Styrsystem och mjukvara för AGV:er och AMR:er

Hur styrs Automated Guided Vehicles (AGV:er) och Autonomous Mobile Robots (AMR:er)?

För att AGV:er eller AMR:er ska kunna utföra de uppdrag som krävs, behövs ett samspel mellan flera olika system och teknologier. Bland annat samverkar olika mjukvarumoduler för att navigera fordonen effektivt och säkert genom lagret samt genomföra transportuppdragen.

I detta sammanhang görs en grundläggande uppdelning mellan:

1. Det överordnade lagerhanteringssystemet (WMS) – som skapar transportuppdragen

2. Fleet manager (flottstyrning) – som koordinerar fordonen och avgör vilket fordon som ska utföra vilket uppdrag

3. Den integrerade fordonsmjukvaran – som styr själva fordonet och navigerar från en punkt till en annan så att uppdraget kan genomföras

Fleet manager – styrning av AMR:er och AGV:er

En fleet controller är en central styrenhet som används för att koordinera och övervaka flera fordon inom ett AGV-/AMR-system. Nedan följer några av de viktigaste funktionerna och egenskaperna hos en fleet controller:

• Fordonskoordinering: Fleet controllern övervakar och koordinerar rörelserna hos samtliga fordon i systemet. Den planerar optimala rutter för att organisera materialtransporter effektivt och undvika flaskhalsar. Dessutom hanterar den trafikstyrning, särskilt i korsningar, för att säkerställa att fordon inte blockeras.

• Orderhantering: Controllern tar emot och hanterar transportuppdrag från olika källor, såsom ett överordnat lagerhanteringssystem (WMS) eller manuella inmatningar. Uppdragen prioriteras och fördelas till tillgängliga fordon baserat på kriterier som brådska, avstånd och tillgänglig kapacitet.

• Laddningshantering: Fleet controllern säkerställer att fordonens batterier laddas i god tid. Intelligenta algoritmer avgör vilka fordon som tillfälligt tas ur drift och skickas till laddstationen. Allt sker helautomatiskt, vilket garanterar regelbunden och skonsam laddning. Genom balansering och underhåll av battericellerna förlängs livslängden på dessa kritiska komponenter och driftskostnaderna hålls nere.

• Kommunikation: Fleet controllern fungerar som ett centralt kommunikationsgränssnitt mellan fordonen och andra system eller enheter. Den utbyter realtidsdata med lagerstyrningssystem, produktionsplaneringssystem och andra styrsystem för att optimera materialflödet.

• Felidentifiering och diagnostik: Controllern övervakar kontinuerligt fordonens driftstatus och identifierar automatiskt potentiella fel eller störningar. Diagnostikdata samlas in och analyseras för att upptäcka problem i ett tidigt skede och initiera underhållsåtgärder innan driftstopp uppstår.

• Prestandaanalys och optimering: Genom insamling av driftsdata och prestandastatistik stödjer fleet controllern en kontinuerlig optimering av systemet. Den identifierar flaskhalsar och ineffektiva processer för att öka den totala systemprestandan samt bidrar till minimerade stopp i driften.

Sammanfattningsvis möjliggör en fleet controller en effektiv och tillförlitlig styrning av materialtransporter i industriella miljöer, vilket leder till ökad produktivitet, större flexibilitet och optimerade kostnader.

Mjukvara för AMR- och AGV-system: intelligent fordonsstyrning

För att fordonen ska kunna agera och utföra kommandon från styrsystemet krävs ett eget styrsystem ombord på fordonet. Detta styr fordonets grundläggande rörelser, såsom acceleration, inbromsning, svängning och stopp. Olika sensorer – till exempel LiDAR eller kameror – identifierar hinder i omgivningen, vilka bearbetas av fordonsmjukvaran i realtid. På så sätt säkerställs att den planerade rutten följs på ett säkert och tillförlitligt sätt.

ARCOS – intelligent styrning av fordon

DS Automotion utrustar samtliga sina fordon med fordonsmjukvaran ARCOS. Den gör det möjligt för fordonen att fatta egna beslut baserat på den aktuella situationen. Detta ökar säkerheten för personalen, eftersom fordonet omedelbart identifierar personer och stannar. Hinder kan däremot kringgås, vilket både skyddar utrustningen och säkerställer ett effektivt materialflöde.

Fördelarna med ARCOS:

• Kompatibel med VDA 5050: ARCOS stöder standardiserade gränssnitt. Det innebär att fordonen inte bara kan anslutas till NAVIOS, utan även till andra VDA-kompatibla fleet controllers.

• Navigation och lokalisering: ARCOS navigerar virtuellt eller autonomt och kan lokaliseras konturbaserat eller med hjälp av laser- eller magnetpunkter.

• Säkerhet för personal och objekt: För att säkerställa säker drift i blandade miljöer används den senaste generationens säkerhetskomponenter, som även skyddar objekt som befinner sig i fordonets färdväg.

• Planeringsbar autonomi: ARCOS gör det möjligt att definiera fordonens autonominivå och därigenom bibehålla hög effektivitet.

Mer information om Vehicle software ARCOS från DS Automotion finns på företagets webbplats.

VDA 5050 – en standard för styrning av AGV:er

Marknaden erbjuder ett stort antal Automated Guided Vehicles (AGV:er) för en mängd olika användningsområden, från många olika leverantörer. För att kunder verkligen ska ha möjlighet att välja det optimala fordonet och kombinera det med andra fordon, måste oberoende från tillverkarens egna fleet management-system säkerställas.

VDA 5050 är ett standardiserat gränssnitt för enhetlig kommunikation mellan olika AGV:er och en fleet controller. Fordon som är utrustade med detta gränssnitt kan integreras i ett gemensamt system – oavsett om de är spårbundna eller navigerar fritt.

Standarden har utvecklats i samarbete mellan den tyska bilindustriföreningen VDA och VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V.). Den är avsedd att införas globalt och möjliggör framtidssäkra investeringsbeslut, oberoende av leverantör.

Samtliga fordon från DS Automotion är utrustade med VDA 5050-gränssnittet.

Planeringsbar autonomi – flexibel frihet för fordon

Högt utvecklad fordonsmjukvara har först på senare tid gjort det möjligt att använda AGV:er och AMR:er parallellt och därmed kombinera det bästa av två världar.

Fordonen navigerar på en gemensam arbetsyta, både via (virtuellt) spårstyrda rutter och – i så kallade autonoma zoner – helt autonomt.

Autonoma funktioner, såsom självständig hinderundvikning, ökar flexibiliteten, medan kollisionsfria, köfria och förutsägbart planerade fasta rutter och sekvenser optimerar planering och effektivitet.

Målet med planeringsbar autonomi är att begränsa autonoma funktioner där de kan ha en negativ inverkan och i stället använda dem målinriktat i de områden där de tillför störst nytta.

Mer information om Plannable Autonomy från DS Automotion.