Xe tự hành AGV-tương lai của các nhà máy thông minh

Xe tự hành AGV trong ngành công nghiệp sản xuất và xuất nhập kho đã và đang dần thay thế sự xuất hiện của con người bởi lợi ích của nó đem lại là rất lớn. Cùng chúng tôi tìm hiểu về xe tự hành AGV trong bài viết này để có thêm cái nhìn mới về AGV.

Xe tự hành AGV thường được sử dụng nhiều nhất trong các ứng dụng công nghiệp để vận chuyển các xe hàng với kích thước và tải trọng nặng xung quanh một nhà xưởng công nghiệp, giữa các dây chuyền với dây chuyền, dây chuyền sản xuất, chế tạo, lắp ráp, kiểm tra với nhà kho thành phẩm. Hay giữa các khu vực phân loại hàng hóa, bưu kiện của các trung tâm logistic, thương mại điện tử. Đôi khi bạn cũng có thể bắt gặp xe tự hành trong các bệnh viện khi chúng đang vận chuyển các vật liệu như thực phẩm, đồ vải hoặc thuốc cho bệnh nhân.

AGV bản chất là một robot di chuyển nhờ dẫn hướng, trong quá trình di chuyển, nó mang trên mình hoặc kéo theo khối lượng hàng hóa đáng kể. Hàng hóa có thể được xếp trong các xe trolley, thùng hàng để kéo hoặc nâng lên, cũng có thể được chất lên chính AGV có chứa sẵn khay chứa hoặc băng tải con lăn, băng tải PVC tùy tính năng yêu cầu. Xe AGV cũng có thể chính là xe nâng dạng forklift với tính năng nâng hạ tự động được tích hợp, nâng pallet hàng, kiện hàng dạng cuộn hoặc thùng, hộp. Đôi khi AGV là sự kết hợp giữa robocar và co-bot(robot cộng tác) với khả năng nhấc, đặt xếp hàng cho ứng dụng pick&place.

Ứng dụng của phương tiện dẫn đường tự động này đã được mở rộng trong cuối thế kỷ 20 và đang bùng nổ tại hầu hết các nước đã và đang phát triển khi nhu cầu về tự động hóa trong sản xuất và kho bãi ngày càng cao.

Công nghệ dẫn hướng cho xe tự hành AGV

Công nghệ dẫn hướng với các mức độ phức tạp tăng dần từ bằng băng từ, điều hướng mục tiêu bằng laser và mã QR, điều hướng quán tính (Con quay hồi chuyển), nhắm mục tiêu tự nhiên…trên nền xưởng.

Ở mức độ cao hơn với công nghệ điều hướng nhờ camera 360 độ-Vision guidance Chúng hoạt động bằng cách sử dụng camera để ghi lại các đặc điểm dọc theo tuyến đường cần phải di chuyển. Sử dụng hình ảnh 360 độ và xây dựng bản đồ 3D, cho phép AGV hướng dẫn tầm nhìn đi theo tuyến đường đã được lập trình.

Công nghệ Geoguidance: xe tự hành được trang bị công nghệ geoguidance phát hiện và xác định các cột, vật cản cố định và tường trong nhà kho. Sử dụng các tham chiếu cố định này, nó có thể định vị chính nó, trong thời gian thực và xác định tuyến đường của nó. Không có giới hạn về khoảng cách bao gồm số lượng địa điểm nhận và trả hàng. Các tuyến đường có thể thay đổi vô hạn.

Với công nghệ tự động hóa ngày càng cao, các xe AGV được lập trình để giao tiếp với các robot khác để đảm bảo sản phẩm được di chuyển thuận lợi trong kho theo một lộ trình ngắn nhất, đảm bảo an toàn cho các thiết bị, con người và bản thân nó.

Ngày nay, AGV đóng một vai trò quan trọng trong việc thiết kế các nhà máy và nhà kho mới, giúp vận chuyển hàng hóa một cách an toàn đến đúng điểm cần đến của chúng. Lựa chọn xe tự hành AGV là bước quan trọng trước khi lên layout nhà kho, dây chuyền sản xuất nhằm tối ưu năng suất và chi phí đầu tư.

Lịch sử phát triển của AGV

Xe tự hành bắt nguồn từ Hoa Kỳ và sau đó phát triển sang Châu Âu. Đến Nhật Bản và sau đó đến Trung Quốc và các nước khác, trong đó có Việt Nam.

Công ty Ford của Hoa Kỳ đã sử dụng AGV-phương tiện dẫn đường có hành trình được xác định trước vào năm 1913. Công nghệ này đã được nâng cấp ở Vương quốc Anh, và Vương quốc Anh lần đầu tiên phát triển AGV dẫn đường bằng điện từ. Dẫn hướng điện từ làm cho chiếc xe AGV thoát khỏi sự bất tiện khi đặt đường di chuyển. Làm cho việc áp dụng AGV dễ dàng hơn. Đến cuối những năm 1950, AGV đã được quảng bá và ứng dụng rộng rãi ở Châu Âu.
Trong những năm 1980, Nhật Bản cũng đã giới thiệu xe AGV với công nghệ định vị từ trường dưới ảnh hưởng của công nghệ Anh, giúp cải thiện đáng kể độ ổn định của xe AGV. Với sự giao lưu ngày càng sâu rộng giữa các nền công nghiệp của các nước trên thế giới, nhiều doanh nghiệp tại các nước khác đã nhận thấy rằng xe AGV có thể tiết kiệm nhân lực, nâng cao hiệu quả công việc và tiết kiệm chi phí. Vì vậy, những năm gần đây, xe AGV cũng phát triển nhanh chóng tại Trung Quốc, Đông Nam Á trong đó có Việt Nam.

Ứng dụng của Robot kho thông minh mới

Xe tự hành AGV với dẫn hướng tự động có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau để vận chuyển nhiều loại vật liệu khác nhau bao gồm pallet, cuộn, giá đỡ, xe đẩy và thùng chứa. AGV xuất sắc trong các ứng dụng với các đặc điểm sau:

Chuyển động lặp đi lặp lại của vật liệu trong một khoảng cách được xác định trước như giữa 2 dây chuyền với nhau, giữa dây chuyền sản xuất với kho, giữa bộ phận hàng đến với dây chuyền phân loại và khu vực hàng tập kết chờ xuất đi.

Giao hàng thường xuyên giữa các dây chuyền sản xuất, lắp ráp, giữa các khu vực tập kết hàng hóa với tải ổn định.

Thông lượng vận chuyển ở mức trung bình

Khi yêu cầu giao hàng đúng hạn là rất quan trọng, không cho phép chậm trễ trong khâu vận chuyển

Hoạt động với ít nhất hai ca làm việc/ngày thường xuyên

Robot tự hành cho nhà kho thông minh

Khái niệm robot lưu trữ kho thông minh (một loại xe tự hành cho kho) hiện nay rất phổ biến. Từ quan điểm của các chức năng được thực hiện bởi robot được sử dụng trong lĩnh vực logistic, chúng chủ yếu bao gồm xử lý, xếp dỡ hàng hóa, chọn, phân loại và các hoạt động khác. Do đó, robot lưu trữ kho thông minh cũng có thể được coi là thuật ngữ chung cho các loại robot logistic, xe tự hành khác nhau ở trên. 

 Ngoài ra, robot lưu trữ thông minh có hệ thống phần mềm phía trên mạnh mẽ hơn, có thể điều khiển và lập lịch trình hoạt động hỗn hợp của nhiều robot. Quan trọng hơn, robot lưu trữ thông minh có thể tự động hoàn thành việc xử lý, phân loại và các hoạt động khác mà không cần phụ thuộc vào lao động thủ công, điều này rất phù hợp với các kịch bản lưu trữ và lấy hàng ngẫu nhiên với SKU lớn và số lượng lớn hàng hóa.

Hệ thống robot tự hành cho kho hàng cũng có nhiều ưu điểm như:

(1) Tốc độ thực hiện dự án rất nhanh, chu kỳ giao hàng ngắn, việc triển khai dự án thường có thể hoàn thành trong vòng 3 tháng, việc lắp đặt và vận hành tại chỗ rất đơn giản. Đây là một lợi thế rất lớn đối với các ngành phát triển nhanh như thương mại điện tử;

(2) Hệ thống linh hoạt. Hệ thống robot nhập kho thông minh có thể tăng hoặc giảm số lượng robot bất cứ lúc nào theo nhu cầu của doanh nghiệp để triển khai và mở rộng hệ thống một cách linh hoạt. Cách bố trí kệ cũng có thể được điều chỉnh linh hoạt theo tần suất lấy hàng;

(3) Đầu tư thấp và thời gian thu hồi vốn ngắn. Do chi phí lao động và chi phí quản lý đã được cắt giảm đáng kể, thời gian hoàn vốn đầu tư tổng thể của dự án ngắn hơn so với các dự án tự động hóa truyền thống.

Các hướng phát triển của xe tự hành – robot kho bãi thông minh

Với nhiều ưu điểm trên, hệ thống robot lưu trữ thông minh là xe tự hành AGV hiện nay đã bắt đầu được sử dụng ngày càng nhiều trong thương mại điện tử, giày dép và quần áo, sách báo, chuyển phát nhanh, sản xuất và các ngành khác. Để đáp ứng tốt hơn yêu cầu của các khách hàng khác nhau trong các ngành công nghiệp khác nhau, làm cho hệ thống hiệu quả hơn trong các tình huống hoạt động khác nhau và giảm chi phí hơn nữa, các giải pháp rô bốt kho thông minh khác nhau đã bắt đầu xuất hiện. Những đổi mới này chủ yếu được thể hiện ở các khía cạnh sau.

Robot tự hành có khả năng phân loại hiện chủ yếu được sử dụng để phân loại bưu kiện nhanh chóng trong thương mại điện tử, bưu chính, chuyển phát nhanh, ngành hàng không và các ngành công nghiệp khác. Chúng có khả năng lập lịch quy mô lớn và khả năng lập kế hoạch đường dẫn thông minh, nhưng loại, trọng lượng và kích thước của các đối tượng xử lý phải chịu một số hạn chế nhất định. Để thích ứng với nhiều kịch bản kinh doanh hơn, các phương tiện robot ngày càng trở nên đa dạng hơn.

Ưu điểm của xe tự hành AGV là gì? 

Xe tự hành AGV là thiết bị cốt lõi của hệ thống sản xuất linh hoạt và hệ thống lưu trữ tự động, là nơi liên kết và triển khai nguyên vật liệu. Nó có thể tự động di chuyển theo lộ trình đã thiết lập trước, tự động vận chuyển hàng hóa hoặc nguyên liệu từ điểm xuất phát đến điểm đến và nhận nguyên liệu. Tự động vận chuyển các chi tiết, phụ tùng và phụ kiện trong quá trình sản xuất, tự động cấp nguyên vật liệu cho dây chuyền sản xuất và lưu trữ tự động thành phẩm các sản phẩm. Vậy, ưu điểm của robot AGV là gì?

Việc ứng dụng robot AGV không chỉ có thể cải thiện môi trường lao động, giảm cường độ lao động, tăng hiệu quả sản xuất mà còn giảm chi phí sản xuất. Giống như công nghệ máy tính và mạng, việc ứng dụng rộng rãi robot tự hành AGV đang ngày càng thay đổi các phương pháp sản xuất chế tạo truyền thống. Những ưu điểm của robot AGV được tóm tắt như sau:

1. Nâng cao mức độ tự động hóa của quá trình sản xuất.

Việc ứng dụng rô bốt AGV có lợi cho việc cải thiện mức độ tự động hóa như truyền nguyên liệu và phụ kiện, xếp dỡ phôi và lắp ráp máy móc, có thể nâng cao hiệu quả sản xuất lao động, giảm chi phí sản xuất và tăng tốc tốc độ cơ giới hóa và tự động hóa sản xuất công nghiệp.

2. Cải thiện điều kiện làm việc và tránh tai nạn cá nhân.

Việc ứng dụng robot AGV có thể thay thế một phần hoặc hoàn toàn con người để hoàn thành một cách an toàn các thao tác nguy hiểm trong môi trường khắc nghiệt, cải thiện đáng kể điều kiện làm việc của người lao động. Đồng thời, một số công việc xử lý đơn giản nhưng tẻ nhạt và nhàm chán lặp lại có thể được thay thế bằng robot tự hành AGV, điều này có thể tránh được tổn thất do người vận hành mệt mỏi hoặc sơ suất.

3. Giảm nhân lực và tạo điều kiện sản xuất nhịp nhàng.

Việc ứng dụng robot AGV thay thế con người có thể tiết kiệm hiệu quả chi phí nhân lực. Và xe tự hành AGV có thể hoạt động không ngừng nghỉ trong 24 giờ.

Không có tính nóng nảy và cáu gắt với công việc và không cần trả lương.

Robot AGV có thể giảm bớt nhân lực và kiểm soát nhịp điệu sản xuất chính xác hơn, thuận tiện cho việc sản xuất nhịp nhàng nhờ hệ thống điều khiển, hệ thống quản lý sản xuất luôn cập nhật thời gian thực và dễ dàng điều chỉnh theo kế hoạch sản xuất.

4. Nó nhỏ gọn hơn và có thể tiết kiệm không gian.

Nhà máy thông minh sử dụng robot chuyển hàng, xe tự hành AGV, chế độ sản xuất dây chuyền lắp ráp tự động có thể tiết kiệm diện tích hơn, quy hoạch nhà xưởng gọn gàng hơn, tiết kiệm chi phí tài nguyên đất.

5. Tạo điều kiện thuận lợi cho việc giám sát.

Trong quá trình sản xuất của các doanh nghiệp truyền thống, mặc dù có nhiều nội quy, quy định nhưng cũng khó tránh khỏi việc người lao động lười biếng, doanh nghiệp khó đảm bảo tính chính xác của sản xuất hàng ngày. Với việc sử dụng robot AGV, nhân viên của con người đã được giảm thiểu đáng kể, việc quản lý nhân sự của công ty trở nên đơn giản và hiệu quả hơn.

6. Tính linh hoạt của dây chuyền sản xuất.

Robot AGV có tính linh hoạt rất tốt. Robot tự hành AGV có thể thực hiện quy trình tiếp theo sau khi hoàn thành một quy trình, có tính linh hoạt cao. Và nhiều AGV tạo thành một bàn lắp ráp di động và bàn chế biến để tạo thành một dây chuyền sản xuất linh hoạt cao.

Vì những lợi thế rõ ràng của robot AGV, nó đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất.

Tiếp theo là các giải pháp ứng dụng cho xe tự hành AGV:

1. Roller docking + giải pháp hợp tác với cánh tay robot

Xe tự hành AGV hướng đến hệ thống xếp dỡ hoàn toàn tự động của dây chuyền sản xuất gia công CNC. Với hai robot AGV để thực hiện hiệu quả công việc hậu cần hoàn toàn tự động của dây chuyền sản xuất CNC, dây chuyền sản xuất và nhà kho. Một robot AGV được trang bị một cánh tay robot, để cánh tay robot không chỉ có thể cầm nắm mà còn có thể đi lại, có nhiệm vụ tự động nạp và dỡ vật liệu vào máy CNC; một robot AGV được trang bị một con lăn băng tải, chịu trách nhiệm vận chuyển nguyên liệu thô và thành phẩm hoàn chỉnh giữa thiết bị đầu cuối của dây chuyền sản xuất CNC và nhà kho. Xử lý tự động.

2. Vận chuyển pallet tự động + sạc tự động

Sau khi robot AGV được trang bị cơ cấu nâng và quay, nó không chỉ có thể tự động kéo xe chở vật liệu mà còn có thể nâng pallet hàng. Nó có chức năng thực hiện hai mục đích của một chiếc xe tự hành, có thể giải quyết nhu cầu của các loại xử lý vật liệu khác nhau trong nhà máy và giảm thiểu các loại robot di động. Để giảm chi phí bảo trì. Ngoài ra, robot AGV có thể được sạc tự động để hoạt động liên tục 24 giờ một ngày. Mức pin yếu có thể định cấu hình và ngưỡng sạc không tải cho phép khách hàng linh hoạt chọn phương án sạc phù hợp với mình.

Các trạm sạc hiện nay được bố trí đi kèm hệ thống xe agv như một giải pháp giúp đảm bảo tính liên tục của hệ thống logistic này. Các xe tự hành tự động quay trở về trạm sạc và kết nối sạc năng lượng để tiếp tục nhiệm vụ một cách thông minh chứ không cần tới sự can thiệp của con người.

Có thể nói, AGV chính là tương lai của các nhà máy thông minh, các trung tâm thương mại điện tử và các kho thông minh logistic bởi khả năng thay thế con người, năng suất và hiệu quả làm việc tuyệt vời của nó.

Tìm hiểu thêm về sản phẩm Xe tự hành AGV do CNC-VINA sản xuất và các giải pháp cho nhà máy thông minh trong website của chúng tôi.