Hoe een toonaangevende autofabrikant heftrucks elimineerde om productiviteit en veiligheid te verbeteren

Door Rob Sullivan, president en CEO, AutoGuide Mobile Robots

Met heftrucks een lopende bijdrager aan werkplekongevallen, en gekwalificeerde operators moeilijk te vinden en te behouden in de huidige competitieve productieomgeving, lost het automatiseren van materiaaltransport beide kwesties op.

Enkele jaren geleden wilde een toonaangevende autofabrikant verminderen hoe vaak werknemers zware objecten handmatig moesten tillen en verplaatsen, en het risico op heftruck-gerelateerde letsels elimineren.

Ze begrepen dat ze veiliger en efficiëntere oplossingen nodig hadden voor het transporteren van motoren en andere materialen van montage naar testen binnen hun 40.000 vierkante voet faciliteit.

In eerste instantie, leidde het wereldwijde "vork-vrije" veiligheidsinitatief van het bedrijf tot een overschakeling naar handmatig aangedreven sleeptrekkers met automatische aanhangwagens voor deze lineside sleeptaken.

Helaas, waren niet alleen hoogwaardige werknemers nog steeds gebonden aan laagwaardige transporttaken, maar ze moesten meer aanhangwagens in een enkele rit slepen dan ze veilig konden manoeuvreren in een zich constant veranderende productiefaciliteit.

Gevolglijk gingen management terug naar het tekenbord om een geautomatiseerde aanpak te vinden die veiligheid en arbeidszorgen beter aanpakte.

Geïmplementeerd binnen weken, integreerden de AMR-sleepters met aangepaste aanhangwagens met productietransportbanden om lineside voorraden just-in-time te leveren. Wanneer voorraad op een transportband een vooraf gedefinieerd niveau bereikt, waarschuwen sensoren de vlootbesturingssoftware van de robot om de sleeptrekker te sturen om de voorraad aan te vullen.

Zodra de sleeptrekker bij het verbruikspunt aankomst, notificeert de software de automatische aanhangwagens om materialen aan de transportband te leveren en lege containers terug op de aanhangwagens te laden via hun eigen aangedreven transportsysteem. Zodra de uitwisseling voltooid is, stuurt de software het voertuig terug naar het ophaalpunt.

Automatische aanhangwagens en transportbanden wisselen dan lege containers voor volle containers en de autonome sleeptrekker wordt naar een oplaadlocatie gestuurd waar het wacht op het volgende laag-onderdelen signaal. In één rit kan een enkele AMR-sleeptrekker vervoeren wat typisch twee bemande heftruckritten kost, wat aanzienlijk oploopt over de loop van een typische dag.

Deze fabrikant was in staat om vier teamleden (twee werknemers in twee shifts) naar hogere-waarde taken te verplaatsen, terwijl just-in-time lineside levering en hun 95% uptime-doel gehandhaafd bleven.

De AMR-sleeptrekker verbeterde ook de veiligheidsrisico's die handmatige chauffeurs tegenkwamen, inclusief lange aanhangwagens, zichtbaarheidsproblemen voor chauffeurs en smalle paden. ROI kwam in 12 maanden bij de kosten van de AMR zelf, met een 22-maanden ROI op de kosten van het gehele project, wat integrator-geleverde geautomatiseerde aanhangwagens en transportband-retrofits omvatte.

Wat te zoeken in een AMR

Hoewel een AMR's vermogen om onafhankelijk door een faciliteit te bewegen zonder de noodzaak voor disruptieve en dure infrastructuur universeel is, zijn AMR's niet allemaal hetzelfde. Om ervoor te zorgen dat u de beste krijgt voor uw organisatie, stel de volgende vragen:

1. Hoe veilig zijn uw mobiele robots?

De veiligste AMR's omvatten vloerniveau-sensoren en LiDAR-scanners die objecten en personeel in hun pad detecteren en dienovereenkomstig reageren, wat het risico op ongevallen dramatisch verlaagt.

Deze autofabrikant voegde verticale laadsensoren toe die obstakels of verkeer voor de volledige lengte van de lading die zich voor en aan de zijkanten van het voertuig uitstrekt, waarnemen.

Dit stelt de AMR in staat om veilig te opereren in overbevolkte ruimtes en om ander verkeer te manoeuvreren terwijl nog steeds gebruikgemaakt wordt van de flexibiliteit en snelheid van de AMR-sleeptrekker.

Om werknemersveiligheid te garanderen, integreerde de fabrikant ook de vlootbesturingssoftware van de robots met meerdere externe apparaten zoals verkeerslichten en noodresponsesystemen, zodat werknemers in het gebied constant op de hoogte waren van de voertuigbewegingen.

Daarnaast, omdat AMR's meerdere pallets in een enkele rit kunnen vervoeren, vereisen ze minder ritten om hetzelfde of meer materialen te verplaatsen als bemande heftrucks. Minder voertuigen op de vloer die interacteren met andere apparatuur en mensen verlaagt natuurlijk de kans op ongevallen.

AMR's verminderen ook het risico op ongevallen veroorzaakt door ongefocuste operators die in obstakels, inclusief mensen, in hun pad kunnen botsen.

Om echt comfortabel te voelen dat de robots die u overweegt veilig zijn, vraag de leverancier welke veiligheidsstandaarden ze volgen.

Er zijn momenteel twee hoofstandaarden waar fabrikanten naar kijken bij het ontwerpen van hun robots – ANSI B56.5 (VS) en EN1525 (EU), maar beide zijn gemaakt voor automated guided vehicles (AGV's), die op vaste paden reizen geleid draden of magneten in de faciliteit.

Om AMR's specifiek te adresseren, publiceerde de Robotics Industries Association (RIA) het eerste deel van zijn nieuwe ANSI/RIA R15.08 gericht op het verhogen van de veiligheid van werknemers die samenwerken met AMR's.

2. Hoe snel kunnen de robots geïmplementeerd worden?

Met zijn gebruiksgemak en snelle training, zou de implementatie van AMR's typisch weken moeten duren, in plaats van de maanden die het zou duren als lint of magneten in de vloer geïnstalleerd moesten worden om een AGV te implementeren, bijvoorbeeld.

Eenmaal deze autofabrikant hun faciliteit had voorbereid, duurde het slechts acht dagen voordat de AMR-sleeptrekker operationeel was, inclusief het mappen van de hele omgeving, het leren van de AMR's alle routes, en het optimaliseren van het systeem.

Wanneer routes hergeconfigureerd worden in reactie op productiewijzigingen, is er geen behoefte om de hele faciliteit opnieuw te leren, alleen de toegevoegde of gewijzigde gebieden.

3. Hoe aanpasbaar zijn de AMR's als mijn behoeften veranderen?

De meest efficiënte – en geavanceerde – AMR's zijn ontworpen met flexibiliteit in gedachten, wat ervoor zorgt dat de systemen kunnen voldoen aan productie- en lean-principes.

Een architectuur gebaseerd op een standaard basis-AMR met modules of adapters die de basiseenheid transformeren in een sleeptrekker zoals deze fabrikant gebruikte, of zelfs een palletstacker, maximaliseert uw investering.

Wanneer eisen en fabriekslay-outs veranderen, kunnen de adapters ook gewijzigd worden, wat de robot in staat stelt nieuwe taken uit te voeren. Een goed ontworpen AMR is eenvoudig uitbreidbaar en wijzigbaar, zonder de noodzaak voor faciliteitswijzigingen.

4. Hoe gemakkelijk zijn ze te integreren met bestaande omgevingen en andere automatiseringsapplicaties?

De AMR's vlootbesturingssoftware zou de AMR-sleeptrekkers orders en missies moeten managen, en hun activiteiten coördineren om lege reizen te minimaliseren.

Naast het optimaliseren van routing en verkeer zodat congestie beperkt is, zou de software in staat moeten zijn om te integreren met bestaande warehouse management systemen (WMS), wat een geïntegreerde oplossing levert die operaties vereenvoudigt.

Ze zouden ook collaboratief moeten zijn, in staat om veilig naast andere robots en mensen te werken.

5. Zijn uw AMR's ontworpen als AMR of geconverteerd van handmatig bediende voertuigen?

Automatiseringskits op bestaande, handmatig bediende machines bouten is niet ideaal, maar het is hoe sommige AMR's gebouwd zijn. Een purpose-built AMR zorgt ervoor dat de robot geoptimaliseerd is voor autonoom operaties omdat elk component – van motor, wielen, besturingssystemen, sensoren, veiligheidssysteem, en centrale computer – geëngineerd is om samen te werken als een hoogpresterend materiaaltransportrobot.

Het vinden van de juiste AMR-oplossing om uw lineside sleeptaken en andere materiaaltransport-workflows aan te drijven resulteert niet alleen in verbeterde productiviteit en verhoogde veiligheid, maar heeft ook een positieve impact op de winstgevendheid van uw operatie.

De voordelen van het implementeren van AMR-sleeptrekkers voor deze ene taak binnen één locatie heeft de fabrikant gedwongen om AMR's in te zetten voor andere workflows binnen dezelfde faciliteit en autonoom oplossingen uit te breiden naar extra faciliteiten, inclusief het automatiseren van de verplaatsing van zware autochassis van verf naar finale montage. Lees meer over dat hier.

Hoofdafbeelding door Engin Akyurt van Pixabay