Fahrerloses Transportfahrzeug - Automated guided vehicle
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Ein fahrerloses Transportfahrzeug oder automatisch geführtes Fahrzeug (AGV), auch autonomer mobiler Roboter (AMR) genannt, ist ein tragbarer Roboter , der markierten langen Leitungen oder Drähten auf dem Boden folgt oder Funkwellen, Vision-Kameras, Magnete oder Laser für Navigation. Sie werden am häufigsten in industriellen Anwendungen verwendet, um schwere Materialien in einem großen Industriegebäude, wie einer Fabrik oder einem Lager, zu transportieren. Die Anwendung des fahrerlosen Transportfahrzeugs breitete sich im späten 20. Jahrhundert aus.
Einführung
Das AGV kann Gegenstände in Anhängern hinter sich herziehen, an denen es selbstständig anhängen kann. Die Anhänger können verwendet werden, um Rohstoffe oder Fertigprodukte zu bewegen. Das AGV kann auch Gegenstände auf einem Bett lagern. Die Objekte können auf einem Satz motorisierter Rollen (Förderband) abgelegt und anschließend durch Reversieren abgeschoben werden. AGVs werden in fast jeder Industrie eingesetzt, einschließlich Zellstoff, Papier, Metall, Zeitungen und allgemeiner Fertigung. Auch der Transport von Materialien wie Lebensmitteln, Wäsche oder Medikamenten in Krankenhäusern erfolgt.
Ein AGV kann auch als Laser Guided Vehicle (LGV) bezeichnet werden. In Deutschland heißt die Technik auch Fahrerloses Transportsystem (FTS) und in Schweden förarlösa Truckar . Kostengünstigere Versionen von AGVs werden oft als Automated Guided Carts (AGCs) bezeichnet und werden normalerweise durch Magnetband geführt. Der Begriff AMR wird manchmal verwendet, um die mobilen Roboter, die bei ihrer Navigation nicht auf zusätzliche Infrastruktur in der Umgebung (wie Magnetstreifen oder visuelle Markierungen) angewiesen sind, von denen zu unterscheiden, die dies tun; letztere werden dann AGVs genannt.
AGCs sind in einer Vielzahl von Modellen erhältlich und können verwendet werden, um Produkte auf einem Fließband zu bewegen, Waren durch ein Werk oder Lager zu transportieren und Lasten zu liefern.
Das erste AGV wurde in den 1950er Jahren von Barrett Electronics aus Northbrook, Illinois, auf den Markt gebracht und war damals einfach ein Abschleppwagen, der anstelle einer Schiene einem Kabel im Boden folgte. Aus dieser Technologie entstand ein neuer FTF-Typ, der unsichtbaren UV-Markern auf dem Boden folgt, anstatt von einer Kette gezogen zu werden. Das erste derartige System wurde im Willis Tower (ehemals Sears Tower) in Chicago, Illinois, eingesetzt, um Post in allen Büros zuzustellen.
Im Laufe der Jahre wurde die Technologie immer ausgefeilter und heute werden automatisierte Fahrzeuge hauptsächlich lasernavigiert, zB LGV (Laser Guided Vehicle). In einem automatisierten Prozess werden LGVs so programmiert, dass sie mit anderen Robotern kommunizieren, um sicherzustellen, dass das Produkt reibungslos durch das Lager transportiert wird, egal ob es für die zukünftige Verwendung gelagert oder direkt an Versandbereiche gesendet wird. Heute spielt das AGV eine wichtige Rolle bei der Gestaltung neuer Fabriken und Lagerhallen, um Waren sicher an ihren rechtmäßigen Bestimmungsort zu bringen.
Verdrahtet
Ein Schlitz wird in den Boden geschnitten und ein Draht wird ungefähr 1 Zoll unter der Oberfläche platziert. Dieser Schlitz wird entlang des Weges geschnitten, dem das AGV folgen soll. Dieser Draht wird verwendet, um ein Funksignal zu übertragen. Am Boden des AGV ist ein Sensor in Bodennähe installiert. Der Sensor erkennt die relative Position des von der Leitung übertragenen Funksignals. Diese Informationen werden verwendet, um den Lenkkreis zu regulieren, sodass das AGV dem Kabel folgt.
Führungsband
AGVs (einige bekannt als Automated Guided Carts oder AGCs) verwenden Klebeband für den Führungsweg. Die Bänder können einen von zwei Stilen haben: magnetisch oder farbig. Das AGV ist mit dem entsprechenden Führungssensor ausgestattet, um dem Bandverlauf zu folgen. Ein großer Vorteil von Klebeband gegenüber kabelgebundener Führung besteht darin, dass es leicht entfernt und verschoben werden kann, wenn sich der Kurs ändern muss. Farbiges Klebeband ist anfangs weniger teuer, aber es fehlt der Vorteil, in stark frequentierten Bereichen eingebettet zu werden, wo das Klebeband beschädigt oder verschmutzt werden kann. Ein flexibler Magnetstab kann auch wie ein Draht in den Boden eingelassen werden, funktioniert aber unter den gleichen Voraussetzungen wie ein Magnetband und bleibt daher stromlos oder passiv. Ein weiterer Vorteil des magnetischen Führungsbandes ist die doppelte Polarität. kleine Magnetbandstücke können platziert werden, um den Zustand der AGC basierend auf der Polarität und der Reihenfolge der Tags zu ändern.
Die Navigation erfolgt durch Anbringen von Reflexfolie an Wänden, Masten oder fest installierten Maschinen. Das AGV trägt einen Lasersender und -empfänger auf einem rotierenden Turm. Der Laser wird vom gleichen Sensor gesendet und empfangen. Der Winkel und (manchmal) der Abstand zu allen Reflektoren in Sichtlinie und Reichweite werden automatisch berechnet. Diese Informationen werden mit der Karte des Reflektorlayouts verglichen, die im Speicher des AGV gespeichert ist. Dadurch kann das Navigationssystem die aktuelle Position des AGV triangulieren. Die aktuelle Position wird mit dem im Reflektorplan einprogrammierten Weg verglichen. Die Lenkung wird entsprechend angepasst, um das AGV in der Spur zu halten. Es kann dann unter Verwendung der ständig aktualisierten Position zu einem gewünschten Ziel navigieren.
- Modulierte Laser Die Verwendung von moduliertem Laserlicht bietet eine größere Reichweite und Genauigkeit gegenüber gepulsten Lasersystemen. Durch die Emission eines kontinuierlichen Fächers aus moduliertem Laserlicht kann ein System eine ununterbrochene Reflexion erzielen, sobald der Scanner eine Sichtlinie mit einem Reflektor erreicht. Die Reflexion endet an der Hinterkante des Reflektors, was eine genaue und konsistente Messung von jedem Reflektor bei jedem Scan gewährleistet. Durch die Verwendung eines modulierten Lasers kann ein System eine Winkelauflösung von ~ 0,1 mrad (0,006°) bei 8 Scannerumdrehungen pro Sekunde erreichen.
- Gepulste Laser Ein typischer gepulster Laserscanner emittiert gepulstes Laserlicht mit einer Frequenz von 14.400 Hz, was eine maximal mögliche Auflösung von ~ 3,5 mrad (0,2°) bei 8 Scannerumdrehungen pro Sekunde ergibt. Um eine praktikable Navigation zu erreichen, müssen die Messwerte basierend auf der Intensität des reflektierten Laserlichts interpoliert werden, um das Zentrum des Reflektors zu identifizieren.
Eine andere Form einer AGV-Führung ist die Trägheitsnavigation . Mit Trägheitsführung leitet ein Computersteuerungssystem die Fahrzeuge und weist ihnen Aufgaben zu. Transponder sind in den Boden des Arbeitsplatzes eingelassen. Mit diesen Transpondern überprüft das AGV, ob das Fahrzeug auf Kurs ist. Ein Gyroskop erkennt kleinste Richtungsänderungen des Fahrzeugs und korrigiert diese, um das AGV auf seiner Bahn zu halten. Der Fehlerspielraum für die Trägheitsmethode beträgt ±1 Zoll.
Inertial kann in nahezu jeder Umgebung eingesetzt werden, einschließlich enger Gänge oder extremer Temperaturen. Die Trägheitsnavigation kann die Verwendung von im Boden der Einrichtung eingebetteten Magneten umfassen, die das Fahrzeug lesen und verfolgen kann.
Navigation ohne Nachrüstung des Arbeitsbereichs nennt man Natural Features oder Natural Targeting Navigation. Eine Methode verwendet einen oder mehrere Entfernungsmesser, wie einen Laser-Entfernungsmesser , sowie Gyroskope oder Trägheitsmesseinheiten mit Monte-Carlo/Markov-Lokalisierungstechniken, um zu verstehen, wo er sich befindet, da er dynamisch den kürzesten zulässigen Weg zu seinem Ziel plant Ziel. Der Vorteil solcher Systeme besteht darin, dass sie hochflexibel für die On-Demand-Lieferung an jeden Ort sind. Sie können mit Fehlern umgehen, ohne den gesamten Herstellungsbetrieb ausfallen zu lassen, da AGVs Pfade um das ausgefallene Gerät herum planen können. Außerdem sind sie schnell zu installieren, mit weniger Ausfallzeiten für die Fabrik.
Sehhilfe
Vision-Guided AGVs können ohne Änderungen an der Umgebung oder Infrastruktur installiert werden. Sie arbeiten mit Kameras, um Merkmale entlang der Route aufzuzeichnen, sodass das AGV die Route wiedergeben kann, indem die aufgezeichneten Merkmale zum Navigieren verwendet werden. Vision-Guided AGVs verwenden die Evidence Grid-Technologie, eine Anwendung der probabilistischen volumetrischen Erfassung, und wurde von Dr. Hans Moravec an der Carnegie Mellon University erfunden und ursprünglich entwickelt . Die Evidence Grid-Technologie verwendet Belegungswahrscheinlichkeiten für jeden Punkt im Raum, um die Unsicherheit in der Leistung von Sensoren und in der Umgebung auszugleichen. Die primären Navigationssensoren sind speziell entwickelte Stereokameras. Das Vision-Guided AGV verwendet 360-Grad-Bilder und erstellt eine 3D-Karte, die es den Vision-Guided AGVs ermöglicht, einer trainierten Route ohne menschliche Hilfe oder das Hinzufügen von besonderen Merkmalen, Orientierungspunkten oder Positionierungssystemen zu folgen .
Geoführung
Ein geogeführtes AGV erkennt seine Umgebung, um seinen Standort zu bestimmen. Ohne jegliche Infrastruktur erkennt und identifiziert der mit Geoguidance-Technologie ausgestattete Gabelstapler Säulen, Regale und Wände innerhalb des Lagers. Anhand dieser festen Referenzen kann er sich in Echtzeit positionieren und seine Route bestimmen. Es gibt keine Entfernungsbeschränkungen für die Anzahl der Abhol- oder Abgabeorte. Routen sind stufenlos änderbar.
Lenkkontrolle
Um einem AGV beim Navigieren zu helfen, kann es drei verschiedene Lenksteuerungssysteme verwenden. Die Differenzdrehzahlregelung ist die gebräuchlichste. Bei dieser Methode gibt es zwei unabhängige Antriebsräder. Jeder Antrieb wird mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gefahren, um zu drehen oder mit der gleichen Geschwindigkeit, damit das AGV vorwärts oder rückwärts fahren kann. Das AGV verwandelt sich ähnlich wie ein Panzer . Diese Lenkmethode ist die einfachste, da keine zusätzlichen Lenkmotoren und -mechanismen erforderlich sind. Dies tritt häufig bei einem AGV auf, das zum Transportieren und Wenden auf engem Raum verwendet wird oder wenn das AGV in der Nähe von Maschinen arbeitet. Diese Einstellung für die Räder wird beim Abschleppen nicht verwendet, da das AGV den Anhänger beim Wenden zum Einknicken bringen würde.
Die zweite verwendete Lenkungsart ist das AGV mit gelenkter Radsteuerung. Diese Art der Lenkung kann der Lenkung eines Autos ähneln. Aber das ist nicht sehr wendig. Es ist üblicher, ein dreirädriges Fahrzeug ähnlich einem herkömmlichen dreirädrigen Gabelstapler zu verwenden. Das Antriebsrad ist das Drehrad. Es folgt dem programmierten Weg genauer als das differenzgeschwindigkeitsgesteuerte Verfahren. Diese Art von AGV hat eine sanftere Drehung. AGV mit gelenkter Radsteuerung kann in allen Anwendungen eingesetzt werden; im Gegensatz zum Differential gesteuert. Die gelenkte Radsteuerung wird zum Abschleppen verwendet und kann manchmal auch von einem Bediener gesteuert werden.
Der dritte Typ ist eine Kombination aus Differential und gelenkt. An den diagonalen Ecken des FTF sind zwei unabhängige Lenk-/Antriebsmotoren und an den anderen Ecken Lenkrollen angebracht. Es kann sich wie ein Auto (in einem Bogen drehend) in jede Richtung drehen. Es kann in jede Richtung krabbeln und im Differentialmodus in jede Richtung fahren.
Pfadentscheidung
AGVs müssen Entscheidungen über die Wegwahl treffen. Dies geschieht über verschiedene Methoden: Frequenzauswahlmodus (nur kabelgebundene Navigation) und Pfadauswahlmodus (nur kabellose Navigation) oder über ein Magnetband auf dem Boden, um das AGV nicht nur zu führen, sondern auch um Lenkbefehle und Geschwindigkeitsbefehle zu erteilen.
Frequenzauswahlmodus
Der Frequenzauswahlmodus basiert seine Entscheidung auf den vom Boden ausgestrahlten Frequenzen. Wenn sich ein AGV einem Punkt auf dem Draht nähert, der sich teilt, erkennt das AGV die beiden Frequenzen und entscheidet anhand einer in seinem Speicher gespeicherten Tabelle über den besten Weg. Die unterschiedlichen Frequenzen werden nur am Entscheidungspunkt für das AGV benötigt. Die Frequenzen können danach wieder auf ein eingestelltes Signal zurückgehen. Diese Methode ist nicht leicht erweiterbar und erfordert zusätzliches Schneiden, was mehr Geld bedeutet.
Pfadauswahlmodus
Ein AGV, das den Pfadauswahlmodus verwendet, wählt einen Pfad basierend auf vorprogrammierten Pfaden. Es verwendet die Messwerte der Sensoren und vergleicht sie mit Werten, die ihnen von Programmierern gegeben werden. Wenn sich ein AGV einem Entscheidungspunkt nähert, muss es nur entscheiden, ob es dem Weg 1, 2, 3 usw. folgt. Diese Entscheidung ist ziemlich einfach, da es seinen Weg bereits aus seiner Programmierung kennt. Dieses Verfahren kann die Kosten eines AGV erhöhen, da ein Team von Programmierern erforderlich ist, um das AGV mit den richtigen Pfaden zu programmieren und die Pfade bei Bedarf zu ändern. Diese Methode ist einfach zu ändern und einzurichten.
Magnetbandmodus
Das Magnetband wird auf den Boden gelegt oder in einem 10 mm Kanal vergraben; Es stellt nicht nur den Weg für das AGV zur Verfügung, sondern auch Streifen des Bandes in verschiedenen Kombinationen von Polarität, Reihenfolge und Abstand, die entlang des Gleises gelegt werden, weisen das AGV an, die Spur zu wechseln, zu beschleunigen, zu verlangsamen und anzuhalten.
Verkehrskontrolle
Flexible Fertigungssysteme, die mehr als ein AGV enthalten, können eine Verkehrskontrolle erfordern, damit die AGVs nicht ineinander stoßen. Die Verkehrssteuerung kann lokal oder durch Software ausgeführt werden, die auf einem ortsfesten Computer an anderer Stelle in der Einrichtung ausgeführt wird. Lokale Verfahren umfassen Zonensteuerung, Vorwärtserfassungssteuerung und Kombinationssteuerung. Jede Methode hat ihre Vor- und Nachteile.
Zonensteuerung
Zonensteuerung ist der Favorit der meisten Umgebungen, da sie einfach zu installieren und leicht zu erweitern ist. Die Zonensteuerung verwendet einen drahtlosen Sender, um ein Signal in einem festen Bereich zu übertragen. Jedes AGV enthält ein Sensorgerät, das dieses Signal empfängt und an den Sender zurücksendet. Wenn der Bereich frei ist, wird das Signal auf "frei" gesetzt, damit jedes AGV den Bereich betreten und passieren kann. Wenn sich ein AGV im Bereich befindet, wird das "Stopp"-Signal gesendet und alle AGV, die versuchen, in den Bereich einzufahren, halten an und warten, bis sie an der Reihe sind. Sobald sich das AGV in der Zone aus der Zone herausbewegt hat, wird das "Clear"-Signal an eines der wartenden AGVs gesendet. Eine andere Möglichkeit, ein Zonenkontroll-Verkehrsmanagement einzurichten, besteht darin, jeden einzelnen Roboter mit einem eigenen kleinen Sender/Empfänger auszustatten. Das einzelne AGV sendet dann seine eigene "Nicht betreten"-Nachricht an alle AGVs, die seiner Zone in dem Bereich zu nahe kommen. Ein Problem bei diesem Verfahren besteht darin, dass, wenn eine Zone ausfällt, alle AGVs Gefahr laufen, mit jedem anderen AGV zu kollidieren. Die Zonensteuerung ist eine kostengünstige Möglichkeit, das AGV in einem Bereich zu steuern.
Kollisionsvermeidung
Die Vorwärtserkennungssteuerung verwendet Kollisionsvermeidungssensoren , um Kollisionen mit anderen AGV in der Umgebung zu vermeiden. Zu diesen Sensoren gehören: Sonic, die wie Radar funktionieren ; optisch, das einen Infrarotsensor verwendet; und Stoßstange, physischer Kontaktsensor. Die meisten AGVs sind mit einer Art Stoßstangensensor als Ausfallsicherung ausgestattet. Schallsensoren senden ein "Chirp"- oder Hochfrequenzsignal aus und warten dann auf eine Antwort anhand des Umrisses der Antwort. Das AGV kann feststellen, ob sich ein Objekt vor ihm befindet und die erforderlichen Maßnahmen ergreifen, um eine Kollision zu vermeiden. Die Optik verwendet einen Infrarot-Sender/Empfänger und sendet ein Infrarot-Signal, das dann zurückreflektiert wird; arbeiten an einem ähnlichen Konzept wie der Schallsensor. Die Probleme dabei sind, dass sie das AGV nur vor so vielen Seiten schützen können. Sie sind relativ schwer zu installieren und zu bearbeiten.
Kombinationssteuerung
Die Kombinationssteuerungserfassung verwendet Kollisionsvermeidungssensoren sowie die Zonensteuerungssensoren. Die Kombination aus beidem hilft, Kollisionen in jeder Situation zu vermeiden. Für den Normalbetrieb wird die Zonensteuerung mit der Kollisionsvermeidung als Fail-Safe verwendet. Wenn beispielsweise das Zonensteuerungssystem ausgefallen ist, würde das Kollisionsvermeidungssystem eine Kollision des AGV verhindern.
Systemmanagement
Industrien mit AGVs müssen eine Art Kontrolle über die AGVs haben. Es gibt drei Hauptmöglichkeiten, das AGV zu steuern: Ortungsfeld, CRT-Farbgrafikdisplay und zentrale Protokollierung und Bericht.
Ein Ortungspanel ist ein einfaches Panel, das verwendet wird, um zu sehen, in welchem Bereich sich das AGV befindet. Wenn sich das AGV zu lange in einem Bereich befindet, kann dies bedeuten, dass es feststeckt oder kaputt ist. CRT- Farbgrafikdisplay zeigt in Echtzeit an, wo sich jedes Fahrzeug befindet. Es gibt auch einen Status des AGV, seine Batteriespannung, eine eindeutige Kennung und kann blockierte Stellen anzeigen. Zentrale Protokollierung, die verwendet wird, um die Historie aller AGVs im System zu verfolgen. Die zentrale Protokollierung speichert alle Daten und den Verlauf dieser Fahrzeuge, die für den technischen Support ausgedruckt oder zur Überprüfung der Verfügbarkeit protokolliert werden können.
AGV ist ein System, das häufig in FMS verwendet wird, um kleinere Subsysteme in einer großen Produktionseinheit zu halten, zu transportieren und zu verbinden. AGVs verwenden viel Technologie, um sicherzustellen, dass sie sich nicht gegenseitig treffen und ihr Ziel erreichen. Die Verladung und der Transport von Materialien von einem Bereich zum anderen ist die Hauptaufgabe des AGV. AGV benötigen für den Anfang viel Geld, aber sie erledigen ihre Arbeit mit hoher Effizienz. An Orten wie Japan hat die Automatisierung zugenommen und gilt heute als doppelt so effizient wie Fabriken in Amerika. Bei enormen Anschaffungskosten sinken die Gesamtkosten im Laufe der Zeit. </ref benötigt>
Fahrzeugtypen
- Zugfahrzeuge (auch „ Schlepper “-Fahrzeuge genannt) waren der erste eingeführte Typ und sind bis heute ein sehr beliebter Typ. Zugfahrzeuge können eine Vielzahl von Anhängertypen ziehen und haben Kapazitäten von 2.000 Pfund bis 160.000 Pfund.
- AGVS Unit Load Vehicles sind mit Decks ausgestattet, die den Transport von Stückgut und oft den automatischen Ladungstransfer ermöglichen. Die Decks können entweder Hebe- und Senkböden, angetriebene oder nicht angetriebene Rollen-, Ketten- oder Banddecks oder kundenspezifische Decks mit mehreren Fächern sein.
- AGVS-Hubwagen sind für den Transport von palettierten Lasten auf und vom Boden ausgelegt; Feste Lastständer entfallen.
- Der AGVS-Gabelstapler kann Lasten sowohl auf Bodenhöhe als auch auf Ständern bedienen. In einigen Fällen können diese Fahrzeuge auch Lasten in Regalen stapeln. Sie können manchmal bis zu 30 Fuß anheben, um sie in Hochregallagern zu lagern oder zu entnehmen.
- FTS-Hybridfahrzeuge werden von einem Standard-Man-Bord-Lkw so adaptiert, dass sie vollautomatisch fahren oder von einem Gabelstaplerfahrer gefahren werden können. Diese können zum Beladen von Anhängern sowie zum Bewegen von Materialien in Lagerhallen verwendet werden. Meistens sind sie mit Gabeln ausgestattet, können jedoch an die meisten Lastarten angepasst werden.
- Leichtlast-FTS sind Fahrzeuge mit einer Kapazität in der Nähe von 500 Pfund oder weniger und werden verwendet, um kleine Teile, Körbe oder andere leichte Lasten durch eine leichte Fertigungsumgebung zu transportieren. Sie sind für den Einsatz in Bereichen mit begrenzten Platzverhältnissen konzipiert.
- FTS-Montagefahrzeuge sind eine Adaption des Leichtlast-FTS für Anwendungen mit Serienmontageprozessen.
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Häufige Anwendungen
Fahrerlose Transportfahrzeuge können in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, um viele verschiedene Arten von Material zu transportieren, einschließlich Paletten, Rollen, Regale, Karren und Behälter. AGVs zeichnen sich in Anwendungen mit folgenden Eigenschaften aus:
- Wiederholte Bewegung von Materialien über eine Entfernung
- Regelmäßige Lieferung von stabilen Lasten
- Mittlerer Durchsatz/Volumen
- Wenn pünktliche Lieferungen kritisch sind und verspätete Lieferungen Ineffizienz verursachen
- Betrieb mit mindestens zwei Schichten
- Prozesse, bei denen die Nachverfolgung von Material wichtig ist
Umgang mit Rohstoffen
AGVs werden häufig verwendet, um Rohstoffe wie Papier, Stahl, Gummi, Metall und Kunststoff zu transportieren. Dies umfasst den Transport von Materialien vom Eingang zum Lager und die direkte Lieferung von Materialien an die Produktionslinien.
Work-in-Process-Bewegung
Die Work-in-Process-Bewegung ist eine der ersten Anwendungen, bei denen fahrerlose Transportfahrzeuge eingesetzt wurden, und umfasst die sich wiederholende Bewegung von Materialien während des gesamten Herstellungsprozesses. AGVs können verwendet werden, um Material vom Lager zu Produktions-/Verarbeitungslinien oder von einem Prozess zum anderen zu bewegen.
Palettenhandling
Palettenhandling ist eine äußerst beliebte Anwendung für AGVs, da sich wiederholende Palettenbewegungen in Fertigungs- und Vertriebseinrichtungen sehr häufig sind. AGVs können Paletten vom Palettierer zur Stretchfolie zum Lager/Lager oder zu den Versanddocks transportieren.
Fertigprodukthandling
Der Transport von Fertigwaren von der Herstellung zum Lager oder Versand ist die letzte Bewegung von Materialien, bevor sie an den Kunden geliefert werden. Diese Bewegungen erfordern oft schonendstes Materialhandling, da die Produkte vollständig sind und durch grobe Behandlung beschädigt werden. Da AGVs mit einer präzise gesteuerten Navigation sowie Beschleunigung und Verzögerung arbeiten, minimiert dies das Schadenspotenzial und macht sie zu einer ausgezeichneten Wahl für diese Art von Anwendung
Anhängerbeladung
Die automatische Beladung von Anhängern ist eine relativ neue Anwendung für Fahrerlose Transportfahrzeuge und wird immer beliebter. AGVs werden verwendet, um Paletten mit Fertigwaren ohne spezielle Dockausrüstung direkt in Standard-Over-The-Road-Anhänger zu transportieren und zu verladen. AGVs können Paletten von Förderbändern, Regalen oder Bereitstellungsspuren aufnehmen und im angegebenen Lademuster in den Anhänger liefern. Einige AGVs mit automatischer Anhängerbeladung verwenden Natural Targeting, um die Wände des Anhängers zur Navigation anzuzeigen. Diese Arten von ATL-AGVs können entweder vollständig fahrerlose oder Hybridfahrzeuge sein.
Rollenhandling
AGVs werden zum Transport von Rollen in vielen Arten von Anlagen verwendet, darunter Papierfabriken, Weiterverarbeiter, Druckereien, Zeitungen, Stahlhersteller und Kunststoffhersteller. AGVs können Rollen auf dem Boden, in Regalen lagern und stapeln und sogar Druckmaschinen automatisch mit Papierrollen beladen.
Containerumschlag
AGVs werden in einigen Hafencontainerterminals zum Bewegen von Seecontainern eingesetzt . Die Hauptvorteile sind reduzierte Arbeitskosten und eine zuverlässigere (weniger schwankende) Leistung. Dieser Einsatz von AGVs wurde 1993 im Hafen von Rotterdam in den Niederlanden eingeführt . Bis 2014 gab es weltweit 20 automatisierte oder halbautomatische Hafencontainerterminals, die entweder selbstfahrende Führungsfahrzeuge und/oder automatisierte Stapelkrane verwenden. Die ursprünglichen AGVs nutzten Dieselantrieb mit hydraulischem oder elektrischem Antrieb. Allerdings verbrauchen mehr AGV Batteriestrom und automatisierten Batteriewechsel, was die Emissionen reduziert und die Betankungskosten senkt, aber in der Anschaffung teurer ist und eine kürzere Reichweite hat.
Hauptanwendungsbranchen
Effizienter, kosteneffektiver Materialtransport ist ein wichtiges und gemeinsames Element bei der Verbesserung der Abläufe in vielen Produktionsstätten und Lagerhallen. Da fahrerlose Transportfahrzeuge (FTS) einen effizienten und kostengünstigen Materialtransport ermöglichen können, können AGVs in verschiedenen Branchen in Standard- oder kundenspezifischen Ausführungen eingesetzt werden, um den Anforderungen einer Branche am besten gerecht zu werden. Zu den Branchen, die derzeit AGVs verwenden, gehören (aber nicht beschränkt auf):
Pharmazeutik
AGVs sind eine bevorzugte Methode zum Bewegen von Materialien in der pharmazeutischen Industrie. Da ein AGV-System alle von den AGVs bereitgestellten Bewegungen verfolgt, unterstützt es die Prozessvalidierung und cGMP (aktuelle gute Herstellungspraxis ).
Chemisch
AGVs liefern Rohstoffe, transportieren Materialien zu Härtungslagern und sorgen für den Transport zu anderen Verarbeitungszellen und -stationen. Zu den gängigen Industrien gehören Gummi, Kunststoffe und Spezialchemikalien .
Herstellung
AGVs werden häufig in der allgemeinen Herstellung von Produkten verwendet. AGVs sind in der Regel bei der Lieferung von Rohstoffen, dem Transport von Work-in-Prozessen, dem Transport von Fertigwaren, der Entfernung von Abfallmaterialien und der Lieferung von Verpackungsmaterialien zu finden.
Automobil
FTS-Installationen finden sich in Stanzwerken, Kraftwerken (Motoren und Getriebe) und Montagewerken, die Rohstoffe liefern, Ware in Arbeit transportieren und Fertigwaren transportieren. AGVs werden auch zur Lieferung von Spezialwerkzeugen verwendet, die gewechselt werden müssen.
Papier und Druck
AGVs können Papierrollen, Paletten und Abfallbehälter bewegen, um alle routinemäßigen Materialbewegungen in der Produktion und Lagerung (Lagerung/Abruf) von Papier, Zeitungen, Druck, Wellpappe, Verarbeitung und Kunststofffolie zu gewährleisten.
Nahrungsmittel und Getränke
AGVs können verwendet werden, um Materialien in der Lebensmittelverarbeitung (wie das Laden von Lebensmitteln oder Schalen in Sterilisatoren) und am "Ende der Linie" zu bewegen, indem sie Palettierer, Stretchwickler und das Lager verbinden. AGVs können Standard-Over-the-Road-Anhänger mit Fertigwaren beladen und Anhänger entladen, um das Werk mit Rohstoffen oder Verpackungsmaterialien zu versorgen. AGVs können auch Paletten im Lager ein- und auslagern.
Krankenhaus
AGVs werden immer für einen effizienten Transport in der Gesundheitsbranche immer beliebter und sind so programmiert , voll arbeiten , um automatisch integriert werden Türen, Aufzüge / Lifte, Wagen Scheiben, Müll Kipper etc. AGVs Regel bewegen Bettwäsche, Müll, regulierte medizinische Abfälle , Patienten Mahlzeiten , verschmutzte Essenstabletts und chirurgische Kofferwagen.
Lagerung
AGVs, die in Lagerhäusern und Distributionszentren verwendet werden, bewegen logisch Lasten in den Lagerhäusern und bereiten sie für den Versand/Beladung oder Empfang vor oder bewegen sie von einem Zuführförderer zu logischen Lagerplätzen innerhalb des Lagers. Oft wird diese Art der Nutzung von einer maßgeschneiderten Lagerverwaltungssoftware begleitet.
Freizeitparks
In den letzten Jahren hat die Freizeitparkbranche damit begonnen, AGVs für Fahrten zu verwenden. Eines der frühesten AGV Fahrt Systeme war für Epcot ‚s Universe of Energy , eröffnete im Jahr 1982. Die Fahrt per Kabel Navigation verwendet , um die zu fahren‚Reisen Theater‘durch die Fahrt. Viele Fahrgeschäfte verwenden eine kabelgebundene Navigation, insbesondere wenn Mitarbeiter häufig über den Fahrweg gehen müssen, wie z. B. bei (der jetzt geschlossenen Attraktion) The Great Movie Ride in Disneys Hollywood Studios . Eine weitere Fahrt in den Hollywood Studios mit kabelgebundener Navigation ist The Twilight Zone Tower of Terror , eine kombinierte Drop Tower / Dark Ride . Die Aufzugskabinen sind AGVs, die in einer separaten Kabine mit vertikaler Bewegung einrasten, um sich vertikal zu bewegen. Wenn es eine Etage erreicht, die eine horizontale Bewegung erfordert, entriegelt sich das AGV aus der vertikalen Kabine und fährt selbst aus dem Aufzug.
Ein neuer Trend in Themenparks ist ein sogenanntes spurloses Fahrsystem, AGV-Fahrten, die LPS , Wi-Fi oder RFID verwenden, um sich fortzubewegen. Der Vorteil dieses Systems besteht darin, dass die Fahrt scheinbar zufällige Bewegungen ausführen kann, wodurch jedes Mal ein anderes Fahrerlebnis entsteht.
Der Blick aus einem Fahrzeug auf "The Great Movie Ride", der den Fahrweg und die eingeschränkten Fahrkontrollen zeigt.
Ein Fahrzeug, das an der Station Antarctica angedockt ist : Empire of the Penguin .
Ein Fahrfahrzeug (in seiner Drehscheibenstation) am Pavillon "Universe of Energy", das die Leitdrahtwege zeigt.
Aufladen des Akkus
AGVs nutzen eine Reihe von Batterieladeoptionen. Jede Option hängt von den Benutzereinstellungen ab.
Batterietausch
Bei der „Battery-Swap-Technologie“ muss ein Bediener die entladene Batterie manuell aus dem AGV entnehmen und nach ca. 8 – 12 Stunden (etwa einer Schicht) des AGV-Betriebs eine voll aufgeladene Batterie einsetzen. Hierfür werden mit jedem AGV der Flotte 5 – 10 Minuten benötigt.
Automatisches und Zwischenladen
„Automatische und Zwischenbatterieladung“ ermöglicht den Dauerbetrieb. Im Durchschnitt lädt ein AGV jede Stunde 12 Minuten lang für das automatische Laden und es ist kein manueller Eingriff erforderlich. Wenn die Gelegenheit genutzt wird, erhält das AGV eine Gebühr, wenn sich die Gelegenheit ergibt. Wenn ein Akkupack einen vorbestimmten Stand erreicht, beendet das AGV den aktuellen Auftrag, das ihm zugewiesen wurde, bevor es zur Ladestation fährt.
Automatischer Batteriewechsel
Der automatische Batteriewechsel ist eine Alternative zum manuellen Batteriewechsel. Es könnte ein zusätzliches Stück Automatisierungsmaschinerie, einen automatischen Batteriewechsler, zum gesamten AGV-System erfordern. AGVs fahren zur Batteriewechselstation und ihre Batterien werden automatisch durch vollständig geladene Batterien ersetzt. Der automatische Batteriewechsler legt die entnommenen Batterien dann zum automatischen Aufladen in einen Ladeschacht. Der automatische Batteriewechsler überwacht die Batterien im System und zieht sie nur, wenn sie vollständig geladen sind.
Andere Versionen des automatischen Batteriewechsels ermöglichen es AGVs, die Batterien des anderen zu wechseln.
Während ein Batteriewechselsystem die für den Batteriewechsel erforderliche Arbeitskraft reduziert, ermöglichen neuere Entwicklungen in der Batterieladetechnologie ein schnelleres und effizienteres Laden von Batterien, wodurch möglicherweise die Notwendigkeit eines Batteriewechsels entfällt.
Siehe auch
- Automatisierter Fahrwegdurchgang
- Automatischer Zugbetrieb
- Liste der fahrerlosen Züge
- Unbemanntes Fluggerät