La demanda de robots mòbils autònoms (AMR) i vehicles guiats automatitzats (AGV) està augmentant a mesura que l'automatització industrial
segueix enlairant. Aquestes màquines intel·ligents tenen un paper vital per millorar la productivitat, permetre una producció flexible i garantir la seguretat laboral. Tanmateix, els fabricants i integradors de sistemes s'enfronten a reptes importants per desenvolupar i desplegar ràpidament aquests robots davant el nombre creixent d'opcions disponibles al mercat i l'evolució dels requisits dels clients.
El mercat d'AMR i AGV ha continuat expandint-se en els darrers anys, especialment en els sectors de fabricació, logística i emmagatzematge. Segons els investigadors de mercat, els enviaments de robots mòbils van créixer un 53% el 2022 i s'espera que continuïn creixent a un ritme d'aproximadament un 50% anual durant els propers cinc anys. Aquest creixement no només reflecteix la demanda del mercat de tecnologia d'automatització, sinó també la recerca urgent de la indústria manufacturera per millorar la productivitat i la flexibilitat.
Tanmateix, amb el ràpid creixement del mercat, els fabricants d'AMR i AGV s'enfronten a una sèrie de reptes. D'una banda, han d'innovar constantment per oferir noves funcionalitats i solucions que responguin a les necessitats dels clients; d'altra banda, també han de centrar-se en el temps de llançament al mercat per garantir que els seus productes puguin entrar al mercat ràpidament i agafar el lideratge.
Reptes en el desenvolupament de robots mòbils
Els fabricants i integradors de sistemes s'enfronten a una sèrie de reptes en el desenvolupament de robots mòbils. En primer lloc, el disseny, fabricació i integració de robots mòbils és un procés complex que requereix una inversió important de temps, esforç i experiència. En segon lloc, a mesura que la tecnologia continua evolucionant i sorgeixen noves solucions i tecnologies, els fabricants han d'aprendre i adaptar-se constantment a les noves tendències tecnològiques. Finalment, a causa de la naturalesa diversa i canviant de les demandes del mercat, els fabricants han de ser capaços de respondre ràpidament a les necessitats dels clients i oferir solucions personalitzades.
Per fer front a aquests reptes, els fabricants i els integradors de sistemes han de trobar una solució que sigui flexible, eficient i fàcil d'integrar. Les solucions modulars, com a tendència tecnològica emergent, proporcionen noves idees i mètodes per al desenvolupament de robots mòbils.
Les solucions modulars acceleren el desenvolupament d'AMR i AGV
Les solucions modulars desglossen sistemes complexos en mòduls independents, cadascun amb funcions i interfícies específiques, aportant tres avantatges principals:
Flexibilitat: es poden combinar ràpidament diferents mòduls per adaptar-se a les diferents necessitats del client i escenaris d'aplicació.
Fàcil integració: les interfícies i protocols estandarditzats entre mòduls faciliten la integració amb altres sistemes o dispositius.
Escalabilitat: a mesura que la tecnologia avança i el mercat canvia, s'afegeixen fàcilment nous mòduls o funcions per ampliar les capacitats del sistema.
En el desenvolupament d'AMR i AGV, les solucions modulars poden simplificar molt el procés de desenvolupament i accelerar el temps de llançament al mercat.
Per exemple.
Rexroth ofereix el kit de robòtica ROKIT i el conjunt d'eines d'automatització ctrlXAUTOMATION com a solució modular completa. Les solucions inclouen components de programari i maquinari que gestionen el posicionament, la navegació i el moviment per a una àmplia gamma de tipus de vehicles. Amb aquesta solució, els fabricants poden construir ràpidament robots mòbils que satisfan les necessitats dels seus clients i reduir significativament el temps de comercialització.
La suite ROKIT inclou components de maquinari i programari d'última generació que gestionen amb precisió les necessitats de posicionament, navegació i control de moviment de tots els tipus de vehicles. El seu sistema operatiu en temps real basat en Linux, les interfícies obertes estandarditzades, les tècniques de programació flexibles, així com l'enginyeria basada en web i les capacitats integrals de connectivitat IoT, redueixen dràsticament la càrrega de treball de components i enginyeria i augmenten l'eficiència fins a entre un 30% i un 50%.
Col·laboració i intercanvi de dades
ctrlX AUTOMATION es basa en estàndards oberts com EtherCAT, OPC UA, MQTT, VDA 5050, etc., assegurant la compatibilitat i interoperabilitat amb diferents sistemes. I la suite ROKIT ofereix als usuaris una gran flexibilitat gràcies a la seva compatibilitat amb ordinadors, sistemes operatius i escàners làser establerts.
Pel que fa a l'intercanvi de dades, els components ROKIT com ara el localitzador, el navegador i el motor es poden connectar perfectament a la plataforma de control ctrlX CORE i transferir dades de manera eficient mitjançant la seva arquitectura d'aplicació. A més, la tecnologia de capa de dades de ctrlX garanteix un intercanvi de dades ràpid i precís entre les dades del procés i les funcions de seguretat.
Requisits de programació
La implementació dels components AMR i AGV no requereix un coneixement profund de programació. La interfície gràfica d'usuari intuïtiva i fàcil d'utilitzar d'aXessor redueix significativament el temps de comercialització i permet a l'usuari centrar-se en la lògica de negoci principal del projecte.
Arquitectura de programari obert i aplicacions
L'arquitectura de programari obert de ctrlX AUTOMATION permet als desenvolupadors la llibertat de triar l'aplicació desitjada o utilitzar qualsevol programari de codi obert. El programari de desenvolupament propi també es pot executar a la plataforma de control, mentre que les funcions de tots els llenguatges de programació habituals es poden transformar en aplicacions que es poden distribuir i operar mitjançant la botiga ctrlX.
Requisits de seguretat
Per als requisits de seguretat dels AMR i els AGV, ctrlX AUTOMATION i ROKIT Motor ofereixen solucions integrals. Amb la connexió de seguretat EtherCAT (FSoE), tota la informació de seguretat s'intercanvia de manera fiable i es realitza la seguretat funcional d'acord amb la classe de rendiment d. A més, la solució de seguretat ctrlX SAFETY proporciona les interfícies i mòduls necessaris per donar suport a càlculs aritmètics segurs i garantir un funcionament estable del sistema.
Fàcil d'implementar
Els administradors de plantes poden integrar fàcilment AMR i AGV sense canvis costosos a la infraestructura. El programari de posicionament basat en làser de robit locator determina la ubicació del vehicle en temps real i genera automàticament un mapa de l'entorn sense requerir cap canvi a l'estructura existent.
La robòtica i els components d'automatització no només simplifiquen el procés de desenvolupament, posada en marxa i enginyeria d'un sistema de vehicles guiats automatitzats, sinó que també escurcen el cicle de desenvolupament reduint dràsticament el nombre de components, l'espai de muntatge, les interfícies i el cablejat necessaris mitjançant un disseny altament integrat i compacte. Amb aquesta solució, la topologia dels AGV es pot remodelar amb èxit perquè sigui més senzilla i flexible, la qual cosa satisfà l'alta demanda d'automatització i intel·ligència a les futures fàbriques.