AMR's Passen Zich Aan en Bloeien Tijdens en Na de Pandemie

Fabrikanten Vereisen Vielzijdigheid Naarmate Behoeftes Veranderen

In augustus had Rob Sullivan een installatie gepland voor twee van zijn autonomous mobile robots (AMR's) bij het Deutsche Post DHL Group's Innovation Center in Troisdorf, Duitsland. Maar door reisperikelen van de VS naar Europa als gevolg van de coronaviruspandemie, kon Sullivan's installatietechnicus niet naar Duitsland vliegen om te helpen met de klus.

Dus, in een heel 21e-eeuwse oplossing, deed Sullivan's team bij AutoGuide Mobile Robots de installatie virtueel.

“Na veel overweging besloten we dat de beste manier om voort te gaan was om onze lokale (Duitse) systeemintegrator, ST-IR (ST Integration & Robots), te trainen met een draagbaar headset van RealWear,” schreef Sullivan, CEO van AutoGuide Mobile Robots, op LinkedIn, een post die Smart Manufacturing verifieerde. “Samen, virtueel werkend met ST-IR, installeerden we een AutoGuide MAX-N Pallet Stacker en MAX-N Tugger in het ST-IR faciliteit om ze te trainen hoe de implementatie te doen.”

De mensen bij ST-IR namen de kennis die ze verwierven van AutoGuide en de twee AMR's naar DHL, waar de Duitse integrators in staat waren de tugger en pallet stacker succesvol te installeren—met AutoGuide technici die virtueel assisteerden vanuit de VS. Het ST-IR team kon de installatie in een paar dagen voltooien, zonder de projecttijdlijn te beïnvloeden.

Sullivan en zijn team kregen ook virtuele feedback.

“Ik kan absoluut bevestigen dat aan de ST-IR kant we blij en trots zijn om de installatie te doen en een geweldige tijd hadden bij DHL,” reageerde Christoph Leutner, general manager of operations bij ST-IR, een full-service integrator voor productiegerichte robotica, op Sullivan's LinkedIn post.

AMR's vs AGV's: Belangrijke Verschillen

Terwijl AutoGuide een integrator gebruikte voor de remote installatie overzee, kunnen AutoGuide's technici fabrikanten in de VS direct assisteren.

Michael Fleming, een systeemintegrator met decennialange ervaring, zei dat een systeemintegrator optioneel is omdat AMR's ontworpen en geëngineerd zijn om gemakkelijk en snel te installeren en handig te herconfigureren naarmate eisen in een industriële fabriek veranderen.

“AMR's richten zich op de gebruiker/eigenaar in staat te zijn om ze zelf te programmeren, aan te passen en te integreren, terwijl AGV [automated guided vehicle]fabrikanten dat doorgaans voor de klant doen,” zei Fleming, die globaal productmanager is voor AMR's en AGV's voor systeemintegrator MHS.

Hoewel AMR's en AGV's sommige dezelfde taken kunnen doen, waarvan veel gericht zijn op het verplaatsen van materiaal van de ene naar de andere locatie, zijn er andere verschillen tussen de twee technologieën.

“Het grootste verschil zit in de mindset dat de AMR gedecentraliseerd is en geen vlootbeheerder nodig heeft,” voegde hij toe. “Binnen de laatste twee jaar hebben AMR-fabrikanten begonnen een vlootbeheerder aan te bieden voor de reden dat AGV's altijd een vlootbeheerder hadden.”

Dat heeft te maken met het aantal autonomous voertuigen dat op één locatie opereren. Met groeiende aantallen heeft het bedrijf uiteindelijk een vloot, en wordt beheer van die vloot een noodzaak.

“Naarmate vlootgroottes groeien en taken die gericht zijn meer deterministisch van aard zijn [de taken moeten binnen een specifieke tijdsframe consistent gedurende de dag uitgevoerd worden], wordt de noodzaak voor efficiënt verkeersbeheer en ordertoewijzingsbeheer erkend door AMR-fabrikanten,” zei Fleming.

Er zijn nog andere verschillen tussen AGV's, die in de jaren '50 uitgevonden werden, en AMR's, die ongeveer een decennium bestaan, zei hij.

“AMR's neigen ertoe hun besturing te decentraliseren naar het voertuig zelf, wat ze vaak duurder maakt,” zei Fleming. Met andere woorden, “er zit veel meer intelligentie op het voertuig zelf.”

Die intelligentie uiting zich op vele manieren, inclusief navigatie. Als een AGV een obstakel tegenkomt, zal het typisch wachten tot iemand het object wegschuift. Een AMR daarentegen zal navigeren om het obstakel heen of een ander pad kiezen om waar het moet zijn te komen.

De behoefte aan die soort flexibiliteit stimuleerde een ondernemer om meer dan zes jaar geleden haar AMR-bedrijf te starten.

De Robot Programmeren met Drag-and-Drop

“We startten het bedrijf gericht op arbeidstekort en flexibiliteitskwesties met de huidige automatiseringstechnologie,” zei Fetch Robotics CEO Melonee Wise. “Het probleem waar we ons op concentreerden was hoe flexibele goederenverplaatsing te bieden, of het nu line-side levering is of just-in-time levering of van werkstation naar werkstation.

“Een van de dingen die we hoorden van productie-ingenieurs of procesingenieurs is dat veel van de bestaande automatiseringstechnologie erg lang durde om in te stellen. Het vereiste veel onderhoud. Het vereiste veel installatie. En het was erg moeilijk te veranderen,” zei ze.

“Dus, toen ze de lijn wilden veranderen vanwege seizoensgebondenheid of wat dan ook, was het erg moeilijk om al die veranderingen door te voeren en het vereiste veel on-premise IT-ondersteuning ook.”

Fetch maakt: een lijn van robots voor geautomatiseerde materiaalhantering en geautomatiseerde dataverzameling; platforms voor robotica-onderzoek; een platform voor commerciële robots; en partner desinfectierobots, die Fetch's AMR-basis gebruiken met een industriële partner's desinfecterende technologie.

Nadat een Fetch-klant zijn AMR uitpakt, rijdt hij ermee door zijn faciliteit om een kaart te maken. Vervolgens tekent hij de paden die hij wil dat de robot aflegt op de kaart. Hij programmeert de robot met een drag-and-drop menu van werkstroominstructies. Al deze stappen worden op afstand ondersteund, door de pandemie, door een Fetch applicatie-ingenieur.

Vervolgens interacties met de AMR verlopen via touchscreen, tablet of scangun.

“We hebben veel componenten gebouwd die integratie in de fabriek zeer makkelijk maken met vaste automatisering omdat we [maar] één deel zijn van het automatiseringsverhaal,” zei Wise. “We koppelen en integreren met managementuitvoeringssystemen, met de fysieke automatisering, met PLC's. We verbinden met handscanners, stem-systemen soms, afhankelijk van wat de klant ons zou willen laten integreren.”

Wise's kijk op de gehele automatisering in een fabriek en de taak van het integreren van één deel van dat hele plaatje kan voortvloeien uit haar eerdere werk als een van de kernontwikkelaars voor ROS, of Robot Operating System, een OS met een extra laag voor visualisatie en simulatie.

Fetch robots gebruiken wat ROS, maar hebben een Linux-gebaseerd besturingssysteem.

Voor vlootbeheer zit de FetchCore robotica-software in de cloud en biedt analytics, planning, robotconfiguratie en taak- en werkstroombeheer.

Taken van Fetch AMR's in Industriële Fabrieken

• Gedeeltelijk gemonteerde vaatwassers naar een montagelijst verplaatsen voor voltooiing;
• Kitted bootmotoronderdelen leveren;
• Elektronische apparaten in een retourzendefaciliteit van de reparatiestation naar de locatie van de kwaliteitssicheringsdeskundige sturen;
• Inventaris van staal- en aluminiumbuizen RFID-tags maken via een AMR uitgerust met lezers, en
• Gemonteerde elektronische eenheden op een band transporteren voor verpakking.

Grote Ruimten Vragen om AMR's

Sullivan's AutoGuide robots bestaan uit een basis AMR met aangepaste adapters, waaronder een tugger, pallet stacker en high bay vorkheftruck.

“Net als een robot waar je een eind-effector op hebt,” zei hij in een interview met Smart Manufacturing. “Je bouwt geen robot voor slechts één applicatie. Je bouwt een robot en zet verschillende eind-effectoren erop. Dat is hoe we dit bouwden. Een robot met adapters die equivalent zijn aan eind-effectoren.”

Een tugger die hij verkocht aan een consumentengoedfabrikant in Arkansas werkt in een 800.000 vierkante voet fabriek en magazijn, met een 4 procent helling tussen de productie- en opslaggebieden.

Het verplaatst 200.000 pond goederen elke dag.

“Ze wilden niet voor een traditionele AGV gaan vanwege de afstanden en de kosten die het vereiste voor het aanleggen van die gemagnetiseerde structuur,” zei Sullivan. Nieuwere AGV's gebruiken magnetische tape op vloeren om te navigeren in plaats van ingebouwde draden zoals eerdere modellen.

“Elke grote faciliteit—of een distributiecentrum of een magazijn geassocieerd met productie—zou dure en tijdrovende infrastructuurwijzigingen vereisen om de permanente draden, magnetische strippen of sensoren in de vloer in te bouwen,” zei hij.

“Als een bedrijfsprocessen veranderen, moet de faciliteit opnieuw worden bijgewerkt. Ze zijn gewoon niet praktisch of kosteneffectief om in welke grootte faciliteit dan ook te gebruiken.”

Navigeren met 3D Visie

Seegrid's robots onderscheiden zich door hun naam—vision-guided robots (VGVs) vs. AMR's—en door hun navigatie.

“Wij gebruiken uniek in de markt camera's voor onze navigatie, en we hebben ontdekt dat dat de meest betrouwbare navigatie in de AMR-ruimte is,” zei Jeff Christensen, VP of product.

De 10 camera's op Seegrid's twee VGV-modellen—een tugger en een pallet truck—werken in vijf stereoscopische paren en vangen hemisferische visiedata. De VGV-software bepaalt vervolgens wat er belangrijk is in de omgeving.

Deze grote hoeveelheid data maakt routeveranderingen mogelijk terwijl de productie doorgaat, “en niemand anders kan dat,” stelde Christensen.

“Productie, opslag en distributie zijn hoogdynamische omgevingen, en om betrouwbaar te navigeren in die soorten real-world condities ben je veel beter af met het verzamelen van veel meer data dan je ooit kunt aan en dan de software laten bepalen wat er belangrijk is in de omgeving om je heen, in tegenstelling tot het beperken van je zicht en dan proberen om daaruit te extrapoleren en te gokken wat er om je heen is,” zei hij in vergelijking van echte 3D visienavigatie met laser-gebaseerde begeleiding met LiDAR.

De meest voorkomende taak voor Seegrid's robots in productie is onderdelenlevering aan een lijn, en hun echte waardepropositie komt tot uiting in fabrieken die niet bij de vraag naar hun product kunnen komen.

Uit de Mijnen Naar de Fabrieken

Terwijl robots vaak beschuldigd worden van het wegnemen van Amerikaanse banen, creëerde AutoGuide Mobile Robots niet alleen banen om hun robots te installeren en te onderhouden, maar vulde ook een aantal van die banen met heropgeleide mijnenwerkers.

AutoGuide en haar premier integratiepartner, Heartland Automation, stelden 25 voormalige mijnenwerkers in die getraind werden bij het Haas eKentucky Advanced Manufacturing Institute (eKAMI).

Gelegen op enkele mijlen van de bedrijven' productiefaciliteiten in Kentucky, werd eKAMI in 2017 gelanceerd.

Studenten bij eKAMI nemen deel aan versnelde programma's in computer numerieke controle machines voor de robotica, luchtvaart, medische en andere geavanceerde productie-industrieën.

“Geschikte personeel voor productie en installaties vinden kan extreem moeilijk zijn, dus we zijn verheugd een bron als eKAMI te vinden,” zei AutoGuide CEO Rob Sullivan. “Niet alleen krijgen we hardwerkende en hooggeschoolde technici, maar ze krijgen banen die ze waarschijnlijk niet eens wisten dat ze mogelijk waren tijdens het werken in de mijnen.”