Xe tự hành AGV đã có mặt tại các nhà máy từ đầu những năm 1950. Đó là nơi mà chiếc xe không người lái (sản xuất bởi Barret Electronics, Illinois) có khả năng đi theo trường điện từ của một sợi dây được đặt trên trần nhà máy, hoặc sau đó được gắn trong khu vực sản xuất.

I. Xe tự hành AGV là gì?

Xe tự hành AGV không người lái - một xe công nghiệp tự hành tự điều hướng mà không cần đến sự can thiệp của con người. 

Xe chính là một bộ phận thiết yếu của hệ thống AGV. Chúng ta sẽ không có được hệ thống xe tự hành nếu không có xe. Xe tự hành AGV chịu trách nhiệm thực hiện các công việc, nhiệm vụ vận chuyển. Thông thường, chúng vận chuyển vật liệu từ điểm A đến điểm B. 

Hệ thống xe tự hành AGV được cấu thành bởi các bộ phận chính như sau:

• Xe tự hành AGV
• Hệ thống quản lý AGV
• Thiết bị ngoại vi của hệ thống AGV (plcs, opcs…)
• Môi trường AGV: WIFI, WMS, ERP, MES, giao diện người vận hành…

Mỗi một yếu tố trong hệ thống này đều là bộ phận chính yếu cần thiết để đảm bảo hệ thống vận hành đúng cách.

II. Các loại xe tự hành AGV.

Cách chọn loại xe tự hành AGV tốt nhất chính là mối quan tâm hàng đầu khi cân nhắc đến dự án AGV. Chúng ta nên hiểu rằng không có loại Xe tự hành AGV nào là tốt nhất mà chỉ có loại thích hợp với yêu cầu cụ thể của chúng ta nhất mà thôi.

Một khi bạn đã hiểu được mình muốn làm gì và có thể làm gì, bạn có thể hình dung ra được loại xe tự hành AGV có thể đáp ứng nhu cầu của bạn một cách tốt nhất.

Phần lớn loại xe tự hành AGV cần chọn sẽ được xác định nhờ vào sự lựa chọn của quá trình và tải trọng vận chuyển. Hiện không có một danh pháp tiêu chuẩn nào cho các loại xe tự hành AGV, nhưng có một số loại phổ biến như sau:

• AGV forklift - AGV xe nâng: di chuyển, nâng pallet ở mức sàn và trên giá đỡ
• AGV unit load: lấy và giao pallet, hộp hoặc container, được trang bị sàn để vận chuyển tải
• Towing AGV: di chuyển rơ móc hoặc xe lửa rơ móc trong nhà máy
• AGV lắp ráp: chuyển các bộ phận đang thực hiện sang dây chuyền lắp ráp ở tốc độ chậm
• AGV tải nhẹ: vận chuyển giỏ hoặc các bộ phận nhỏ, thường được dùng trong bệnh viện

III. Lý do vì sao nên sử dụng xe tự hành AGV trong nhà máy?

Hiện nay, xe tự hành AGV được dùng chủ yếu cho mục đích xử lý vật liệu trong kho, nhà máy hoặc ngoài trời. Trong đó có một vài cách sử dụng điển hình như sau:

• Vận chuyển vật liệu nhận được đến nơi lưu trữ
• Hỗ trợ các hoạt động, giao hàng kịp thời
• Cung cấp các bộ phận đang thực hiện cho công trình sản xuất
• Vận chuyển thành phẩm đến khu vực vận chuyển

Vậy nên, vận chuyển là chức năng chính. Uniduc chúng tôi đã có nhiều tiến bộ về thị giác máy tính, nhận dạng đối tượng và nắm bắt sản phẩm bằng cánh tay robot để kết hợp với xe tự hành AGV, đặt hàng lên pallet và sau đó được AGV vận chuyển.  Dưới đây là những lợi ích mà hệ thống AGV có thể mang lại.

IV. Đảm bảo an toàn.

Theo thông báo từ Cơ quan quản lý an toàn và sức khoẻ nghề nghiệp (OSHA) vào năm 2016, mỗi năm tại Hoa Kỳ đã có khoảng 85 trường hợp tử vong và gần 35 nghìn người bị thương nặng do tai nạn xe nâng. Khi nhà sản xuất xe tải Scania sử dụng xe tự hành AGV để xử lý vật liệu trong các lĩnh vực sản xuất, mục tiêu họ đặt ra là đạt được hiệu suất, bởi vì xe nâng được xem là “một trong những thiết bị công trình nguy hiểm nhất ở Scania”.

Xe tự hành AGV là loại AGV phổ biến nhất, trông khá giống với xe nâng thông thường. Bên cạnh đó, có một số mô hình có không gian cho con người, cho phép chúng ta điều khiển AGV bằng tay khi cần thiết. Cũng như các loại AGV khác, chúng có các cảm biến nhằm đảm bảo xe giảm tốc hoặc ngừng lại khi gặp người hay vật cản. Chúng hoạt động ở một tốc độ hạn chế, có kiểm soát, tăng tốc mượt mà. Hơn nữa, chúng có các hành vi có thể dự đoán nên sẽ hạn chế được tai nạn trong nhà máy.

1. Giảm bớt thiệt hại trong vận hành.

Trong quá trình làm việc, người lái xe nâng có thể bị phân tâm, mệt mỏi hoặc họ vừa phải trải qua một ngày tồi tệ. Từ đó dẫn đến làm hỏng sản phẩm, va chạm vào thiết bị hoặc cấu trúc. Do đó, xe tự hành AGV chính là thiết bị đáng tin cậy, chúng có thể làm việc 24/24. Sau khi AGV được giới thiệu, Valio (nhà sản xuất các sản phẩm sữa tại Phần Lan) đã giảm đến 90% thiệt hại xe cộ, hàng hoá tại một nhà máy sản xuất phô mai.

2. Giảm bớt chi phí hoạt động.

Xe tự hành AGVV giúp tiết kiệm thời gian vận chuyển - khoảng thời gian không có giá trị gia tăng trong hoạt động sản xuất.

Nếu các hệ thống tự động cố định như băng tải được thay thế bởi xe tự hành AGV, chi phí có thể giảm xuống vì hoạt động được thực hiện nhanh hơn, đầu tư theo giai đoạn và linh hoạt bổ sung.

Nếu xe tự hành AGV thay thế hoặc di dời nhân viên thì chi phí lao động sẽ giảm xuống, đồng thời năng suất lại tăng lên. Các nhà nhập khẩu và đại lý xe hơi đã tối ưu hoá được thời gian sản xuất từ 20 - 30% sau khi tự động hoá các tuyến vận chuyển bằng cách dùng hỗn hợp băng tải AGV, AMAG Automobil. 

Ngoài ra, với các khu vực sản xuất sạch nhường chỗ cho các đường dẫn điều hướng xe tự hành AGV, hệ thống cũng dẫn đến một dòng nguyên liệu thường xuyên hơn. Nếu được kết nối đúng cách với hệ thống quản kho, nó có thể mang lại độ cải thiện hàng tồn kho chính xác.

V. Cần xem xét những điều gì khi triển khai hệ thống xe tự hành AGV?

1. Dùng xe xe tự hành AGV để động hoá những công việc nào?

Trước hết, các công ty nên xác định một quy trình ứng cử viên để tự động hoá, những đường dẫn vật liệu trong quy trình và tải được vận chuyển tự động. Ước tính ban đầu về tác động tái định cư của nhân viên, tăng mức độ hợp lý hoá, cải thiện điều kiện làm việc và chất lượng có thể giúp chúng ta quyết định quy trình nào nên nhắm tới vào thời điểm này.

2. Hệ thống điều hướng cho xe tự hành AGV.

Xe tự hành AGV cần đánh giá vị trí của nó không ngừng và có nhiều cách để thực hiện điều này. Bên cạnh những điều mà nhà cung cấp xe tự hành AGV có thể đề xuất, sự lựa chọn công nghệ điều hướng còn phụ thuộc vào môi trường hoạt động của xe tự hành AGV và dựa trên sự linh hoạt mong muốn nhằm mục đích thay đổi đường dẫn xe AGV.

Một trong những phương pháp điều hướng phổ biến nhất hiện nay là công nghệ laser guidance. Cảm biến Lidar trên đỉnh xe tự hành AGV phát ra chùm tia phản xạ bởi các dấu định vị trên tường. Vị trí chính xác của xe được được tính toán thông qua tam giác. Loại công nghệ này linh hoạt, có độ chuẩn xác cao. Tuy nhiên, nó nhạy cảm với bụi bẩn và ánh sáng mặt trời.

• Điều hướng tự nhiên: sử dụng bản đồ đã được đăng ký của cơ sở cùng máy ảnh hoặc laser, xe tự hành AGV xác định các yếu tố trong cơ sở (cột, tường) và theo đó sẽ tính toán vị trí của chúng (độ linh hoạt cao, không yêu cầu cơ sở hạ tầng cụ thể, tuy nhiên nên sử dụng trong môi trường đơn giản và liên tục là tốt nhất, nhạy cảm với ánh sáng mặt trời)
• Điều hướng theo công nghệ mới của Uniduc, không sử dụng băng từ, không sử dụng đường dẫn quang học, không sử dụng wire. Công nghệ này giúp robot đi một cách chính xác, linh hoạt không cần bảo dưỡng hay đầu tư băng từ phù hợp với môi trường cần sự linh hoạt (thích nghi với môi trường ngoài trời, trong nhà xưởng)

3. Xe tự hành AGV tự sạc lại khi hết pin.

Xe tự hành AGV hoạt động bằng pin và có nhiều tuỳ chọn quản lý sạc khác nhau:

• Trao đổi pin: khi mức pin giảm xuống thấp hơn một điểm nhất định, xe tự hành AGV sẽ được chuyển hướng đến một trạm nơi mà pin được thay thế bằng một lần sạc đầy. Có thể thực hiện việc trao đổi thủ công hoặc tự động. Ưu điểm của tuỳ chọn này là nó giới hạn mức độ không có sẵn của xe tự hành AGV ở mức tối thiểu. Nhược điểm là phải mua và lưu trữ thêm pin. 
• Sạc tự động: khi mức pin giảm xuống thấp hơn một điểm nhất định, xe tự hành AGV sẽ được chuyển hướng đến trạm sạc. xe tự hành AGV không khả dụng trong lúc sạc, tức là chúng ta cần nhiều AGV hơn.
• Sạc cơ hội: khi có cơ hội, xe tự hành AGV được chuyển hướng đến trạm sạc. Nếu xe tự hành AGV bị dừng và nhàn rỗi nhiều lần trong ngày thì đây là giải pháp đáng xem xét.

4. Tác động từ hệ thống IT.

Nếu xe tự hành AGV không chỉ đơn thuần di chuyển trên các con đường độc lập và xác định trước, chúng ta sẽ cần sự quản lý trung tâm của đội ngũ xe tự hành AGV. Tất cả các nhà cung cấp đều đưa ra Hệ thống kiểm soát xe AGV, đây là phần mềm độc quyền cho phép:

• Lập trình các tuyến xe, dùng bản đồ của cơ sở và tuyến đường có thể đã nhập trước đó trong hệ thống
• Hoàn thành các đơn hàng vận chuyển bằng cách chọn một xe tự hành AGV khả dụng và yêu cầu nó đi từ A đến B bằng một đường dẫn nhất định
• Giám sát vị trí và trạng thái xe
• Tương tác với các hệ thống khác như Hệ thống ERP hoặc Hệ thống quản lý hoạt động sản xuất (MOM)

Hệ thống Kiểm soát xe tự hành AGV hoạt động tốt cũng đồng nghĩa với việc giải quyết các thách thức IT của mạng không dây đáng tin cậy, tích hợp với Hệ thống IT và OT. Việc mô phỏng đội ngũ xe tự hành AGV trước khi đưa vào vận hành cũng giúp mang lại nhiều lợi ích.

5. Mạng LAN không dây dùng cho xe tự hành AGV.

Để nhận đơn hàng hoặc gửi lại dữ liệu thực địa, các AGV độc lập phải không ngừng duy trì liên lạc với Hệ thống điều khiển AGV qua mạng không dây.

Chính vì vậy, cần lên kế hoạch và kiểm tra cẩn thận việc triển khai các giải pháp không dây. Ví dụ, các trường ăng-ten thiếu sự chồng lấp sẽ dẫn đến AGV bị mất liên lạc. Ngoài ra, môi trường công nghiệp có thể sẽ gây ra sự can thiệp hoặc các vấn đề khác. Ví dụ, các bề mặt kim loại công nghiệp như bề mặt dùng trong giá đỡ có nguy cơ tạo ra sự phản xạ của sóng vô tuyến, ngăn chặn kết nối hoạt động tốt.

6. Tích hợp xe tự hành AGV với các hệ thống khác.

Nhằm mục đích hoàn toàn tự động hoá các hệ thống vận chuyển, AGV cần liên lạc với các hệ thống khác (ERP hoặc MOM).

Cần tạo ra đơn hàng vận chuyển và lên lịch tuỳ theo nhu cầu và năng lực. Sau đó, hệ thống quản kho cần kiểm tra tính khả dụng của các thùng lưu trữ, thông báo vị trí bảng màu hoặc hàng hoá sẽ được vận chuyển. Đồng thời cũng cập nhật hàng tồn kho sau khi kết thúc quá trình vận chuyển. Việc tích hợp với các thành phần khác của hệ thống MOM (sản xuất, chất lượng) có thể cho phép truy xuất toàn bộ nguồn gốc của các tài liệu từ lúc nhận đến đợt giao cuối cùng.

7. Mô phỏng đội ngũ xe AGV.

Cuối cùng, một chương trình mô phỏng cho hoạt động của đội ngũ xe tự hành AGV trong tương lai sẽ chứng minh cho những điều sau:

• Xác minh đội vận tải xe  AGV có kích thước phù hợp
• Đánh giá hiệu quả của định tuyến và chiến lược sạc pin
• Thử nghiệm các khả năng có thể xảy ra với những tình huống bất ngờ, ví dụ như khi con người băng ngang qua con đường của xe tự hành AGV hoặc xe AGV bị sập nguồn giữa chừng

VI. Hệ thống an toàn dành cho xe tự hành AGV.

Nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống xe tự hành AGV, các xe tự hành AGV cần phải tuân thủ một số quy luật hoặc tiêu chuẩn an toàn. Để tuân thủ các quy luật này, xe tự hành AGV phải bao gồm một số cảm biến và thiết bị an toàn giúp phòng tránh và ngăn chặn rủi ro.

1. Các tiêu chuẩn an toàn xe AGV là gì?

• Tiêu chuẩn an toàn AGV tại Hoa Kỳ được xác định bởi  ANSI B56.5 - 2012: Tiêu chuẩn an toàn cho xe công nghiệp không người lái, tự hành và Chức năng tự động của xe công nghiệp có người lái.
• Các tiêu chuẩn an toàn xe tự hành AGV ở Châu Âu là  EN1525: 1997: “SỰ AN TOÀN CỦA XE TẢI CÔNG NGHIỆP - XE TẢI KHÔNG NGƯỜI LÁI VÀ HỆ THỐNG CỦA CHÚNG”

Cả hai tiêu chuẩn đều xác định các yêu cầu về sự an toàn AGV liên quan đến các yếu tố về thiết kế, vận hành và bảo dưỡng xe tự hành AGV.

2. Hệ thống an toàn xe tự hành AGV.

Các yếu tố an toàn trong một chiếc xe tự hành AGV có thể chia thành 2 loại: yếu tố an toàn chủ động và thụ động.

Các cảm biến hoặc thiết bị an toàn chủ động xe tự hành AGV chính:

• Máy quét độ an toàn xe tự hành AGV bằng laser hoặc Hệ thống tránh va chạm trên AGV
• Nút dừng khẩn cấp
• Hãm xung công tắc để dừng xe tự hành AGV
• PLC điều khiển an toàn
• Cảm  biến nhiệt độ của xe tự hành AGV
• Cảnh báo xe tự hành AGV sử dụng quá mức

Các thiết bị an toàn thụ động tối quan trọng là:

• Đèn cảnh báo xe tự hành AGV đang chạy hoặc đang trong nhiệm vụ.
• Cảnh báo bằng âm thanh/ Tín hiệu báo động
• Dấu hiệu trên xe tự hành AGV

VII. Chi phí và khoản đầu tư ban đầu cho xe tự hành AGV.

Câu hỏi đầu tiên chính là: Xe tự hành AGV có giá bao nhiêu? Trong mọi trường hợp, có thể nói rằng tổng chi phí của hệ thống AGV phụ thuộc vào các sự thay đổi và yếu tố dự án AGV. Dưới đây là các yếu tố chính dẫn đến tổng chi phí cho hệ thống AGV của bạn:

• Chủng loại và số lượng xe AGV
• Hệ thống quản lý xe AGV
• Chi phí lắp đặt và vận hành
• Các chi phí khác: Thiết bị ngoại vi của hệ thống xe tự hành AGV
• Vận chuyển
• Quản lý dự án
• Kiểm tra nghiệm thu nhà máy
• Chi phí bảo trì hệ thống xe tự hành AGV

VIII. Các ứng dụng của xe tự hành AGV.

AGV có thể được dùng trong nhiều ứng dụng khác nhau để vận chuyển các loại vật liệu khác nhau bao gồm pallet, cuộn, giá đỡ, xe đẩy vận chuyển hàng đến robot bốc xếp hoặc vận chuyển hàng lên container.

1. Các công việc chính của xe tự hành AGV (Bạn có thể xem video robot tự hành AGV).

• Xử lý nguyên liệu
• Vận chuyển các bộ phận chưa hoàn thành
• Xử lý pallet
• Xử lý thành phẩm
• Xử lý các vật liệu nguy hiểm

IX. Các nhà sản xuất xe tự hành AGV.

Việc lựa chọn đúng nhà cung cấp là vấn đề phức tạp và nan giải. Uniduc chúng tôi tự hào là công ty sản xuất xe tự hành AGV Perbot cho công nghiệp và vào cuộc sống hằng ngày. Các dòng sản phẩm xe tự hành AGV của chúng tôi đang tiên phong sản xuất như xe AGV kéo hàng, xe AGV chở hàng trong nhà máy mà không sử dụng đường line hoặc băng từ, việc này sẽ hạn chế tối đa chi phí cho bạn bỏ chi phí bảo trì, mua băng từ xe chỉ cần setup 1 lần và hoạt động về sau. xe AGV chúng tôi sử dụng công nghệ mới nhất hiện nay, được các kĩ sư của Uniduc nghiên cứu phát triển là hệ thống robot thông minh và có thể quản lý từ xa.

Chúc bạn thành đạt trong công việc và hạnh phúc trong cuộc sống !

Hotline / Zalo: 0903 666 014

Website: https://uniduc.com/vi

-------------////--------------------------------------------////------------

HUMANOID ROBOT CỦA CÔNG TY UNIDUC SẢN XUẤT PHÁT TRIỂN.