Autonomiczne wózki widłowe (AGV): rewolucja w intralogistyce

W dzisiejszej intralogistyce, autonomiczne wózki widłowe (AGV) odgrywają coraz większą rolę, rewolucjonizując transport, magazynowanie i zarządzanie w łańcuchu dostaw. W obliczu rosnącej konkurencji, presji na zwiększenie wydajności oraz potrzeby redukcji kosztów, tradycyjne metody magazynowania ustępują miejsca nowoczesnym rozwiązaniom technologicznym. AGV to bezzałogowe pojazdy transportowe, które realizują zadania logistyczne bez udziału operatora, zapewniając szereg korzyści w codziennych operacjach magazynowych.

Czym są autonomiczne wózki widłowe (AGV)?

Autonomiczne wózki widłowe to sterowane automatycznie, samojezdne środki transportu, obsługiwane bez udziału człowieka. Wykorzystują zaawansowane systemy nawigacji, czujniki bezpieczeństwa oraz oprogramowanie do zarządzania flotą. Określenie AGV oznacza cały system, w skład którego wchodzą bezzałogowe pojazdy transportowe (FTF), sterowanie podstawowe, zespoły komunikacji danych oraz stacje ładowania.

Zasada działania i nawigacja

Wózki AGV różnią się od standardowych wózków przede wszystkim autonomią działania. Nie wymagają operatora, a ich trasy oraz zadania są zaprogramowane i nadzorowane przez system zarządzający. Bezzałogowe pojazdy transportowe (FTF) mają szeroki zakres zastosowania w systemach AGV. Kluczową kwestią jest przenoszenie towarów z punktu A do B bez interwencji człowieka i zastąpienie transportu, który nie generuje wartości dodanej.

Dla optymalnego poruszania się wózki AGV wykorzystują różne technologie nawigacji:

• Nawigacja prowadzona po torze: Pojazdy FTF odnajdują drogę dzięki pomocom wizualnym lub śladom magnetycznym. Wymaga to perspektywicznego planowania, gdyż późniejsza modyfikacja tras może wiązać się z wysokimi kosztami.
• Geonawigacja (nawigacja konturowa): Pojazdy FTF są sterowane przez system laserowy, skanując otoczenie we wszystkich kierunkach. Nie wymaga dodatkowej infrastruktury, jest bardzo elastyczna i pozwala na łatwe dopasowanie do nowych tras. Mapowanie otoczenia odbywa się w trakcie eksploatacji z wykorzystaniem pojazdów AGV. W razie potrzeby inteligentne oprogramowanie sterujące koordynuje trasy przejazdów i prędkości wielu pojazdów.

Kluczowe technologie i systemy

Wózki AGV są wyposażone w szereg rozwiązań zabezpieczających, takich jak skanery laserowe z różnymi strefami bezpieczeństwa i obszarami monitorowania oraz kurtyny laserowe do wykrywania wiszących przeszkód, zapewniając bezpieczny przepływ materiału.

Dodatkowe pojazdy AGV można zintegrować z całym systemem za pośrednictwem sieci oprogramowania do nawigacji i zarządzania flotą, takiego jak ANTdriven. System zarządzania zamówieniami może być wykorzystywany do definiowania różnych stacji na różnych wysokościach. Zarządzanie zamówieniami jest często wyświetlane w intuicyjnym pulpicie nawigacyjnym dla automatyzacji i WMS, oferującym interfejs do systemów IT wyższego poziomu.

Rodzaje i zastosowania autonomicznych wózków widłowych

Niemal każde obsługiwane ręcznie urządzenie do transportu poziomego można stosować również w pojazdach AGV. Systemy AGV wykorzystują różne rodzaje pojazdów, w tym:

• Ciągniki automatyczne: Holują ładunki o dużej masie, np. Linde P-MATIC do 5000 kg, idealne do hal produkcyjnych.
• Wózki podnośnikowe: Przeznaczone do pracy w ciasnych przestrzeniach (Linde L-MATIC core) lub unoszenia średnio ciężkich ładunków na większych wysokościach (Linde L-MATIC HD, do 2 ton).
• Wózki podnośnikowe z przeciwwagą: Umożliwiają przenoszenie ładunków na zamkniętych nośnikach, np. Linde L-MATIC AC do 1200 kg, z dostępem do regałów o wysokości 1,60 metra. Remmert AGV może podnosić palety na wysokość do 1200 mm, umożliwiając niwelowanie różnic wysokości oraz układanie palet w regałach. AGILOX OCF (Omnidirectional Counterbalanced Forklift) może przenosić palety, skrzynie kratowe i inne nośniki ładunku o maksymalnej masie 1500 kg i ustawiać je na wysokości do 1600 mm. Asseco CEIT F1000AP charakteryzuje się wyjątkowo niskim zapotrzebowaniem na przestrzeń manipulacyjną, a model F1500AC3/AC4 oferuje wysokość podnoszenia do 4 metrów.
• Wózki wysokiego składowania (reach truck): Zaprojektowane do odkładania i pobierania towarów na wysokościach do ponad 11 m (Linde R-MATIC, do 1600 kg).
• Wózki do wąskich korytarzy (VNA): Optymalny wybór w przypadku magazynowania na bardzo dużej wysokości (Linde K-MATIC, do 1500 kg i 14 m wysokości podnoszenia).
• Platformowe roboty mobilne: Sprawdzają się podczas poziomego transportu materiałów na ograniczonych przestrzeniach (Linde C-MATIC, C-MATIC HP do 1000 kg).

Wózki widłowe AGV znajdują zastosowanie w przemyśle produkcyjnym, centrach logistycznych, magazynach wysokiego składowania, branży automotive, FMCG oraz e-commerce. Doskonale sprawdzają się tam, gdzie transport wewnętrzny odbywa się cyklicznie i wymaga wysokiej precyzji oraz integracji z systemami WMS lub ERP. Automatyczne platformy mobilne stanowią dobry wybór w szczególności w przypadku transportu na krótkich i średnich trasach na ograniczonych przestrzeniach. AGV F2000AS został zaprojektowany do efektywnego transportu palet, oferując nominalną nośność do 2 000 kg i wysokość podnoszenia 210 mm, idealny do automatycznego transferu i obsługi towarów na paletach.

Wózki AGILOX z inteligencją roju

Firma AGILOX rozszerza ofertę inteligentnych pojazdów kierowanych, wprowadzając nowy autonomiczny wielokierunkowy wózek widłowy z przeciwwagą (OCF), działający w oparciu o inteligencję roju. Floty AGILOX działają bez centralnego systemu sterowania, co oznacza, że pojazdy poruszają się w zakładzie produkcyjnym lub magazynie autonomicznie. Wyjątkowo małogabarytowe pojazdy IGV AGILOX (Intelligent Guided Vehicle) organizują swoje trasy zgodnie ze zdecentralizowanymi zasadami inteligencji roju, dzięki czemu są znacznie bardziej elastyczne od tradycyjnych pojazdów AGV. Innowacja ta obniża koszty operacyjne, a programowanie lub „uczenie” pojazdów staje się znacznie łatwiejsze. Produkcja seryjna OCF ma rozpocząć się wkrótce, a pierwsze pojazdy mają zostać dostarczone klientom w pierwszym kwartale 2021 roku. Przedstawicielem marki AGILOX na polskim rynku jest firma ASTOR Sp. z o.o. z Krakowa.

Zalety i korzyści z wdrożenia AGV

Dla wielu przedsiębiorstw całkowite lub częściowe przejście na system AGV w intralogistyce jest wysoce przydatne i konieczne ze względu na szereg korzyści:

• Mniej personelu: AGV umożliwiają automatyczną realizację zadań transportowych, które nie generują wartości dodanej, rozwiązując problem niedoboru personelu i obniżając koszty.
• Praca ciągła: Pojazdy samojezdne mogą pracować przez całą dobę, siedem dni w tygodniu, optymalizując przepływy materiału i zwiększając zdolność przeładunkową.
• Niewielka liczba błędów: AGV zwiększają bezpieczeństwo przepływu towarów i ograniczają ryzyko wypadków.
• Elastyczność: Możliwa jest eksploatacja mieszana autonomicznych i obsługiwanych ręcznie pojazdów transportowych. Wózki AGV mogą z łatwością współpracować z ludźmi i pojazdami obsługiwanymi ręcznie nawet na ograniczonej przestrzeni.
• Inteligentne szybkie sortowanie: Wózki autonomiczne AGV typu „goods-to-person” doskonale sprawdzają się w magazynach, gdzie konieczne jest szybkie i precyzyjne kompletowanie zamówień, np. w e-commerce.
• Bezzałogowe magazynowanie: Eliminują potrzebę zmiany detali w trakcie transferu materiałów pomiędzy halami produkcyjnymi a magazynami.
• Inteligentna dystrybucja materiałów na linię produkcyjną: Materiały i komponenty mogą być dostarczane na linię produkcyjną zgodnie z harmonogramem lub indywidualnymi wymaganiami zleceń produkcyjnych.
• Inteligentny transfer procesów elastycznej linii produkcyjnej: AGV pozwalają na szybkie dostosowanie się do zmian w popycie, np. produkcji spersonalizowanych wyrobów.

W przypadku systemu AGV inwestycja bardzo szybko się zwraca, choć wysokość kosztów zależy od rozmiaru floty i złożoności zastosowania. AGV to nowa gama łatwych do zintegrowania urządzeń podnoszących, zaprojektowanych do pracy non-stop bez przestojów, kompatybilnych i stabilnych narzędzi nie tylko dla logistyki wewnętrznej, ale także dla całych linii produkcyjnych.

Bezpieczeństwo i integracja systemów

W środowisku pracy, gdzie autonomiczne wózki widłowe są niezbędne, kluczowe staje się wyposażenie ich w zaawansowane systemy bezpieczeństwa, zdolne do identyfikacji potencjalnych zagrożeń. Ciągłe udoskonalanie tych systemów jest niezmiernie ważne dla efektywności i bezpieczeństwa pracy.

Inovatica AGV wyposażyła swoje wózki w sensory umożliwiające wykrywanie obiektów w trakcie podbierania i odkładania palet. Firma zdecydowała się także na implementację dodatkowych sensorów, wykorzystujących technologie skanowania laserowego, ultradźwiękowego, podczerwieni i wizyjnego. Opracowane oprogramowanie pozwala na identyfikację i klasyfikację obiektów w czasie rzeczywistym, co zwiększa bezpieczeństwo i efektywność pracy.

Niezakłócony przebieg zautomatyzowanych przepływów materiałów wymaga pełnej integracji w sieć. Systemy AGV mogą komunikować się z systemami ERP (Enterprise Resource Planning) i WMS (Warehouse Management Systems), co umożliwia kompleksowe planowanie, koordynację zadań i zasobów, oraz zwiększa efektywność w skomplikowanych otoczeniach. Inteligentne funkcje sterowania AGV i FTF umożliwiają synchronizację pojazdów i automatycznych bram hal. Otwarty interfejs API pozwala na podłączenie flot IGV do systemów oprogramowania klienta (LVR, ERP, WMS, MES itp.). Opcjonalny IO box pozwala na integrowanie infrastruktury zewnętrznej, np. bram przesuwnych i przenośników stacjonarnych w inteligentnym systemie sterowania.

Wózki widłowe w strefach zagrożonych wybuchem (ATEX)

Obecność palnych gazów, oparów, mgieł i pyłów w zakładach produkcyjnych i magazynach niesie ryzyko zapłonu i wybuchu. Zarządzający obiektami przemysłowymi, w których takie warunki istnieją, muszą znaleźć rozwiązania intralogistyczne, które są nie tylko wydajne i ergonomiczne, ale także kompleksowo zabezpieczone przed ryzykiem wybuchu.

Wózki widłowe STILL są dostępne w wykonaniach antywybuchowych zgodnych z regulacjami Unii Europejskiej (EN 1755) oraz dyrektywą ATEX (2014/34/EU). Wózki czołowe z przeciwwagą, wózki wysokiego składowania (reach truck) czy wózki paletowe mogą być wyposażone w rozwiązania ochronne STILL, w zależności od tego, które mają być używane w środowisku o podwyższonym ryzyku wybuchu. Still dostarcza kompletne rozwiązania w zakresie ochrony przeciwwybuchowej i jest w stanie spełnić wszystkie wymagania klientów w tym zakresie.

Wydajne, zindywidualizowane wózki widłowe STILL do stref ATEX łączą wydajność i bezpieczeństwo w obszarach zagrożonych wybuchem. Pojazdy są przygotowane w taki sposób, aby nie pojawiały się iskry i żadne powierzchnie nie nagrzewały się. Wprowadzone zmiany nie wpływają na wrażenia użytkownika ani nie zmniejszają efektywności wózków. Nie wolno dopuścić do powstania iskier i wyładowań statycznych w miejscach, w których materiały palne mogą tworzyć wybuchowe mieszaniny pyłów lub gazów.

Przykładowe zastosowania wózków ATEX:

• Zakłady chemiczne: Dekantacja, mieszanie i rafinacja substancji, proces destylacji i składowania napojów przechowywanych w drewnianych beczkach.
• Zakłady naftowe i gazowe, rafinerie i zakłady petrochemiczne: Transport na zewnątrz, często na duże odległości i w trudnych warunkach.
• Procesy utylizacji i recyklingu: Powtarzalna dekantacja substancji niebezpiecznych, opróżnianie beczek i transport kontenerów.

Elektryczne wózki widłowe serii STILL RX z osprzętem z certyfikatem ATEX zapewniają bezpieczną i ergonomiczną pracę w tych obszarach. STILL wyposaża pojazdy EX-proof zgodnie z potrzebami klientów i poziomem zagrożenia wybuchem.

Perspektywy rynkowe i wdrożenia

Rynek autonomicznych wózków widłowych (AGV) dynamicznie się rozwija. Prognozy wskazują, że do 2026 roku jego wartość osiągnie 3,2 mld USD. Co więcej, globalny rynek zautomatyzowanych pojazdów sterowanych ma potencjał wzrostu do 9,38 mld USD do 2030 roku. Według szacunków Next Move Strategy Consulting, europejski rynek AGV, który w 2021 roku był wart około 4,02 mld USD, ma wzrosnąć do 8,6 mld USD do 2030 roku, co oznacza roczny przyrost na poziomie 8,9%.

Wdrożenia i współpraca

Inovatica AGV, z jej innowacyjnymi rozwiązaniami, ma szansę na znaczące wdrożenia komercyjne, zwłaszcza w kontekście rosnących trendów automatyzacji magazynów. Rozwiązanie prezentowane przez Inovatica AGV wyróżnia się na rynku dzięki szeregowi unikalnych atutów: własne oprogramowanie, innowacyjne algorytmy nawigacyjne oraz specjalistyczna wiedza techniczna umożliwiająca modernizację istniejących wózków widłowych do standardów AGV. Dodatkowo system firmy pozwala na efektywne podbieranie palet umieszczonych w niewłaściwy sposób.

Na implementację autonomicznych wózków widłowych Inovatica AGV w swoim centrum logistycznym w Strykowie zdecydowała się Grupa Raben, dążąc do zwiększenia efektywności i optymalizacji procesów. Wdrożenie AGV przyczyniło się do poprawy bezpieczeństwa i jakości obsługi klienta, stanowiąc istotny krok w optymalizacji magazynu i zdobywaniu przewagi konkurencyjnej na rynku logistycznym. Zastosowanie autonomicznych wózków Inovatica AGV może przynieść redukcję kosztów pracy nawet o 55%.

W Heli Polska oferowany jest szeroki wybór rozwiązań w zakresie wózków samojezdnych AGV, które rewolucjonizują sposób zarządzania logistyką i transportem wewnętrznym w firmach. Zapewniają automatyzację transportu, optymalizację przestrzeni magazynowych oraz inteligentne zarządzanie materiałami. Współpraca z Heli Polska obejmuje analizę wymagań, realizację projektu (produkcję wózków, opracowanie oprogramowania, adaptację przestrzeni, modernizację sieci, testowanie urządzeń oraz integrację z systemami klienta), aż po wdrożenie i szkolenie.

Linde Material Handling aktywnie wspiera klientów w projektowaniu i implementacji systemów AGV, oferując własny zespół wdrożeniowy. Specjaliści firmy Linde zajmują się wyborem i konfiguracją pojazdów, integracją z istniejącymi procesami, a także eksploatacją urządzenia. Niezależna od infrastruktury geonawigacja umożliwia szybką i łatwą integrację z istniejącym procesem.

Firma Linde Material Handling dla BASF wdrożyła projekt automatyzacji oparty na systemie bez kierowcy. Firma ebm-papst z Mulfingen, specjalista od wentylatorów i silników, udoskonaliła swoją logistykę wysyłkową dzięki pełnej automatyzacji ręcznego procesu przepływu materiałów w oparciu o know-how firmy Linde. W austriackiej firmie HOLTER, dwa wózki podnośnikowe L-MATIC firmy Linde wykonują swoje zadania między magazynem a strefą wysyłek.

tags: #apave #wozek #widlowy