Wdrożenie robotów mobilnych AGV i AMR – bezpiecznie z Etisoft

13 kwiecień 2021 - Zespół specjalistów Etisoft Smart Solutions

Roboty mobilne potocznie zwane AGV lub AMR to w zakładach Przemysłu 4.0 istotny element wyposażenia hal fabrycznych czy magazynowych. Argumentów za ich stosowaniem jest wiele. To m.in. zapewnienie bezpieczeństwa pracy, wydajność i niezawodność systemu, szybki czas zwrotu inwestycji oraz alternatywa dla kurczącego się rynku pracy. Inwestycji w wózki AGV, jak wszystkiemu co nowe na rynku, towarzyszą liczne pytania i wątpliwości. Z pewnością chcemy zminimalizować ryzyko, ale boimy się zmian. Wdrożenie robotów mobilnych – w tym tekście skupimy się przede wszystkim na szeroko pojętym bezpieczeństwie w kontekście inwestycji w pojazdy AGV/AMR. W roli ekspertów występują specjaliści z Etisoft Smart Solutions – producenta i integratora rozwiązania.

Pojazdy AGV – systemy bezpieczeństwa

Roboty mobilne AGV, a ich systemy bezpieczeństwa są bez wątpienia są jednym z istotniejszych aspektów. Kwestie tę należy poruszyć zarówno podczas fazy projektowania robota, jak i w trakcie wdrożenia.

Wdrożenie robotów mobilnych AGV – podczas projektowania należy przewidzieć wiele możliwych sytuacji oraz scenariuszy, które mogą doprowadzić do zaistnienia sytuacji niebezpiecznej. Po wnikliwej analizie ryzyka wspieranej przez wymagania norm takich jak np. ISO 3691-4 można nanieść niezbędne poprawki i modernizacje. Stanowią one o układzie bezpieczeństwa, nie zapominając o jego odpowiedniej integracji z układem sterowania. Najlepsze efekty daje ścisła synergia pomiędzy tymi dwoma układami – powstaje wtedy produkt zarówno inteligentny, jak i bezpieczny. Standardem wyposażenia robotów AGV stały już LIDARy. By autonomiczny wózki AGV były bezpieczne dla innych pojazdów, osób oraz współpracował z istniejącą infrastrukturą, szczególną uwagę zwracamy na wiele parametrów pracy robota. To na przykład:

  • Nawierzchnia – w przypadku śliskiej nawierzchni w przedsiębiorstwie, w porównaniu z nawierzchnią standardową, betonową może być wymagane wydłużenie monitorowanych stref wykrywania przeszkód
  • Prędkość – może być wymagana zmiana maksymalnej prędkości robota z ładunkiem ze względu na nietypowy rozkład masy przewożonego towaru.

W ten sposób można przede wszystkim uniknąć nie tylko ryzyka powiązanego ze spowodowaniem urazu, ale również uszkodzenia transportowanych produktów.
Mimo zapewnienia najwyższej jakości i skuteczności układów bezpieczeństwa, dostosowanie go jest niezbędne do poprawnej i bezpiecznej pracy. (Dominik Ługowski, inżynier systemów bezpieczeństwa i sterowania, Etisoft Smart Solutions).

Roboty mobilne AGV: bezpieczeństwo poprzez symulacje procesów logistycznych

W celu wdrożenia systemu intralogistycznego bazującego m.in. na robotach AGV/AMR niezwykle istotny jest etap projektowo – koncepcyjny. Jego wynikiem jest parametryczna symulacja procesu.  Jest ona wirtualnym odwzorowaniem rzeczywistego procesu, który można poddawać zmiennym warunkom produkcyjnym i obserwować zachowania poszczególnych składowych. W zależności od procesu, budując symulację należy określić:

  • czas taktu produkcyjnego
  • rozlokowanie punktów logistycznych
  • wyznaczenie ciągów komunikacyjnych
  • wielkość floty robotów mobilnych.

Dodatkowo, roboty mobilne AGV opisujemy zestawem parametrów. To: prędkość poruszania się, czas załadunku/rozładunku, czas ładowania akumulatorów oraz innymi wynikającymi np. z wymogów bezpieczeństwa robotów mobilnych. Na podstawie symulacji możemy określić czy wymagane wskaźniki wydajnościowe procesu zostaną spełnione przy zakładanych parametrach floty robotów mobilnych.

Wykorzystanie symulatora procesów intralogistycznych pozwala na przeprowadzenie wielu scenariuszy i wariantów zakładanego procesu. Dzieje się to bez konieczności przeprowadzania kosztownych prac w zakładzie klienta. Bez wątpienia, podejście to pozwala również na wcześniejszą identyfikację potencjalnych problemów. Pozwala na przygotowanie odpowiednich środków zaradczych, dzięki czemu przyspieszy również prace związane z rzeczywistą integracją i wdrożeniem. (Magdalena Adamczak, specjalista ds. symulacji i optymalizacji, Etisoft Smart Solutions)

Pojazdy AGV a bezpieczne zarządzanie i optymalizacja transportu: bezpieczeństwo funkcjonowania procesów

Całą flotą robotów, infrastrukturą towarzyszącą zarządza system nadrzędny Intrafleet. System Intrafleet zapewnia m.in. zarządzanie procesem ładowania baterii AGV, optymalną delegacją i kompozycją zadań/misji, zbieranie i przetwarzanie informacji z punktów logistycznych. Monitoruje działanie każdego pojazdu zapewniając w związku z tym ciągłość realizacji dostaw oraz procesów logistycznych. Jednocześnie Intrafleet współpracuje z systemami ERP i MES zapewniając automatyczną wymianę danych z systemami Klienta w czasie rzeczywistym.

Dzięki tym i wielu innym funkcjom, system nadrzędny nieustannie nadzoruje, monitoruje oraz kontroluje pracę wszystkich komponentów systemu automatycznego transportu. Gwarantuje to bezpieczeństwo funkcjonowania procesów. (Jakub Rudner, menedżer ds. rozwoju nowych technologii, Etisoft Smart Solutions).

Symulacje fizyki – już na etapie projektowania

W procesie projektowania robotów mobilnych, jak i również urządzeń współpracujących dobrą praktyką jest stosowanie symulacji. Zastosowanie technologii symulacji dynamicznych pozwala zweryfikować koncept działania produktu bez potrzeby produkcji prototypów i testów, które dostarczą danych o funkcjonowaniu urządzenia. Rozwiązanie takie pozwala zaoszczędzić bezcenny czas. Bezsprzecznie, również dużą ilość zasobów, co wiąże się bezpośrednio z zaoszczędzeniem kosztów. Niewątpliwie, symulacje stanowią wartościowy wkład zarówno do celów weryfikacji założeń dotyczących kinematyki oraz dynamiki robota, jak i do weryfikacji zakładanych obciążeń jakich robot może doświadczyć. Podczas symulacji badane są między innymi:

  • kolizje
  • uderzenia
  • utrata równowagi
  • poślizgi robotów
  • urządzeń i obiektów w ich najbliższym środowisku, gdzie uzyskujemy konkretne informacje na temat sił, momentów prędkości, przyspieszeń i pozycji w układach.

Wdrożenie robotów mobilnych: od symulacji procesów do testowania

Cykl projektowania, symulowania i korekcji można powtarzać tak często jak jest to potrzebne do uzyskania satysfakcjonujących wyników i konstrukcji, która spełni założone wymagania.

Symulacje pozwalają na odwzorowanie skomplikowanej bądź co bądź dziedziny fizyki jaką jest mechanika. Kolejnym niezwykle wartościowym aspektem jest budowanie i testowanie algorytmów sterowania urządzeniem w trakcie prototypowania symulacyjnego. Jest to niezwykle przydatne w pracach rozwojowych dotyczących sterowania robotem. Dzięki temu prace związane m.in. z nawigacją robotów, sterowaniem napędami, sygnałami czujników, układem bezpieczeństwa można realizować właśnie na etapie projektowania, a nie dopiero po ukończeniu budowy prototypu. (Olaf Dudek, menedżer ds. badań i rozwoju Etisoft Smart Solutions).

Niezawodność działania dzięki komponentom od renomowanych dostawców i bezpieczeństwo transportu

Produkty z obszaru robotyki mobilnej oraz urządzeń współpracujących z uwagi na zastosowanie przemysłowe wyposaża się w podzespoły o wysokiej niezawodności i trwałości. Chodzi o to, aby nieprzerwanie przez lata pracowały z wymaganą dokładnością realizując procesy klientów. Na rynku istnieje wiele rozwiązań technicznych oraz elementów, które możemy z grubsza przydzielić do obszarów amatorskich, przemysłowych, wojskowych etc. Komponenty realizujące te same funkcje w zależności od grupy są mniej lub bardziej zawodne. Często jest to powiązane również z ich kosztem i czasem dostaw. Systemy ESS są przygotowywane w sposób profesjonalny. Wykorzystują podzespoły renomowanych marek, które dostarczają układy sterowania, oczujnikowanie, elementy energoelektroniczne, a w szczególności elementy układu bezpieczeństwa.

To dzięki zastosowaniu komponentów z najwyższej półki nasze produkty mogą realizować w sposób niezawodny zadanie bezpiecznego transportu. Dzieje się to poprzez funkcje bezpieczeństwa takie jak:

  • wykrywanie obecności pracowników
  • przeszkód
  • kontrola układów napędowych i hamulcowych
  • pozycji
  • ładunku
  • stanu naładowania akumulatorów.

Ponadto wszelkie funkcje pozycjonowania, nawigacji, wykrywania, orientacji są realizowane przez komponenty znanych marek. Dzięki temu precyzja i niezawodność spełnia nie tylko zapisy norm i wymagań, ale także oczekiwania klienta. (Olaf Dudek, menedżer ds. badań i rozwoju, Etisoft Smart Solutions)

wózek AGV, wózki AGV, wózek samojezdny, pojazdy AGC, roboty mobilne AGV, bezpieczeństwo roboty mobilne

Normy gwarancją bezpieczeństwa użytkowania robotów mobilnych

Produkowane i dostarczane przez Etisoft Smart Solutions roboty mobilne oraz urządzenia współpracujące są maszynami. Muszą spełniać wymogi zasadnicze Dyrektywy maszynowej 2006/42/WE, która traktuje ogólnie o produkcji i postaci finalnej produktu.

Typów i rodzajów maszyn jest wiele. Natomiast urządzenia takie jak roboty są ściśle specjalistycznymi rozwiązaniami. W związku z tym podlegają normom ze szczegółowymi wymogami. Takimi normami są m.in. normy dotyczące szeroko pojętego bezpieczeństwa maszyn dla zasad projektowania, zmniejszania ryzyka, zapobieganiu kolizji z człowiekiem, układów elektrycznych oraz układów sterowania. Najważniejszą wśród wymagań dla bezpieczeństwa pojazdów autonomicznych jest norma PN-EN 3691-4. Weszła ona w życie w zeszłym roku i zastąpiła starą normę PN-EN 1525 z 1999 roku. Norma ta pod względem wymagań mocno się różni chociażby z powodu innego postrzegania postępu technologicznego ponad 20 lat temu. Wspomniana norma bezpieczeństwa, wymienione powyżej oraz Dyrektywa dotycząca kompatybilności elektromagnetycznej EMC są w pełni zachowane dla naszych produktów. Pozwala to na wdrożenia w pełni bezpiecznych i funkcjonujących systemów u naszych klientów. (Olaf Dudek, menedżer ds. badań i rozwoju, Etisoft Smart Solutions).

Pojazdy AGV – bezpieczeństwo inwestycji

Za rozwiązaniami oferowanymi przez Etisoft Smart Solutions stoi pozycja, rozpoznawalność i wiarygodność działającej z powodzeniem na międzynarodowych rynkach firmy Etisoft. Istniejący od prawie 30 lat Etisoft to dojrzałe technologicznie przedsiębiorstwo. Firma jest obecna na rynku producentów i dostawców elementów funkcyjnych dla wielu branż. Siłą marki jest stabilna pozycja i konsekwentna praca nad rozwojem przedsiębiorstwa wszechstronnie wspierającego automatyzację produkcji. Stąd decyzja o poszerzeniu portfolio i wsparcie klientów zainteresowanych automatyzacją swoich procesów m.in. poprzez roboty mobilne AGV/AMR.

Jeśli masz pytania dotyczące tego rozwiązania, nurtują Cię dodatkowe kwestie, interesuje Cię wdrożenie robotów mobilnych – skontaktuj się z nami.

Zapytanie

Podobne artykuły

Back to top