Artykuł sponsorowany
Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treść artykułu i osobiste poglądy autora.
O autonomicznych robotach mobilnych słyszy się przynajmniej od kilku lat. Mimo to zdecydowanie większa część społeczeństwa nie wie, czym właściwie są te urządzenia lub myli je ze standardowymi robotami mobilnymi, którymi są np. wózki AGV (od Automated Guided Vehicles). Z niniejszego artykułu dowiesz się, czym tak naprawdę są autonomiczne roboty mobilne oraz jakie korzyści może przynieść ich implementacja w przedsiębiorstwie.
Nazwa autonomicznych robotów mobilnych to bezpośrednie tłumaczenie angielskiego Autonomous Mobile Robots (stąd też wziął się skrót AMR), który to termin odnosi się do grupy robotów mogących samodzielnie nawigować w przestrzeni bez konieczności wykorzystania zewnętrznej infrastruktury. Co więcej, roboty AMR całkowicie samodzielnie planują swoją trasę – przestrzeń wokół siebie „poznają” dzięki wykorzystaniu skanerów laserowych (umieszczonych z przodu robota) oraz systemu czujników. Takie wyposażenie pozwala im sprawnie omijać przeszkody i ludzi pojawiających się na ich drodze oraz w czasie rzeczywistym dobierać optymalną trasę przejazdu z punktu A do punktu B.
Z tego też względu roboty AMR są również zaliczane do grupy tzw. robotów współpracujących/cobotów (od ang. collaborative robots), czyli maszyn mogących bezpiecznie pracować z ludźmi na wspólnej przestrzeni roboczej.
Czy zatem robot tej klasy wymaga w ogóle operatora? Tak, ale w minimalnym stopniu – jego rola ogranicza się do wykonania pierwszego, ręcznie sterowanego przejazdu, podczas którego robot stworzy sobie mapę przestrzeni roboczej, a później ewentualnego nadzoru pracy maszyny.
Stworzenie takiej mapy jest bardzo proste – wystarczy tylko uruchomić odpowiedni mechanizm w robocie, a następnie dokładnie przejechać po np. hali magazynowej. Sterowanie podczas takiego przejazdu może się odbywać za pomocą wirtualnego joysticka w smartfonie. W trakcie przejazdu wspomniane już skanery laserowe będą wykrywać wszystkie stałe elementy wnętrza – np. maszyny i urządzenia stacjonarne, ściany i rampy. Powstała w ten sposób mapa posłuży robotowi do wyznaczania własnych tras przejazdu, dostosowanych do zmieniających się warunków.
Warto w tym miejscu wspomnieć, że do tak stworzonej mapy można dodawać nowe strefy (np. całkowicie wyłączoną z ruchu lub ograniczającą prędkość przejazdu na wyznaczonym odcinku). Oprogramowanie daje również możliwość wprowadzania dynamicznych zmian wytycznych i nowych celów (np. kolejne przystanki/stacje załadunkowe). Jeśli w strukturze obiektu zajdą jakieś większe zmiany, mapę można bez problemu zaktualizować, wykonując kolejny przejazd ręczny. Przy drobnych modyfikacjach nie ma takiej potrzeby, gdyż nie utrudnią one nawigacji robotom.
Wprowadzenie do zakładu robotów AMR niesie ze sobą wymierne korzyści, obok których nie sposób przejść obojętnie. Do najważniejszych z nich należą:
Autonomiczne roboty mobilne pozwalają na częściową lub całkowitą automatyzację transportu towarów i surowców w obrębie przedsiębiorstwa. Już jeden robot mobilny może wyraźnie podnieść efektywność intralogistyki i odciążyć pracowników, a cała ich flota zapewni płynny przepływ materiałów/produktów bez konieczności ciągłego nadzoru. Dzięki nim towary trafią z linii produkcyjnej wprost do magazynu w wymaganym czasie i bez zbędnych przystanków.
Zakład obsługiwany przez roboty mobilne może działać właściwie bez przerw – jedynym ograniczeniem jest tutaj pojemność baterii poszczególnych robotów, ale przy rozbudowanej flocie mogą one bez problemu zastępować ładujący się akurat model. Dostępne obecnie na rynku nowoczesne AMR-y są wyposażone w akumulatory pozwalające na ok. 6-8 godzin nieprzerwanej pracy, co właściwie pokrywa się z pojedynczą zmianą roboczą. Dzięki specjalnym automatycznym stacjom ładującym roboty same udadzą się na ładowanie, gdy energia ich baterii spadnie do ustalonego poziomu lub podładują się „na szybko” w okresach przestoju.
Warto w tym miejscu zaznaczyć, że roboty mobilne tej klasy mogą bez problemów orientować się w przestrzeni także po ciemku, dzięki czemu mogą obsługiwać zakład także w nocy i przy zgaszonym świetle.
Choć same roboty nie należą do najtańszych (co swoją drogą jest najczęściej powtarzanym argumentem przeciwko ich wdrażaniu), uzyskany dzięki nim wzrost efektywności pracy pozwoli szybko „odpracować” poniesione koszty. Zresztą nie są one aż tak drogie, jak mogłoby się wydawać – biorąc pod uwagę wydatki na zatrudnienie i szkolenia nowych pracowników, koszt ich wdrożenia jest często porównywalny lub nawet niższy. Co więcej, w przeciwieństwie do pojazdów AGV nie wymagają kosztownych zmian w infrastrukturze obiektu (wózki AGV mogą poruszać się wyłącznie po specjalnych magnetycznych liniach).
Jednakże to nie jednorazowe koszty są tutaj najważniejsze – wdrożenie robotów pozwala także wyraźnie obniżyć koszty stałe. Najlepszym przykładem jest tutaj wspomniane wcześniej oświetlenie – nawet kilka godzin dziennie bez światła może znacząco wpłynąć na miesięczny budżet zakładu, szczególnie w przypadku dużego obiektu zużywającego sporo energii elektrycznej. Roboty nie wymagają także przerw, wolnych dni świątecznych czy płatnych urlopów i mogą bez problemu obsłużyć transport palet i surowców/materiałów w ustalone miejsce, czy magazyn (zwłaszcza w połączeniu z automatycznymi regałami magazynującymi).
Roboty AMR charakteryzują się znacznie wyższym poziomem bezpieczeństwa pracy niż np. standardowe wózki widłowe – nie uszkodzą przechodzących ludzi, nie wezmą na siebie więcej ładunków, niż wynosi ich maksymalny udźwig, ani nie wpadną na regały magazynowe czy pojawiające się nagle przeszkody. Autonomiczne roboty mobilne bez problemu ominą potencjalne zagrożenie lub po prostu się zatrzymają, jeśli nie będzie dostępna alternatywna trasa, i ruszą dalej, gdy tylko przeszkoda zniknie z drogi.
Roboty mogą też bez przeszkód pracować w warunkach, które byłyby niebezpieczne lub szkodliwe dla ludzi. Przykładowo, jadąc po ładunek, mogą przemieszczać się trasami w niewielkiej odległości od linii produkcyjnych, przy których człowiek ryzykowałby zaczepieniem przez pracujące ramiona maszyn.
Dzięki dostępnym obecnie rozwiązaniom technologicznym autonomiczne roboty mobilne mogą znaleźć zastosowanie w praktycznie każdej gałęzi przemysłu – automatyzacji można poddać właściwie całą intralogistykę (oczywiście potrzebne będzie do tego odpowiednie oprogramowanie) oraz przynajmniej część innych procesów produkcyjnych.
Należy pamiętać, że roboty AMR można ogólnie podzielić na dwie grupy – wyspecjalizowane, stworzone na potrzeby jednego konkretnego zadania, oraz uniwersalne, na ogół wyposażone w wymienne moduły, które mogą wykonywać różne działania i być na bieżąco dostosowywane do aktualnych potrzeb firmy. Moduły te zapewniają im niesamowitą elastyczność i wielozadaniowość.
Świetnym przykładem tej drugiej grupy są VERSABOTy – to zaawansowane AMR-y o budowie modułowej oferowane przez firmę VersaBox, jednego z czołowych polskich przedstawicieli branży AMR. Wykorzystamy je poniżej przy omówieniu kilku najpopularniejszych zastosowań tej klasy urządzeń.
Moduł sprzęgu automatycznego umożliwia robotowi holowanie najróżniejszych wózków i platform mobilnych (m.in. kanbany, wózki paletowe czy gitterboxy). Roboty uniwersalne są wyposażone w standaryzowany interfejs pozwalający tej samej jednostce holować różne typy wózków.
Współpraca z wózkami/platformami mobilnymi przebiega bardzo płynnie i szybko – autonomiczny robot mobilny podjeżdża do punktu odbioru i po wykryciu stojącej w nim platformy mobilnej, wjeżdża pod nią, sprzęga z nią i odwozi do punktu docelowego. Na miejscu odczepia ją i jedzie po kolejną.
Robot mobilny wyposażony w moduł podnośnika może odbierać/zdawać pojedyncze palety w specjalnej stacji odbiorczo-zdawczej – wjeżdża do doku, unosi paletę i rusza do punktu docelowego, opuszczając na siebie paletę od razu po wyruszeniu ze stacji. W stacji docelowej dokuje, odstawia paletę i jedzie po kolejną.
Wspomniane wcześniej czujniki pozwalają nie tylko precyzyjnie wjeżdżać do takich stacji, ale także rozpoznawać, czy nie znajdują się w nich już jakieś roboty – robota można zaprogramować tak, by w takiej sytuacji jechał do innej wolnej stacji lub poczekał na zwolnienie się aktualnej.
Autonomiczny robot mobilny z modułem sprzęgu stałego jest często wykorzystywany do pracy z bardziej wyspecjalizowanymi wózkami, np. wyposażonymi w zautomatyzowane przenośniki rolkowe. Wózek tego typu służy do przewozu ciężkich ładunków odbieranych wprost z rolkowej linii produkcyjnej. Po przetransportowaniu np. do magazynu, rolki wózka są uruchamiane i przekazują ładunki na podobny taśmociąg.
Innym często sprzęganym w ten sposób typem wózków są wieszaki do transportu elementów między gniazdami produkcyjnymi.
Autonomiczny robot mobilny to jedno z najnowocześniejszych rozwiązań technologicznych dostępnych przedsiębiorstwom – jest on w stanie poruszać się całkowicie samodzielnie po zakładzie dzięki wysoce precyzyjnym czujnikom i przygotowanym ogólnym wytycznym. Specjalne programy do zarządzania flotą robotów umożliwiają łatwe planowanie zadań i przygotowanie wytycznych. Niezwykle ważną kwestią jest to, że niepotrzebne jest szeroko zakrojone przygotowywanie zakładu do wdrożenia takiego robota – wystarczy tylko przygotować punkty, w których będą mogły odbierać/zdawać towary i stosowne ładowarki. Co więcej, robot mobilny tej klasy jest gotowy do pracy już po kilku godzinach od „wyjęcia z pudełka” – wystarczy tylko raz przejechać ręcznie robotem po zakładzie, by ten stworzył sobie mapę otoczenia, dzięki której sam będzie dobierał optymalne trasy przejazdu. Należy też pamiętać, że autonomiczne roboty mobilne mogą bez ryzyka działać na tych samych obszarach roboczych, co ludzie i świetnie uzupełniać ich pracę.
VersaBox – polski producent autonomicznych robotów mobilnych dostarczający swoje rozwiązania na całym świecie
Zdjęcia: materiał prasowy Klienta.
