Wózki widłowe automatycznie prowadzone (AGV – Automated Guided Vehicles) po raz pierwszy zostały zastosowane ponad 60 lat temu w celu transportowania materiałów. Były to urządzenia budowane na specjalne zamówienie przez wąską grupę firm projektowych i montażowych w celu wykonywania nietypowych zadań przez nieliczną grupę producentów. Firmy, które potrafiły zbudować i zainstalować automatycznie prowadzone wózki, oferowały bardzo ograniczony serwis oraz lokalne wsparcie.
Rynek był relatywnie niewielki w odniesieniu do zamówień wózków podnośnikowych – kilka tuzinów systemów prowadzenia automatycznego wraz z kilkuset wózkami instalowanymi każdego roku.
Podczas kiedy technologie przemysłowe rozwijają się coraz bardziej, producenci wózków widłowych nie zostają w tyle. Zaczęto wprowadzać automatyzację pojazdów podnośnikowych, co spowodowało nagły wzrost zainteresowania użytkowników. Oczekuje się, że automatyczne wózki widłowe nowej generacji zrewolucjonizują współczesny rynek.
W pełni zautomatyzowane wózki ALT różnią się od automatycznych wózków AGV starszej generacji, sprawiając, że stają się interesującym rozwiązaniem, a jednocześnie są osiągalne finansowo dla coraz większej grupy użytkowników.
Wózki AGV
Początkowo wózki AGV (z automatycznym prowadzeniem) były zazwyczaj użytkowane w zakładach przetwórczych lub wydziałach produkcyjnych w celu dostarczania części lub materiałów wsadowych do linii produkcyjnej lub w pracach transportowych wzdłuż linii montażowej. Stosowano je również w przemyśle wydawniczym przy dostawie wielkich roli papieru do maszyn drukarskich.
Wózki AGV były drogie, wymagały złożonych systemów oprzyrządowania do przemieszczania się stałą i tą samą ścieżką, przenoszących te same lub podobne przedmioty w sposób ciągły, bez ingerencji człowieka. Nadanie pełnej mocy operacyjnej systemom prowadzenia wózków wymagało wielu miesięcy, a nawet lat prac projektowych, budowlanych i instalacyjnych. Systemy te były nieelastyczne – po zainstalowaniu bardzo trudno było je zmodyfikować w późniejszym okresie eksploatacji. Znacząca inwestycja wymagająca czasu oraz środków finansowych była uzasadniona głównie oszczędnością kosztów robocizny oraz możliwością pracy wózków 24/7/365 bez przerw na kawę, urlopy czy zwolnienia lekarskie.
Współczesny rynek konwencjonalnych wózków AGV jest nadal niszowy – sprzedaż kilkuset wózków na rok, zazwyczaj tego samego typu zakładom montażowym, przemysłu przetwórczego lub drukarniom. Podczas kiedy technologia została w pewnym sensie udoskonalona, ograniczenia dotyczące tradycyjnej technologii AGV, dostawców oraz systemów pozostały bez zmian. Pojazdy są nadal bardzo kosztowne, złożone, nieelastyczne i budowane przez firmy oferujące nadal ograniczony serwis oraz wsparcie.
W pełni zautomatyzowane wózki ALT dodają elastyczności
Być może największa różnica pomiędzy wózkami AGV a wózkami zautomatyzowanymi ALT jest taka, że urządzenia te nie wymagają prowadnic, taśm czy wbudowanych w posadzkę przewodów lub magnesów prowadzących. Trasa przejazdu może być ustanowiona szybko, bez konieczności przebudowy infrastruktury budynku, integracji z działem IT, planowania zasobów zakładu czy zmiany systemu zarządzania magazynem. Oznacza to, że urządzenia ALT mogą „uczyć się” tras przejazdu i zacząć wykonywać przydatną pracę w ciągu kilku godzin zamiast tygodni lub miesięcy wymaganych do implementacji systemów AGV.
Oznacza to również, że systemy ALT są bardziej elastyczne. Pracują na wcześniej zaplanowanych trasach, jednak trasy nie muszą być stałe, ale mogą być modyfikowane w razie potrzeby. Dodatkowe trasy mogą być z łatwością dodane, usunięte lub adaptowane w celu sprostania potrzebom wynikającym z potrzeb produkcyjnych czy transportowych. Każda powtarzana trasa, gdzie operator nie jest potrzebny, jak np. powrót do ładowni baterii oraz z powrotem, może być z łatwością zaprogramowana.
Jeżeli wózki ALT nie mają stałych tras, to skąd mają wiedzieć, gdzie należy jechać? Odpowiedź jest bardzo prosta – człowiek uczy je, co należy robić. Podczas kiedy technologia „pod maską” jest bardzo skomplikowana, uczenie się tras podczas manualnego użytkowania przez operatora jest bardzo proste. Urządzenia ALT „uczą się” tras oraz czynności niezbędnych do wykonania podczas przejazdu w trakcie osobistej obsługi przez operatora.
W momencie gdy wózek „widzi” przeszkodę podczas swojego przejazdu, zmniejsza swoją prędkość i ewentualnie zatrzymuje się, aż do momentu, kiedy przeszkoda nie zostanie usunięta, a następnie kontynuuje swoją trasę. Operator musi manualnie załadować palety, jednak nowoczesny wózek ALT automatycznie rozładuje je we wcześniej zaprogramowanej lokalizacji.
Działania takie jak użycie klaksonu, zatrzymanie lub określenie skrzyżowań oraz miejsc składowania palet są wprowadzane przez operatora w trybie nauki urządzenia.
Trasy raz zapisane mogą być stosowane tak często, jak tylko wystąpi taka potrzeba. Użytkując wózki ALT, istnieje możliwość zapisywania dowolnej liczby tras, pod warunkiem że nie są one dłuższe niż 15 kilometrów.
Inną znaczącą zaletą wózków ALT jest to, że mogą być obsługiwane przez człowieka w trybie manualnym, tak jak konwencjonalne wózki widłowe. Możliwości przełączenia w tryb pracy „opcja operatora” niesie ze sobą dodatkowe korzyści. Jeśli zaistnieje taka potrzeba, operator może użyć wózka tak jak konwencjonalnego poprzez zwykłe wejście do kabiny operatora i przejęcie nad nim kontroli, przełączając go w tryb manualny. Typowe wózki AGV z automatycznym prowadzeniem nie mają takiej możliwości. W dodatku konwencjonalne wózki AGV nie mają nawet kabiny operatora oraz kontrolek sterujących.
Szybka adaptacja wózków ALT
W zbliżających się latach adaptacja w pełni zautomatyzowanych wózków ALT w przemyśle wózków podnośnikowych nastąpi w relatywnie krótkim czasie. Nowe technologie są tańsze i prostsze do implementacji niż kiedykolwiek wcześniej. Elastyczność technologii ALT, łatwość instalacji oraz obsługi zwiększy jej popyt w przemyśle. Wózki ALT w niedalekiej przyszłości będą mogły być zasilane wodorem oraz zaawansowanymi akumulatorami.
Ponieważ wygląd wózków typu ALT jest bardzo podobny do konwencjonalnych wózków podnośnikowych z wbudowanymi dodatkowymi funkcjami oraz możliwością pracy w dwóch trybach – automatycznym i ręcznym, pracownicy odczują wysoki komfort pracy z nimi w bardzo krótkim czasie. Urządzenia ALT są przyjazne użytkownikowi i znacznie szybciej akceptowalne w porównaniu do wózków AGV.
Urządzenia ALT zastępują tradycyjne manualne wózki widłowe lub różnorodne prace w magazynach i centrach dystrybucyjnych, zakładach produkcyjnych dla powtarzalnych, horyzontalnych prac transportowych, wliczając w to:
- przenoszenie produktów z magazynów do obszarów odbioru ładunków,
- transport materiałów z końca linii produkcyjnych do magazynu,
- dostarczanie komponentów oraz części zamiennych do linii produkcyjnych,
- realizowanie długich przewozów w centrach dystrybucji.
Każdy zakład, który ma powtarzalne lub zbliżone trasy przejazdów, może czerpać duże korzyści z posiadania wózków typu ALT. Większe operacje przenoszenia dużej liczby palet na odległe dystanse to najlepsze zastosowanie maszyn typu ALT.
Centra dystrybucji mogą mieć mniej regularne trasy przejazdów oraz małą liczbę typowych powtarzalnych zadań, ale mogą również odnieść korzyści z zastosowania automatycznie wykonywanych zadań transportu poziomego.
Ponieważ mogą być zaprogramowane oraz gotowe do pracy w ciągu kilku godzin, zamiast tygodni lub miesięcy jak do tej pory, wózki ALT są wynajmowane na zasadzie umowy najmu na wymagany czas.
Ponieważ operatorzy są potrzebni tylko do zaprogramowania wózków ALT, urządzenia te mogą być zastosowane w obszarach składowania materiałów o wysokiej wartości lub substancji niebezpiecznych albo w jakimkolwiek innym obszarze zakładu, gdzie obecność personelu ze względów bezpieczeństwa powinna być zredukowana do minimum.
Identyfikacja ograniczeń
Istnieją jednak pewne ograniczenia dla zautomatyzowanej technologii ALT. Operator jest wymagany do załadunku palet na widły wózka; urządzenie ALT nie wykona tej operacji automatycznie. Ponieważ system jest prowadzony przez system wizyjny, urządzenia ALT wymagają odpowiedniego oświetlenia podczas procesu nauczania oraz w trakcie przejazdu wytyczoną trasą. Nie będą one pracować w zakładach, gdzie oświetlenie jest niewystarczające. Wózki ALT wymagają pewnej stałej geografii zakładu w celach rozpoznawczych i nie będą dobrze pracować w obszarach o luźnych składowiskach, które ciągle się zmieniają.
Współczesne urządzenia ALT nie potrafią jeszcze poruszać się pomiędzy chłodniami a obszarami o temperaturze otoczenia, ponieważ zmiana temperatury powoduje tworzenie się skroplin na soczewkach laserów, ograniczając widzenie urządzenia. Dodatkowo nie ma takiej technologii pojazdów ALT, która spełniałaby wymogi przepisów związanych z pracą w strefach wybuchowych.
Co wziąć pod uwagę podczas doboru wózków ALT
Automatycznymi wózkami ALT nie można zastąpić całkowicie wózków podnośnikowych, ale można zredukować koszty dzięki zintensyfikowaniu pracy wózków. Jedna osoba jest w stanie obsłużyć trzy do czterech wózków ALT, a być może więcej (w zależności od odległości przejazdów i ilości innych obowiązków).
Firma rozważająca zakup wózków ALT będzie musiała przygotować wewnętrzną analizę finansową ewentualnych korzyści. Ogólny zwrot z inwestycji w przypadku zautomatyzowanych wózków jest określony przez kilka czynników, wliczając w to koszty robocizny, liczbę zmian oraz wagę przedmiotów przemieszczanych w czasie jednej zmiany, przemierzany dystans itd.
Wózki ALT to w pełni zautomatyzowane urządzenia, które mają znaczną przewagę nad wózkami AGV – łatwość obsługi, krótki czas implementacji, elastyczność, lokalny serwis i wsparcie oraz zwrot z inwestycji. Urządzenia te mogą być wdrożone w praktycznie każdej gałęzi przemysłu, usprawniając funkcjonowanie zakładu oraz obniżając koszty związane z robocizną.
Artykuł pod redakcją Kamila Żarów
UR
Autor: Chris Cella
