają się również do magazynów, w których stosowane są różne rodzaje ładunków.

Kluczowym parametrami decydującymi o podatności procesu na automatyzację są standaryzacja i rytmiczność. – Pod pojęciem standaryzacji rozumiemy powtarzalność realizowanych zleceń transportowych w kontekście lokalizacji miejsc zdawczo-odbiorczych, rodzaju i wymiarów transportowanego ładunku oraz jego nośnika – tłumaczy Artur Thomas, Menedżer Projektów Systemowych w Jungheinrich Polska. Umożliwi to dobór najlepszego rozwiązania technicznego, a w konsekwencji właściwą eksploatację systemu. – Rytmiczność, takt, brak istotnych spiętrzeń ilości zleceń transportowych pozwoli z kolei ujednolicić scenariusz realizowanych zadań i dopasować właściwą ilość urządzeń. Unikając przeskalowywania systemu, optymalizujemy wymagany poziom inwestycji oraz zapewniamy jego maksymalne wykorzystanie – wyjaśnia ekspert.

Zastosowanie samojezdnych wózków widłowych (AGV) wiąże się nadal z dosyć sporą inwestycją zarówno w wymiarze finansowym, jak i nakładu niezbędnej pracy w trakcie przygotowywania oraz wdrażania aplikacji. Opłacalność inwestycji to podstawowy czynnik, jakim kierują się inwestorzy, dlatego do jej określenia niezbędne jest zdefiniowanie charakteru procesu logistycznego, w którym chcemy użyć wózka AGV. – Na obecną chwilę największą opłacalność i szybki zwrot z inwestycji gwarantują stosunkowo „proste” procesy logistyczne w przestrzeni magazynowej lub produkcyjnej, czyli wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia ze stałymi, powtarzającymi się w czasie cyklami transportu określonego ładunku z punktu A do punktu B. Najczęściej będzie to odbiór produktu z końcówki linii produkcyjnej (np. z przenośnika rolkowego) i transport wyznaczoną drogą do miejsca docelowego. – mówi Tomasz Łukaszek, Menedżer Produktu w firmie Emtor. Zdaniem eksperta to samo tyczy się również zestawów logistycznych „milk-run”, gdzie zaopatrywanie linii produkcyjnej w większości przypadków jest cyklicznym procesem logistycznym. Najszybszego zwrotu z inwestycji mogą się spodziewać firmy pracujące na co najmniej dwie zmiany dziennie, a najlepiej w formie trzyzmianowej.

AGV jest rozwiązaniem odpowiednim do powtarzalnych procesów, cyklicznego transportu, gdzie ważne jest nieograniczanie przestrzeni roboczej, gdyż pozwala to na optymalne zarządzanie procesami, w zależności od bieżącego zapotrzebowania. – Samojezdne wózki AGV usprawnią operacje, które są monotonne, nużące i mało ergonomiczne dla ludzi. W przypadku produkcji jest to optymalne dla procesów wymagających regularności i powtarzalności. Roboty AGV/AMR doskonale sprawdzą się też w zadaniach, w których praca jest dla człowieka niebezpieczna, np. wymagająca współpracy z innymi maszynami, takimi jak manipulatory przemysłowe, a także tam, gdzie stara się ograniczyć udział ludzi, np. w tzw. obszarach clean, o podwyższonych wymaganiach czystości – sugeruje Joanna Sławińska, Koordynator Działu Marketingu w firmie WObit.

Kto skorzysta?

Każde nowoczesne, średnie i duże przedsiębiorstwo powinno rozważyć zastosowanie zautomatyzowanego systemu transportu, jeśli na jego hali pracują wózki widłowe, pociągi logistyczne czy chociażby manualny transport wózków. – Niezależnie od branży, najważniejszym argumentem jest zazwyczaj zysk z inwestycji, jednak w tym przypadku jest to nie tylko oszczędność finansowa, ale również łatwiejsze skalowanie i kontrola wydajności procesu oraz redukcja ryzyka związanego z niebezpiecznymi ciężkimi urządzeniami sterowanymi przez operatorów (wózki widłowe), a także niestabilnością rynku zatrudnienia – mówi Mateusz Wiśniowski, CTO w firmie VersaBox.

Ogromną korzyścią wynikającą z zastosowania pojazdów AGV jest uniknięcie instalacji stałej infrastruktury w drogach komunikacyjnych, w przeciwieństwie do np. linii przenośników. Wobec tego pojazdy AGV będą optymalnym rozwiązaniem tam, gdzie mamy konieczność zasilania linii produkcyjnej/montażowej czy skomunikowania stref magazynowych z gniazdami kompletacji. – W takich sytuacjach często występuje dużo krzyżujących się dróg, a zastosowanie pojazdów AGV pozwala na uniknięcie konfliktów, z czego wynika oczywista przewaga w stosunku do przenośników. Zastosowanie autonomicznych pojazdów AGV będzie szczególnie efektywnym rozwiązaniem dla procesów realizowanych w systemie 2- lub 3-zmianowym. Wtedy te same maszyny AGV będą pracowały nawet przez trzy zmiany, a system monitorowania i automatycznego ładowania baterii zadba o maksymalną dostępność urządzeń AGV – tłumaczy Michał Krawczak, Product Manager w firmie LOGIS. Należy pamiętać, że systemy AGV są przeznaczone do długotrwałej pracy, porównując do pracy ludzi, powiedzielibyśmy „żmudnej”. W takim modelu pracy pojazdy AGV sprawdzą się bardzo dobrze, umożliwiając efektywniejsze wykorzystanie kapitału ludzkiego.

W skomplikowanych i złożonych procesach przepływu towarów trzeba brać pod uwagę wiele czynników, które decydują o właściwym rozwiązaniu. Wraz z rosnącym stopniem automatyzacji digitalizacja i informatyczne połączenie różnych obszarów aktywności w magazynach są znacznie bardziej potrzebne, a to prowadzi do większej złożoności procesów. – Dla klientów, którzy chcą rozpocząć wprowadzanie automatyzacji do firm, systemy AGV będą bardzo interesującą alternatywą. Mogą oni rozpocząć wdrażanie takich systemów od wprowadzenia AGV w konkretnych obszarach do konkretnych zadań, a następnie zwiększać poziom automatyzacji krok po kroku, w tempie odpowiadającym potrzebom organizacji. Co ważne, wprowadzenie AGV nawet do stosunkowo prostych zadań pozwala na rozszerzenie digitalizacji procesów i zintegrowanie pracy manualnej z automatyką – uważa Magdalena Choquet, Senior Sales Manager w Dematic Poland. Również z punktu widzenia wysiłku projektowego oraz szkolenia pracowników automatyzacja mobilna, czyli AGV, oferuje znaczne przewagi.

Przeszkody do pokonania

W przypadku automatyzacji procesów w istniejących obszarach magazynowych i produkcyjnych najczęstszym wyzwaniem, z którym musimy sobie radzić, są ograniczenia dostępnego miejsca i istniejące szerokości dróg transportowych. – Hale projektowane pod pojazdy i wózki manualne często nie spełniają standardów wymaganych przez pojazdy automatyczne. Drugim aspektem jest weryfikacja warunków środowiskowych, w szczególności poziomu zapylenia, zakresu temperatur i wilgotności czy jakości i stanu posadzki – mówi Artur Thomas z Jungheinrich. Panujące warunki muszą umożliwić prawidłowe działanie czujników i sensorów, które są gwarantem bezpiecznej i efektywnej pracy systemu.

Pojazdy AGV poruszają się po wyznaczonej wcześniej trasie – potrzebują do tego wsparcia systemów nawigacyjnych wykorzystujących magnesy, czujniki optyczne i laserowe lub bazujących na rozwiązaniach wizyjnych.  – W zakładach produkujących często zmieniający się asortyment może to rodzić problemy wynikające z często zmieniających się tras przejazdu i konieczności częstego wyznaczania nowego toru jazdy. W takim przypadku warto rozważyć bardziej elastyczne rozwiązanie, jakim są roboty mobilne, czyli inteligentne pojazdy autonomiczne (AIV). Potrafią one się przemieszczać w swobodny sposób i mogą zostać przeprogramowane zgodnie z wymogami zadania – mówi Sales Manager Channel & Panel w firmie Omron Electronics. Zdaniem eksperta należy pamiętać o tym, aby robot mobilny był wyposażony w odpowiednie, najnowocześniejsze zdobycze techniki, tak aby poruszając się wśród ludzi, nie stanowił zagrożenia. Należy się również upewnić, że oferowane przez dostawcę roboty spełniają krajowe i międzynarodowe normy bezpieczeństwa.

Przeszkodą mogą być również złej jakości nośniki ładunków. Często mają one nienormowane wymiary, uszkodzone elementy konstrukcyjne, co uniemożliwia prawidłową pracę. Również czynnik ludzki może być przeszkodą, ponieważ często automatyzacja jest postrzegana jako przyczyna redukcji etatów. – Jednak systemy AGV trzeba traktować jako drogę do zwiększenia wydajności. Dla inwestora oznacza to zwiększenie wydajności produkcji czy wzrost poziomu sprzedaży, a przez to przychodów, bez konieczności zwiększenia zatrudnienia – mówi Michał Krawczak z firmy LOGIS. Jak każda automatyzacja również wprowadzenie pojazdów AGV będzie najefektywniejsze dla procesów powtarzalnych, obejmujących określony zakres typów ładunków. – Zbyt duża różnorodność ładunków, czy też ładunki o bardzo nietypowych wymiarach i cechach, mogą być przeszkodą dla wprowadzenia wózków AGV. Dlatego inżynierowie LOGIS Sp. z o.o. dokładnie analizują każdy indywidualny przypadek, badając cały proces, aby określić możliwy zakres oraz stopień automatyzacji – dodaje nasz rozmówca.

Ponadto istnieje jeszcze swego rodzaju bariera mentalna, czyli postrzeganie robotów przez pracowników jako zagrożenia dla ich miejsc pracy. W tym przypadku istotną rolę odgrywają działania edukacyjne kadry zarządzającej i menadżerów przedsiębiorstwa, w którym planuje się wdrożenie robotów, tak by sami mieli wiedzę na temat planowanych zmian organizacyjnych i technologicznych i aby mogli tą wiedzą dzielić się z resztą zespołu. – Przykład idzie z góry. Jeśli zespół zostanie odpowiednio poinformowany, wytłumaczone zostanie, po co są roboty, jak działają, jak zmienią się procesy, jak one wpłyną na pracę zespołu i co taka zmiana niesie dla przedsiębiorstwa, to odbiór takiej ewolucji może być pozytywny. Robotyzacja to odciążanie pracowników w trudnej, nieergonomicznej pracy, pomoc w wykonywaniu zadań czy nawet możliwość podniesienia przez nich kwalifikacji i zmiany stanowiska – mówi Joanna Sławińska z firmy WObit. Jej zdaniem pracownicy z taką dawką wiedzy nie będą wówczas postrzegali urządzeń jako zagrożenia, lecz jako narzędzia, które usprawniają wiele procesów, wręcz pomagają im.

Zwrot z inwestycji

Podstawowa kalkulacja czasu zwrotu z inwestycji dla prostych procesów jest porównaniem kosztów obecnych (koszty pracowników, wynajmu sprzętu, np. wózków widłowych, itd.) z kosztem inwestycji. Dla bardzo małych przedsiębiorstw, zwłaszcza tych niepracujących w systemie wielozmianowym, koszty te mogą być porównywalne. Im większy proces, tym inwestycja wypada korzystniej, a czas zwrotu może wynosić np. do 18–24 miesięcy. – W przypadku dużych systemów estymacja kosztów inwestycji może wymagać bardziej zaawansowanej analizy. VersaBox oferuje klientom usługę symulacji procesowej, która we współpracy z nimi umożliwia zaawansowaną i parametryczną kalkulację kosztów, opłacalności oraz czasu zwrotu z inwestycji. Otrzymany raport jest dla inwestora narzędziem i argumentem finansowym oraz dodatkowo zmniejsza ryzyko decyzyjne – mówi Mateusz Wiśniowski z VersaBox.

Przed podjęciem ostatecznej decyzji o realizacji projektu inwestor powinien przeprowadzić analizę możliwości wdrożenia projektu i zakładaną jego opłacalność, czyli zwrot z inwestycji. W przypadku wózków widłowych AGV istotnymi czynnikami, które należy wziąć pod uwagę w kalkulacji opłacalności, są m.in.: koszt zakupu, leasingu czy wynajmu plus koszt obsługi serwisowej w zakładanym okresie. Mniej istotna jest kwestia kosztów samej energii elektrycznej niezbędnej do zasilania wózków AGV, ale już w połączeniu z ewentualną wymianą zużytych w trakcie eksploatacji baterii trakcyjnych stanowi składową cześć kalkulacji. – Ważne jest też określenie wartości rezydualnej wózków AGV po zakładanym okresie użytkowania. Po drugiej stronie mamy koszty, które (przykładowo) ponosi inwestor w obecnej chwili, czyli: koszty pracownicze operatora (operatorów), koszt amortyzacji tradycyjnego wózka wraz z kosztami serwisowania i paliwa lub energii elektrycznej, koszty ewentualnych uszkodzeń towarów spowodowane winą operatora (nieuwagą) – tłumaczy Tomasz Łukaszek z Emtoru. Zestawienie tych dwóch opcji powoli określić, czy aplikacja wózków AGV ma uzasadnienie ekonomiczne i czy zwrot z inwestycji nastąpi w satysfakcjonującym czasie.

Faktem jest, że AGV prowadzą do większej wydajności, ponieważ zmniejszają koszty i zapotrzebowanie na siłę roboczą, lepiej wykorzystują przestrzeń, zwiększają przepustowość i bezpieczeństwo oraz pozwalają uniknąć szkód. – Próg rentowności jest zależny od rodzaju systemu AGV w konkretnej aplikacji. Rozwiązania standardowe są przeważnie bardziej atrakcyjne cenowo od systemów wymagających znacznego dostosowania. Inaczej też będziemy obliczać rentowność pojedynczych systemów AGV, a inaczej pojazdów AGV zintegrowanych z innymi systemami transportu materiałów, takimi jak przenośniki, układnice i maszyny do paletyzowania lub pakowania – tłumaczy Magdalena Choquet z Dematic Poland. Dematic oferuje symulację systemu na etapie wstępnego projektowania, aby upewnić się, że zaprojektowany układ AGV spełni oczekiwane wymagania w zakresie wydajności i liczby misji transportowych. Dzięki temu można dokładnie określić, jakie technologie nawigacji, jaki rodzaj i liczba pojazdów są potrzebne do wykonania określonych przez klienta zadań. – Podczas planowania i wdrażania systemów automatyzacji mobilnej warto przeprowadzić analizę TCO (Total Costs of Ownership). Wiele projektów przynosi szybki zwrot z inwestycji, dlatego że w krótkim czasie realnie poprawia się konkurencyjność firm, które wdrażają automatyzację mobilną i digitalizują procesy. Rzetelna oceny potrzeb w dłuższej perspektywie czasowej działania firmy może być przeprowadzona samodzielnie przez klienta albo w kooperacji z Dematic – mówi Magdalena Choquet.

Zwykle kalkulacja zwrotu z inwestycji opiera się na zestawieniu kosztów związanych z utrzymaniem floty wózków manualnych i ich operatorów z poziomem nakładów na system automatyczny. – Dla typowych aplikacji przy obecnych poziomach wynagrodzenia okres zwrotu kształtuje się na poziomie 30–40 miesięcy – uważa Artur Thomas z Jungheinrich. – Coraz częściej do kalkulacji tej dodaje się jednak jeszcze jedną zmienną – utracone zyski wynikające z braku możliwości realizacji wszystkich zleceń – dodaje. Do niedawna przyczyną tego stanu rzeczy była sytuacja na rynku pracy, natomiast w dobie panującej pandemii systemy automatyczne pozwalają organizacji zachować pełną gotowość operacyjną transportu wewnętrznego, niezależnie od zmiennych warunków zewnętrznych.

Michal Klecha


Zobacz także

Czwarta rewolucja przemysłowa nie uda się bez logistyki
Szeroka gama produktowa na rynku podnośników do pracy na wysokości
Organizacja pracy z Studio TCS.net
Im więcej sprzedajemy, tym większe szanse na popełnienie błędu
REKLAMA

Zapisz się do naszego newslettera

Więcej na temat

Automatyzacja optymalizuje przepływu materiałów
Autonomiczne systemy transportowe są coraz powszechniejsze
Jak na nowo zorganizować transport wewnętrzny surowca i wyrobu gotowego bez udziału wózka widłowego?
Jak uwolnić pełen potencjał swoich maszyn, aby poprawić efektywność sprzętową?
REKLAMA

Nasze czasopisma

top logistyk 2020
mid 20202
Logo KAIZEN rgb
 

Aktualności

Biblioteka Tekstów

REKLAMA