Intralogistyka w Przemyśle 4.0

Przedsiębiorcy coraz częściej automatyzują i robotyzują linie produkcyjne. Automatyzacja równie zdecydowanie wkracza do transportu wewnątrzzakładowego. Jej zaawansowanym przykładem są autonomiczne roboty mobilne (AMR) – następcy wózków elektrycznych czy AGV.

W procesie wdrażania standardów Przemysłu 4.0 w polskich fabrykach transport wewnętrzny staje się jednym z najważniejszych obszarów podlegających modernizacji. Choć w większości przypadków zmiany są wielofazowe, to jednak liderzy branży produktów szybkozbywalnych (FMCG), meblarskiej czy automotive ze względu na przewidywane korzyści, a także z uwagi na coraz bardziej ograniczone zasoby siły roboczej, decydują się na wprowadzenie ich w swoich zakładach.

Patrząc z perspektywy biznesowej, transport w procesie produkcyjnym jest stratą, dodatkowym kosztem. W drodze z punktu A do punktu B produkt nie zyskuje bowiem dodatkowej wartości. Jednocześnie jego relokacja pociąga za sobą wydatki, m.in. na wynagrodzenie dla pracowników oraz zakup i konserwację maszyn. Pojawia się zatem potrzeba minimalizowania tych strat, na przykład przez skracanie tras. „Towarzyszy temu również wprowadzanie autonomicznych urządzeń, które w sposób dokładny, szybki i bezpieczny wykonają powierzone im zadania” – komentuje Piotr Gładysz, dyrektor pionu przygotowania inwestycji, ASTOR.

Transport wewnętrzny jest realizowany na terenie fabryki i obejmuje szereg procesów, od momentu przyjęcia ładunku, poprzez przewozy w obrębie hali produkcyjnej oraz pomiędzy magazynami i składami, aż do momentu wysłania towaru do klienta. Uwzględniając poziom złożoności i skomplikowania intralogistyki, w zakładach przemysłowych stawia się na mniej lub bardziej zaawansowane rozwiązania z zakresu automatyzacji. Część z nich jest „szyta na miarę”, dostoso­wana do indywidualnych potrzeb, natomiast inne są uniwersalne i można je z powodzeniem wdrożyć w różnych przedsiębiorstwach.

Transport tradycyjny czy roboty mobilne?

Firmy, których nie stać na bardzo kosztowne systemy i technologie, wybiera­ją takie urządzenia, jak: przenośniki rolkowe, łańcuchowe, taśmowe, a także windy góra–dół. Mamy tu do czynienia z tzw. transportem mechanicznym. Kluczową zaletą tych systemów jest potencjalnie bardzo wysoka przepustowość (szybkość oraz wydajność). Jest ona szczególnie ważna w fabrykach z branży spożywczej, gdzie montuje się np. wielometrowe taśmy przenośnikowe, po których suną pojemniki z jogurtem czy kartoniki z herbatą.

Transport mechaniczny nastręcza jednak pewnych problemów. Przenośniki mogą blokować różnego rodzaju drogi komunikacyjne. To z kolei wpływa m.in. na bezpieczeństwo i higienę pracy, dostęp operatorów do linii produkcyjnej, zaplecza sanitarnego czy drogi przeciwpożarowej. Co więcej, ten system daje mniejszą elastyczność, trudniej wprowadzić w nim zmiany. Stanowi to istotne wyzwanie zwłaszcza współcześnie, kiedy produkcja jest często realizowana na indywidualne zamówienie klienta, a przez to wymaga personalizacji całego procesu.

Alternatywą dla tego rodzaju transpor­tu jest wykorzystanie autonomicznych robotów mobilnych – stanowiących rozwinięcie klasycznych rozwiązań AGV (Automated Guided Vehicle). Są to w gruncie rzeczy inteligentnie sterowane, zabudowane przenośniki, haki holownicze lub półki służące do relokacji materiałów. Cechują się zdalną komunikacją z nadrzędnymi systemami, np. do obsługi wind oraz dynamicznym odnajdywaniem tras, dzięki wbudowanym czujnikom. Przemyślany, logicznie zaplanowany system informatyczny (np. klasy APS) steruje pracą urządzeń, czuwając nad wszystkimi etapami produkcji i zmniejszając ryzyko błędów.

To rozwiązanie wspiera przedsiębiorstwa w zwiększaniu ich efektywności i produktywności, m.in. zapewniając płynność produkcji oraz eliminując tzw. wąskie gardła w przepływie materiałów. Dzięki różnorodnym modułom roboty AMR mogą być wykorzystywane do szerokiej gamy zadań. Przyjazne dla użytkowników, wszechstronne i bezpieczne przejmują powtarzalne, schematyczne czynności, pozwalając pracownikom skoncentrować się na działaniach generujących dużą wartość dla firmy.

Autonomiczne mobilne roboty przenoszą standardy Przemysłu 4.0 do transportu wewnętrznego. Na ich korzyść przemawiają przede wszystkim bezpieczeństwo i sprawność działania. Kiedy intralogistyką zajmuje się człowiek, efektywność procesu zależy w dużej mierze od jego umiejętności planowania i priorytetyzacji zadań. Jeśli natomiast transport jest zautomatyzowany i czuwa nad nim inteligentny system informatyczny, to przepływ produktów podlega pełnej kontroli i można nim skutecznie zarządzać, uwzględniając różne zmienne. „Co więcej, roboty są dostosowane do konkretnego rodzaju transportowanych materiałów, co zwiększa bezpieczeństwo np. w przypadku przewożenia układów elektronicznych, które wymaga szczególnej ostrożności” – wyjaśnia Piotr Gładysz.

Automatyczne czy autonomiczne?

Wózki AGV poruszają się po ustalonych trasach, prowadzone m.in. przez kable i pasy magnetyczne. Napotkawszy przeszkody, muszą zatrzymać się i poczekać, aż zostaną one usunięte.

Autonomiczne roboty mobilne (AMR) są bardziej wszechstronne i nie wymagają zewnętrznej infrastruktury. Dzięki temu implementacja jest prosta i wysoce skalowalna. Roboty są w stanie rozpoznawać przeszkody. Mogą omijać je bez zatrzymania lub bezpiecznie zatrzymać́ się, gdy na ich drodze stanie człowiek.

Gotowe na różne zadania

AGV realizuje to samo zlecenie dostawy przez cały okres użytkowania. Może przewozić materiały z punktu A do B i C, jednak nie może nieoczekiwanie zawieźć ich do punktu D. Zmiany i zakłócenia oznaczają kosztowną instalację nowego systemu AGV.

Autonomiczne roboty mobilne znacznie szybciej mogą być wdrażane do kolejnych zadań́, tras i rozkładów obiektów. Mogą być także przeniesione do innego zakładu i w ciągu kilku godzin rozpocząć pracę.

Przyjazne dla użytkownika

Wózki AGV są zaprojektowane do wykonywania prostych zadań, ale ich montaż i działanie są skomplikowane i kosztowne. Systemy AGV wymagają doświadczenia i wiedzy inżynierów lub certyfikowanego personelu.

AMR jest łatwy do wdrożenia, wymaga jednorazowego zmapowania budynku, wyznaczenia stref i ważnych punktów. Autonomiczne roboty mobilne są obsługiwane poprzez prosty i intuicyjny inter­fejs, który nie wymaga umiejętności programistycznych. Gdy układ budynku zmienia się, AMR sporządza mapę ponownie.

Elastyczne

Autonomiczne roboty mobilne, w przeciwieństwie do wózków AGV, są elastyczne we wszystkich aspektach i mogą być́ używane z rożnymi modułami nastawnymi, w zależności od potrzeb. Moduły można łatwo zmieniać́.

DLACZEGO WARTO INWESTOWAĆ W ZAUTOMATYZOWANE SYSTEMY TRANSPORTU?

Automatyczne systemy transportu wprowadza się ze względu na powtarzalność i przewidywalność procesu przepływu produktu, którym towarzyszy chęć uwolnienia ludzi od zadań, niedodających produktom wartości. Dla przykładu: duże zakłady przemysłowe zatrudniają nawet kilkudziesięciu operatorów wózków widłowych, co generuje ogromne koszty.

„Rozważając wybór rozwiązań z zakresu automatyzacji logistyki wewnętrznej, przedsiębiorcy zadają sobie pytania, czy im się to opłaci i czy istnieje konieczność, żeby to wdrażać. W części przypadków natychmiast nasuwa się odpowiedź twierdząca, ponieważ w zderzeniu z wymogami określającymi wydajność produkcji okazuje się, że zaangażowanie w ten proces wyłącznie ludzi to za mało. Z kolei niedotrzymanie warunków umów, niedostarczenie klientowi produktów na czas naraża fabrykę na reklamacje, co w praktyce oznacza duże straty” – podsumowuje Piotr Gładysz.

O AUTORZE:

Łukasz Mąka,
menedżer produktów MiR

Materiał partnerski