Η ζήτηση για αυτόνομα κινητά ρομπότ (AMR) και αυτοματοποιημένα κατευθυνόμενα οχήματα (AGV) εκρήγνυται ως βιομηχανικός αυτοματισμός
συνεχίζει να απογειώνεται. Αυτά τα έξυπνα μηχανήματα διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην ενίσχυση της παραγωγικότητας, επιτρέποντας την ευέλικτη παραγωγή και διασφαλίζοντας την ασφάλεια στην εργασία. Ωστόσο, οι κατασκευαστές και οι εταιρείες ενοποίησης συστημάτων αντιμετωπίζουν σημαντικές προκλήσεις όσον αφορά την ταχεία ανάπτυξη και ανάπτυξη αυτών των ρομπότ ενόψει του αυξανόμενου αριθμού επιλογών που διατίθενται στην αγορά και των εξελισσόμενων απαιτήσεων των πελατών.
Η αγορά για AMR και AGV συνέχισε να επεκτείνεται τα τελευταία χρόνια, ειδικά στους τομείς της κατασκευής, της εφοδιαστικής και της αποθήκευσης. Σύμφωνα με ερευνητές της αγοράς, οι αποστολές κινητών ρομπότ αυξήθηκαν κατά 53% το 2022 και αναμένεται να συνεχίσουν να αυξάνονται με ρυθμό περίπου 50% ετησίως για τα επόμενα πέντε χρόνια. Αυτή η ανάπτυξη δεν αντανακλά μόνο τη ζήτηση της αγοράς για τεχνολογία αυτοματισμού, αλλά και την επείγουσα προσπάθεια της μεταποιητικής βιομηχανίας να βελτιώσει την παραγωγικότητα και την ευελιξία.
Ωστόσο, με την ταχεία ανάπτυξη της αγοράς, οι κατασκευαστές AMR και AGV αντιμετωπίζουν μια σειρά από προκλήσεις. Από τη μία πλευρά, πρέπει να καινοτομούν συνεχώς για να παρέχουν νέες δυνατότητες και λύσεις που ανταποκρίνονται στις ανάγκες των πελατών. Από την άλλη πλευρά, πρέπει επίσης να επικεντρωθούν στο time-to-market για να διασφαλίσουν ότι τα προϊόντα τους μπορούν να εισέλθουν γρήγορα στην αγορά και να πάρουν το προβάδισμα.
Προκλήσεις στην ανάπτυξη φορητών ρομπότ
Οι κατασκευαστές και οι ενοποιητές συστημάτων αντιμετωπίζουν μια σειρά από προκλήσεις στην ανάπτυξη κινητών ρομπότ. Πρώτον, ο σχεδιασμός, η κατασκευή και η ενσωμάτωση κινητών ρομπότ είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που απαιτεί σημαντική επένδυση χρόνου, προσπάθειας και τεχνογνωσίας. Δεύτερον, καθώς η τεχνολογία συνεχίζει να εξελίσσεται και αναδύονται νέες λύσεις και τεχνολογίες, οι κατασκευαστές πρέπει να μαθαίνουν συνεχώς και να προσαρμόζονται στις νέες τάσεις της τεχνολογίας. Τέλος, λόγω της ποικιλόμορφης και μεταβαλλόμενης φύσης των απαιτήσεων της αγοράς, οι κατασκευαστές πρέπει να είναι σε θέση να ανταποκρίνονται γρήγορα στις ανάγκες των πελατών και να παρέχουν εξατομικευμένες λύσεις.
Για να ανταποκριθούν σε αυτές τις προκλήσεις, οι κατασκευαστές και οι ενοποιητές συστημάτων πρέπει να βρουν μια λύση που να είναι ευέλικτη, αποτελεσματική και εύκολη στην ενσωμάτωση. Οι αρθρωτές λύσεις, ως αναδυόμενη τάση της τεχνολογίας, παρέχουν νέες ιδέες και μεθόδους για την ανάπτυξη κινητών ρομπότ.
Οι αρθρωτές λύσεις επιταχύνουν την ανάπτυξη AMR και AGV
Οι αρθρωτές λύσεις αναλύουν πολύπλοκα συστήματα σε ανεξάρτητες ενότητες, καθεμία με συγκεκριμένες λειτουργίες και διεπαφές, φέρνοντας τρία σημαντικά πλεονεκτήματα:
Ευελιξία: Διαφορετικές μονάδες μπορούν να συνδυαστούν γρήγορα για να ταιριάζουν σε διάφορες ανάγκες των πελατών και σενάρια εφαρμογής.
Εύκολη ενσωμάτωση: Οι τυποποιημένες διεπαφές και τα πρωτόκολλα μεταξύ των μονάδων κάνουν την ενοποίηση με άλλα συστήματα ή συσκευές απλή.
Επεκτασιμότητα: Καθώς η τεχνολογία προχωρά και η αγορά αλλάζει, προστίθενται εύκολα νέες μονάδες ή λειτουργίες για την επέκταση των δυνατοτήτων του συστήματος.
Κατά την ανάπτυξη AMR και AGV, οι αρθρωτές λύσεις μπορούν να απλοποιήσουν σε μεγάλο βαθμό τη διαδικασία ανάπτυξης και να επιταχύνουν το χρόνο κυκλοφορίας στην αγορά.
Για παράδειγμα.
Η Rexroth προσφέρει το κιτ ρομποτικής ROKIT και το κιτ εργαλείων αυτοματισμού ctrlXAUTOMATION ως μια ολοκληρωμένη αρθρωτή λύση. Οι λύσεις περιλαμβάνουν εξαρτήματα λογισμικού και υλικού που χειρίζονται τον εντοπισμό θέσης, την πλοήγηση και την κίνηση για ένα ευρύ φάσμα τύπων οχημάτων. Με αυτή τη λύση, οι κατασκευαστές μπορούν να κατασκευάσουν γρήγορα κινητά ρομπότ που ανταποκρίνονται στις ανάγκες των πελατών τους και μειώνουν σημαντικά τον χρόνο διάθεσης στην αγορά.
Η σουίτα ROKIT περιλαμβάνει εξαρτήματα υλικού και λογισμικού τελευταίας τεχνολογίας που χειρίζονται με ακρίβεια τις ανάγκες εντοπισμού θέσης, πλοήγησης και ελέγχου κίνησης όλων των τύπων οχημάτων. Το λειτουργικό του σύστημα σε πραγματικό χρόνο που βασίζεται σε Linux, οι τυποποιημένες ανοιχτές διεπαφές, οι ευέλικτες τεχνικές προγραμματισμού, καθώς και η τεχνολογία που βασίζεται στο Web και οι ολοκληρωμένες δυνατότητες συνδεσιμότητας IoT, μειώνουν δραματικά τον φόρτο εργασίας εξαρτημάτων και μηχανικής και αυξάνουν την απόδοση έως και 30% έως 50%.
Συνεργασία και ανταλλαγή δεδομένων
Το ctrlX AUTOMATION βασίζεται σε ανοιχτά πρότυπα όπως EtherCAT, OPC UA, MQTT, VDA 5050 κ.λπ., διασφαλίζοντας συμβατότητα και διαλειτουργικότητα με διαφορετικά συστήματα. Και η σουίτα ROKIT προσφέρει στους χρήστες μεγάλη ευελιξία χάρη στη συμβατότητά της με καθιερωμένους υπολογιστές, λειτουργικά συστήματα και σαρωτές λέιζερ.
Όσον αφορά την ανταλλαγή δεδομένων, τα στοιχεία του ROKIT όπως ο εντοπιστής, ο πλοηγός και ο κινητήρας μπορούν να συνδεθούν απρόσκοπτα στην πλατφόρμα ελέγχου ctrlX CORE και να μεταφέρουν αποτελεσματικά δεδομένα μέσω της αρχιτεκτονικής εφαρμογής του. Επιπλέον, η τεχνολογία επιπέδου δεδομένων του ctrlX εξασφαλίζει γρήγορη και ακριβή ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ δεδομένων διεργασίας και λειτουργιών ασφαλείας.
Προγραμματιστικές απαιτήσεις
Η υλοποίηση των στοιχείων AMR και AGV δεν απαιτεί εις βάθος γνώσεις προγραμματισμού. Η διαισθητική και εύχρηστη γραφική διεπαφή χρήστη του aXessor μειώνει σημαντικά τον χρόνο διάθεσης στην αγορά και επιτρέπει στον χρήστη να εστιάσει στη βασική επιχειρηματική λογική του έργου.
Ανοιχτή Αρχιτεκτονική και Εφαρμογές Λογισμικού
Η αρχιτεκτονική ανοιχτού λογισμικού του ctrlX AUTOMATION επιτρέπει στους προγραμματιστές την ελευθερία να επιλέξουν την επιθυμητή εφαρμογή ή να χρησιμοποιήσουν οποιοδήποτε λογισμικό ανοιχτού κώδικα. Το λογισμικό που έχει αναπτυχθεί μόνο του μπορεί επίσης να εκτελεστεί στην πλατφόρμα ελέγχου, ενώ λειτουργίες από όλες τις κοινές γλώσσες προγραμματισμού μπορούν να μετατραπούν σε εφαρμογές που μπορούν να διανεμηθούν και να λειτουργήσουν μέσω του CtrlX Store.
Απαιτήσεις ασφαλείας
Για τις απαιτήσεις ασφαλείας των AMR και AGV, το ctrlX AUTOMATION και το ROKIT Motor προσφέρουν ολοκληρωμένες λύσεις. Με τη σύνδεση EtherCAT Fail-Safe (FSoE), όλες οι πληροφορίες ασφαλείας ανταλλάσσονται αξιόπιστα και επιτυγχάνεται λειτουργική ασφάλεια σύμφωνα με την κατηγορία απόδοσης d. Επιπλέον, η λύση ασφαλείας ctrlX SAFETY παρέχει τις απαραίτητες διεπαφές και μονάδες για την υποστήριξη ασφαλών αριθμητικών υπολογισμών και τη διασφάλιση σταθερής λειτουργίας του συστήματος.
Εύκολο στην εφαρμογή
Οι διαχειριστές εγκαταστάσεων μπορούν εύκολα να ενσωματώσουν AMR και AGV χωρίς δαπανηρές αλλαγές στην υποδομή. Το λογισμικό εντοπισμού θέσης του robit locator που βασίζεται σε λέιζερ καθορίζει τη θέση του οχήματος σε πραγματικό χρόνο και δημιουργεί αυτόματα έναν χάρτη του περιβάλλοντος χωρίς να απαιτεί αλλαγές στην υπάρχουσα δομή.
Η ρομποτική και τα εξαρτήματα αυτοματισμού όχι μόνο απλοποιούν τη διαδικασία ανάπτυξης, θέσης σε λειτουργία και μηχανικής ενός αυτοματοποιημένου συστήματος καθοδηγούμενου οχήματος, αλλά συντομεύουν επίσης τον κύκλο ανάπτυξης μειώνοντας δραματικά τον αριθμό των εξαρτημάτων, του χώρου τοποθέτησης, των διεπαφών και των καλωδίων που απαιτούνται μέσω ενός εξαιρετικά ενοποιημένου και συμπαγούς σχεδίου. Με αυτή τη λύση, η τοπολογία των AGV μπορεί να αναδιαμορφωθεί επιτυχώς ώστε να είναι πιο απλή και πιο ευέλικτη, γεγονός που ικανοποιεί την υψηλή ζήτηση για αυτοματισμό και ευφυΐα σε μελλοντικά εργοστάσια.