Wprowadzenie systemów AGV/AMR do przestrzeni produkcyjnej stało się kluczowym elementem w automatyzacji procesów przemysłowych. Metody nawigacyjne stosowane przez te inteligentne wózki zostały gruntownie przebadane i sprawdzone w realnych warunkach produkcyjnych, zapewniając efektywną oraz bezpieczną pracę. Systemy wykorzystują różnorodne technologie nawigacyjne, takie jak laserowe skanowanie otoczenia, kamery wizyjne, czy sensory ultradźwiękowe w celu precyzyjnego poruszania się po zakładzie produkcyjnym. Te technologie pozwalają także unikać kolizji, przewidywać ruchy pracowników oraz optymalizować trasę, zwiększając tym samym wydajność produkcji.
Procesy powtarzalne
Zdaniem Marka Drewniaka, Kierownika Sekcji Badań i Rozwoju w Dziale Automatyki, AIUT, pojazdy AMR są efektem dynamicznego rozwoju systemów nawigacji naturalnej, pozwalających na skanowanie otoczenia pracy robota i na tej podstawie określenie parametrów ruchu pojazdu. Systemy transportu autonomicznego wykorzystują dziś nawigację laserową wspartą algorytmami SLAM, czyli równoległej lokalizacji i mapowania. – Taki rozbudowany system nawigacji umożliwia tworzenie wirtualnej mapy środowiska pracy robotów AMR oraz stałe śledzenie ruchu w ich pobliżu, pozwalając na swobodną i bezpieczną pracę personelu lub innych pojazdów w tej samej przestrzeni. Roboty tego typu dobrze nadają się do klasycznych środowisk produkcyjnych, w których zmiany w otoczeniu polegają na umiarkowanym stosowaniu różnego rodzaju obiektów ruchomych, np. skrzyń, palet czy regałów, a w których istnieje konieczność częstego rekalibrowania tras, np. podczas konieczności obsługi różnych, dynamicznie zmieniających się w czasie i przestrzeni punktów logistycznych lub podczas obsługi skomplikowanych siatek połączeń – dodaje Marek Drewniak.
W opinii Mateusza Wiśniowskiego, Head of Customer Success, VersaBox Sp. z o.o., automatyzacja procesów produkcyjnych zwykle najłatwiej się sprawdza, gdy są one powtarzalne i zarządzalne. Podobnie jest w przypadku tradycyjnej intralogistyki z zastosowaniem robotów mobilnych. Szczególnym przypadkiem są procesy, które są bardziej złożone, np. nieliniowe, szybkozmienne lub ich automatyzacja ma charakter hybrydowy (etapowe wdrożenie systemu lub współpraca z operatorami). Wówczas potrzebne są rozwiązania inteligentne – mające szerokie możliwości elastycznej konfiguracji oraz adaptacji do zmian w otoczeniu. – W VersaBox opracowaliśmy system Autonomy@Work, który zapewnia automatyzację na najwyższym poziomie – inteligentne autonomiczne roboty transportowe, system zarządzania flotą oraz procesem, symulator procesu i wiele możliwości integracji z zewnętrznymi systemami, które są obecnie wykorzystywane – uzupełnia Mateusz Wiśniowski.
Inwestycja biznesowa
Od wielu lat stosowany jest termin AGV, ale producenci nowoczesnych robotów wprowadzają własne nazwy, aby odróżnić je od tradycyjnych wersji. Kluczową różnicą między tymi dwiema grupami produktów (AGV/AMR) jest wbudowana „inteligencja” robotów, która pozwala im się poruszać bez potrzeby oznaczania terenu i pracować w pełni autonomicznie. W przeciwieństwie do technologii AGV, roboty AMR pozwalają łatwo zmieniać trasę bez konieczności ponoszenia dodatkowych kosztów związanych z dostosowywaniem infrastruktury. Dodatkowo charakteryzują się one wyższym poziomem bezpieczeństwa podczas pracy i umożliwiają dynamiczną zmianę trajektorii w przypadku napotkania przeszkód. – Zarówno pojazdy AGV, jak i AMR wymagają odpowiedniej nawierzchni, gładkiej i pozbawionej dużych uskoków oraz ubytków. Dla pojazdów typu AGV, prowadzonych za pomocą systemów wymagających ingerencji w infrastrukturę, konieczne jest zainstalowanie na terenie zakładu elementów umożliwiających im pracę, np. naklejenie oraz zabezpieczenie taśm magnetycznych i optycznych, rozstawienie odbłyśników lub lokalizatorów. Z kolei w przypadku pojazdów AMR konieczne jest zapewnienie widoczności stałych elementów infrastruktury, np. słupów czy ścian, tak aby pojazd mógł zbudować odpowiednie kotwice lokalizacyjne i w efekcie prawidłowo się nawigować. W przypadku braku dostatecznej liczby takich elementów konieczne jest sztuczne ich dołożenie. Liczba i rozmiar takich elementów zależą od dokładności systemu nawigacyjnego, odległości pojazdów od badanych obiektów oraz otoczenia, w którym pojazdy pracują – wyjaśnia Marek Drewniak.
Wielce uzasadnionym elementem jest więc przed przystąpieniem do wdrożenia systemu wózków AGV/AMR przeprowadzenie dokładnej analizy finansowej, aby ocenić opłacalność i efektywność tego rozwiązania. Pierwszym krokiem jest określenie rzeczywistych potrzeb produkcji oraz przewidywanych korzyści z automatyzacji, takich jak zwiększenie wydajności, redukcja kosztów operacyjnych czy poprawa jakości produkcji. – Doświadczenia naszych klientów pokazują, że już jeden robot AMR potrafi zwiększyć wydajność transportową. O innej skali korzyści będziemy natomiast mówić, kiedy automatyzujemy za pomocą systemu intralogistycznego dostawy w zakładach produkcyjnych i wykorzystujemy do tego flotę robotów liczącą nawet kilkadziesiąt jednostek. Mamy więc różne klucze. Zwłaszcza duże firmy widzą opłacalność inwestycji w robotyzację transportu wewnętrznego w usprawnieniu procesów i zapewnieniu stabilności cyklu produkcyjnego, jaki dają pracujące bez przerwy i opóźnień roboty mobilne – dodaje Marek Drewniak.
Mateusz Wiśniowski podkreśla natomiast, że automatyzacja nie jest dla każdego i nie chodzi tu jedynie o koszty. Rozwiązania automatyki w produkcji czy magazynach są inwestycją biznesową i wymagają pewności podejmowanej decyzji – nie wystarcza podążanie za trendem, konieczne jest zrozumienie, że automatyzacja pozwala na zwiększenie bezpieczeństwa, ustabilizowanie procesu, kontrolę nad skalowalnością czy chociażby redukcję kosztów. – Inwestor często nie jest w stanie sam ocenić kosztów inwestycji w system intralogistyczny oparty na AMR. Tym bardziej estymacja czasu zwrotu inwestycji (ROI) poprzez analizę kosztów bieżących oraz wartości inwestycji nie jest trywialna – tłumaczy Mateusz Wiśniowski. Rozwiązaniem może być narzędzie symulacyjne VB Virtual Factory opracowane przez VersaBox. Pozwala ono na wirtualne zastąpienie dzisiejszych tradycyjnych środków transportu oraz nowego systemu opartego o autonomiczne roboty.
– Pomagamy estymować czas, koszt oraz wizualizować, jak proces będzie wyglądał przy kolejnych etapach wdrożenia oraz przy różnych wariantach rozbudowy i rozwoju w przyszłości. Narzędzie, doświadczenie ekspertów oraz szeroka oferta pozwalają określić koncepcję techniczną oraz kalkulację ROI dla klienta, który wspomagany jest także w procesie finansowania – dodaje Mateusz Wiśniowski.
W praktyce
Jak zauważa Roman Szulik, Dyrektor Działu Robotów Mobilnych w AIUT, wprowadzenie do fabryk i magazynów transportowych robotów mobilnych zmieniło reguły zarządzania logistyką i produkcją. Dzięki nim możliwa jest nie tylko automatyzacja transportu towarów w obrębie przedsiębiorstwa, ale również tworzenie elastycznych scenariuszy produkcyjnych. – Nasze rozwiązanie to umożliwia. AIUT jest producentem kompleksowej platformy intralogistycznej AFORMIC. Mówimy tu o zaawansowanym, autonomicznym systemie zarządzania intralogistyką, który pozwala na zarządzanie wszystkimi operacjami logistycznymi (również niezrobotyzowanymi) oraz flotą robotów mobilnych AMR lub/i AGV w oparciu o analizę rzeczywistych procesów fabryki – bez stałego nadzoru człowieka. Jako producent i dostawca odpowiadamy zarówno za warstwę software, jak i hardware. To zapewnia nam unikatowe możliwości w zakresie projektowym. Zakładom dostarczamy w pełni dostosowany do ich procesu system wraz z kastomizowaną flotą robotów AMR. To podejście mocno nas wyróżnia, ale właśnie takie jest wymaganie sektora produkcyjnego, co jako integrator dobrze rozumiemy. W zaledwie 5 lat od wprowadzenia AFORMIC na rynek AIUT stał się największym polskim producentem tego typu rozwiązań intralogistycznych. Dziś z powodzeniem realizujemy wdrożenia na rynkach zagranicznych, dostarczając nasz system i roboty m.in. do fabryk światowego producenta z sektora automotive – informuje Roman Szulik, Dyrektor Działu Robotów Mobilnych w AIUT.
AFORMIC obejmuje zarówno flotę robotów mobilnych AMR z rodziny Formica, jak również zaawansowany system AIUT Qursor, który w czasie rzeczywistym pozwala na zarządzanie operacjami logistycznymi na produkcji i w magazynie. – W ramach wdrożenia rozwiązania w kanadyjskiej fabryce naszego klienta, jednego ze światowych liderów branży automotive, łącznie 23 roboty mobilne AMR Formica obsługują w trybie ciągłym ponad 500 zadań logistycznych: dostarczając komponenty na linię produkcyjną i transportując gotowe elementy z linii do magazynu. Wdrożenie pozwoliło na pełną automatyzację procesów logistycznych w fabryce, tym samym zapewniając ciągłość produkcji i uwalniając załogę do nowych zadań. W ramach projektu zapewniliśmy kompleksową integrację wewnętrznych obszarów sterowania i kontroli, budując jeden spójny ekosystem logistyczny – kończy Roman Szulik.
Naszych ekspertów charakteryzuje zgodna opinia, że mimo postępu technologicznego, wózki AGV i AMR nie wyeliminują jednak całkowicie użycia floty wózków tradycyjnych, gdyż istnieje wiele zastosowań, które mogą wymagać wciąż obecności operatora lub ręcznej manipulacji. Ponadto, niektóre środowiska pracy mogą być bardziej skomplikowane lub niestandardowe, co utrudnia zastosowanie wózków autonomicznych.
Sławomir Erkiert
Ten i inne artykuły znajdziecie w czasopiśmie Kaizen – dostępnym w naszym sklepie
