Automatyczne wózki transportowe to stały element krajobrazu hal produkcyjnych i magazynów dużych fabryk. Sterowane komputerowo pojazdy AGV (Automated Guided Vehicles) sprawdzają się wszędzie tam, gdzie czynności transportowe są procesem o dużym natężeniu i stopniu złożoności, a przeniesienie materiałów wymaga precyzji, efektywności i zachowania warunków bezpieczeństwa.

 Transport w wersji bezobsługowej

Głównym zadaniem mobilnych środków transportu jest bezobsługowe odebranie towaru ze ściśle określonego miejsca i dostarczenie go w inne. Jednak wykorzystanie elektrycznych pojazdów nie sprowadza się do przenoszenia ładunku czy zaopatrywania linii produkcyjnych i montażowych w potrzebne elementy. Równie często mobilnych wózków używa się do segregowania materiałów w magazynach oraz układania palet z ładunkiem na wysokich półkach.

Samojezdne wózki, niewymagające obecności operatora, są szczególnie przydatne w specyficznych środowiskach pracy, gdzie warunki temperaturowe lub mikrobiologiczne mogłyby zaszkodzić pracownikom prowadzącym pojazdy. Mobilne roboty z powodzeniem wykorzystuje się do przenoszenia bardzo ciężkich elementów i w miejscach, gdzie konieczny jest transport substancji, które mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia pracowników. Służą też do przewożenia materiałów delikatnych i kruchych (np. palet z wyrobami ze szkła czy ceramiki) oraz wyjątkowo cennych, których utrata na skutek ludzkiego błędu może być bardzo kosztowna.

 Wąska specjalizacja

Surowce, półprodukty, narzędzia, gotowe elementy i odpady – każdy z tych materiałów wymaga odpowiedniego środka transportu, dlatego w skład skomplikowanych systemów transportowych we współczesnych zakładach przemysłowych wchodzą mobilne urządzenia o szerokim spektrum specjalizacji.

Najbardziej uniwersalne są tzw. wózki pojedynczego załadunku (Unit Load Vehicles) typu „top carrier” – przystosowane do transportu ładunków o różnych rozmiarach i kształtach. Mają sporą ładowność (do 27 t) i możliwość manewrowania, potrafią poruszać się po wąskich i skomplikowanych ścieżkach. Z kolei pojazdami służącymi do przewożenia największej ilości materiałów, również o ładowności do 27 t, i przeznaczonymi do ciągnięcia innych wózków kołowych ładowanych ręcznie są wózki holownicze (Towing Vehicles).

Do najbardziej uniwersalnych rozwiązań transportowych należą wózki widłowe (Fork Vehicles), które mogą obsługiwać wiele rodzajów ładunków (palety, stojaki, rolki). Są to roboty elastyczne, pracujące szybko i dokładnie przy zachowaniu minimalnej powierzchni manewrowej. Można je wyposażyć w czujniki i czytniki automatycznie identyfikujące produkt i śledzące obciążenie w czasie rzeczywistym, a także nauczyć zarządzać inwentaryzacją i zlecić wyszukanie produktów w magazynie.

Najprostszą wersją samojezdnych robotów są wózki transportowe (Cart Vehicles) – przystępne cenowo pojazdy poruszające się wzdłuż pasa taśmy magnetycznej zamontowanej w podłożu. Ich ładowność dochodzi do 1,4 t, maksymalna siła uciągu to 1,6 t, a cenionym atutem jest możliwość łatwej zmiany ścieżki ruchu.

Pracownicy fabryki Opla w Gliwicach samodzielnie stworzyli, od prototypu konstrukcji po wykonanie, samojezdny wózek transportowy wspierający zakładową produkcję

Bezkolizyjne trajektorie

Odpowiedni dobór pojazdu transportowego do konkretnego środowiska przemysłowego, ciężaru materiałów, rodzaju pracy i specyfiki poszczególnych zadań to domena robotyki mobilnej. W planowaniu trajektorii platformy transportowej ważne jest właściwe określenie punktów docelowych z uwzględnieniem gabarytowych ograniczeń robotów, długości trasy i punktów doładowań energii. Uwzględnienie tych wszystkich elementów pozwoli na efektywną, bezkolizyjną i swobodną pracę robota. Wielkość zakładu, plan przestrzeni, specyfika branży i plany rozwojowe przedsiębiorstwa to kolejne czynniki, jakie warto wziąć pod uwagę, planując automatyzację procesów transportowych.

Do tych wszystkich zmiennych dochodzi jeszcze tak istotny element jak system nawigacji. Pojazdy mogą być poruszane za pomocą pętli indukcyjnej i magnetycznej (metalicznej) oraz przy użyciu laserów i ultradźwięków. Kolejne możliwości to metoda linii refleksyjnej i żyroskopowa, nawigacja na podstawie układu współrzędnych wykorzystująca punkty odniesienia w podłodze obiektu czy sterowanie oparte na systemach satelitarnych z odbiornikiem GPS zamontowanym na pojeździe.

Równie ważny jak system nawigacji jest sposób zasilania pojazdów. Warto wziąć pod uwagę takie czynniki jak długość nieprzerwanej pracy robota, możliwość doładowań (automatyczne czy ręczne) i warunki ekonomiczne. Od tych zmiennych zależy, czy wózki będą zasilane podczas jazdy lub na stacjach docelowych czy też z wykorzystaniem najbardziej dziś

popularnych akumulatorów. Warto pamiętać, że koszty związane z poborem energii są najpoważniejszymi – obok kosztów serwisowania i eksploatacji – wydatkami związanymi z utrzymaniem mobilnego systemu transportu i stanowić mogą istotną wadę tego rozwiązania.

Taniej, wydajniej, bezpieczniej

Wykorzystanie odpowiednio zaprojektowanego zrobotyzowanego systemu transportowego może przynieść przedsiębiorstwu sporo korzyści. Najważniejsze z nich, tj. wzrost wydajności pracy i obniżenie kosztów pracy linii technologicznej lub magazynu, związane są z redukcją zatrudnienia wykwalifikowanych operatorów wózków oraz możliwością niemal bezprzerwowej pracy robotów w systemie całodobowym przez 365 dni w roku. Sterowane informatycznie wózki to też mniejsze ryzyko pomyłki i możliwość bezbłędnej identyfikacji towaru (zwłaszcza w magazynach wysokiego składowania, gdzie część produktów znajduje się poza zasięgiem wzroku pracowników).

Wykorzystanie sterowanych informatycznie pojazdów to też bez wątpienia inwestycja w bezpieczeństwo pracy. Zapewnieniu wysokiego poziomu ochrony służy specjalna konstrukcjarobotów, np. funkcja ograniczenia maksymalnej prędkości poruszania, bufory wyłączające zasilanie w momencie zetknięcia się z przeszkodą, lasery bezpieczeństwa pozwalające na automatyczne dostosowanie prędkości do „warunków drogowych” i chroniące przebywających w zasięgu wózka pracowników czy system e-stop powodujący natychmiastowe zatrzymanie się robota w sytuacji awaryjnej.

Aby wszystkie te zalety automatycznego przepływu materiałów zostały maksymalnie wykorzystane, a inwestycja się zwróciła, konieczna jest kalkulacja, czy przedsiębiorstwo wymaga obecności całych systemów transportowych czy tylko skromnych pojedynczych rozwiązań.