La domanda di robot mobili autonomi (AMR) e veicoli a guida automatica (AGV) sta esplodendo con l'automazione industriale
continua a decollare. Queste macchine intelligenti svolgono un ruolo fondamentale nel migliorare la produttività, consentendo una produzione flessibile e garantendo la sicurezza sul lavoro. Tuttavia, i produttori e gli integratori di sistema affrontano sfide significative nello sviluppo e nell'implementazione rapidi di questi robot di fronte al crescente numero di opzioni disponibili sul mercato e alle mutevoli esigenze dei clienti.
Il mercato degli AMR e degli AGV ha continuato a espandersi negli ultimi anni, soprattutto nei settori manifatturiero, logistico e di stoccaggio. Secondo i ricercatori di mercato, le spedizioni di robot mobili sono cresciute del 53% nel 2022 e si prevede che continueranno a crescere a un tasso di circa il 50% all'anno per i prossimi cinque anni. Questa crescita non riflette solo la domanda di tecnologia di automazione del mercato, ma anche l'urgente ricerca del settore manifatturiero per migliorare la produttività e la flessibilità.
Tuttavia, con la rapida crescita del mercato, i produttori di AMR e AGV affrontano una serie di sfide. Da un lato, devono innovare costantemente per fornire nuove funzionalità e soluzioni che soddisfino le esigenze dei clienti; dall'altro, devono anche concentrarsi sul time-to-market per garantire che i loro prodotti possano entrare rapidamente nel mercato e conquistare la leadership.
Sfide nello sviluppo dei robot mobili
I produttori e gli integratori di sistema affrontano una serie di sfide nello sviluppo di robot mobili. Innanzitutto, la progettazione, la fabbricazione e l'integrazione di robot mobili è un processo complesso che richiede un investimento significativo di tempo, sforzi e competenze. In secondo luogo, poiché la tecnologia continua a evolversi e nuove soluzioni e tecnologie emergono, i produttori devono costantemente imparare e adattarsi alle nuove tendenze tecnologiche. Infine, a causa della natura diversificata e mutevole delle richieste del mercato, i produttori devono essere in grado di rispondere rapidamente alle esigenze dei clienti e fornire soluzioni personalizzate.
Per rispondere a queste sfide, i produttori e gli integratori di sistema devono trovare una soluzione flessibile, efficiente e facile da integrare. Le soluzioni modulari, come tendenza tecnologica emergente, forniscono nuove idee e metodi per lo sviluppo di robot mobili.
Le soluzioni modulari accelerano lo sviluppo di AMR e AGV
Le soluzioni modulari scompongono i sistemi complessi in moduli indipendenti, ciascuno con funzioni e interfacce specifiche, apportando tre vantaggi principali:
Flessibilità: diversi moduli possono essere rapidamente combinati per soddisfare le diverse esigenze dei clienti e gli scenari applicativi.
Facile integrazione: le interfacce e i protocolli standardizzati tra i moduli semplificano l'integrazione con altri sistemi o dispositivi.
Scalabilità: con il progresso della tecnologia e l'evoluzione del mercato, è possibile aggiungere facilmente nuovi moduli o funzioni per ampliare le capacità del sistema.
Nello sviluppo di AMR e AGV, le soluzioni modulari possono semplificare notevolmente il processo di sviluppo e accelerare il time-to-market.
Per esempio.
Rexroth offre il kit di robotica ROKIT e il toolkit di automazione ctrlXAUTOMATION come soluzione modulare completa. Le soluzioni includono componenti software e hardware che gestiscono posizionamento, navigazione e movimento per un'ampia gamma di tipi di veicoli. Con questa soluzione, i produttori possono costruire rapidamente robot mobili che soddisfano le esigenze dei loro clienti e riducono significativamente il time-to-market.
La suite ROKIT include componenti hardware e software all'avanguardia che gestiscono con precisione le esigenze di posizionamento, navigazione e controllo del movimento di tutti i tipi di veicoli. Il suo sistema operativo in tempo reale basato su Linux, le interfacce aperte standardizzate, le tecniche di programmazione flessibili, nonché l'ingegneria basata sul Web e le capacità complete di connettività IoT, riducono drasticamente il carico di lavoro dei componenti e dell'ingegneria e aumentano l'efficienza fino al 30% - 50%.
Collaborazione e scambio di dati
ctrlX AUTOMATION si basa su standard aperti come EtherCAT, OPC UA, MQTT, VDA 5050, ecc., garantendo compatibilità e interoperabilità con sistemi diversi. E la suite ROKIT offre agli utenti una grande flessibilità grazie alla sua compatibilità con PC, sistemi operativi e scanner laser consolidati.
In termini di scambio dati, i componenti ROKIT come Locator, Navigator e Motor possono essere collegati senza problemi alla piattaforma di controllo ctrlX CORE e trasferire in modo efficiente i dati tramite la sua architettura applicativa. Inoltre, la tecnologia del livello dati di ctrlX garantisce uno scambio dati rapido e accurato tra i dati di processo e le funzioni di sicurezza.
Requisiti di programmazione
L'implementazione dei componenti AMR e AGV non richiede conoscenze approfondite di programmazione. L'interfaccia utente grafica intuitiva e facile da usare di aXessor riduce significativamente il time-to-market e consente all'utente di concentrarsi sulla logica aziendale principale del progetto.
Architettura software aperta e applicazioni
L'architettura software aperta di ctrlX AUTOMATION consente agli sviluppatori la libertà di scegliere l'applicazione desiderata o di utilizzare qualsiasi software open source. Il software auto-sviluppato può anche essere eseguito sulla piattaforma di controllo, mentre le funzioni di tutti i linguaggi di programmazione comuni possono essere trasformate in applicazioni che possono essere distribuite e gestite tramite ctrlX Store.
Requisiti di sicurezza
Per i requisiti di sicurezza di AMR e AGV, ctrlX AUTOMATION e ROKIT Motor offrono soluzioni complete. Con la connessione EtherCAT fail-safe (FSoE), tutte le informazioni di sicurezza vengono scambiate in modo affidabile e viene realizzata la sicurezza funzionale in conformità alla classe di prestazioni d. Inoltre, la soluzione di sicurezza ctrlX SAFETY fornisce le interfacce e i moduli necessari per supportare calcoli aritmetici sicuri e garantire un funzionamento stabile del sistema.
Facile da implementare
I responsabili degli stabilimenti possono integrare facilmente AMR e AGV senza costose modifiche all'infrastruttura. Il software di posizionamento laser di Robit Locator determina la posizione del veicolo in tempo reale e genera automaticamente una mappa dell'ambiente senza richiedere alcuna modifica alla struttura esistente.
I componenti di robotica e automazione non solo semplificano lo sviluppo, la messa in servizio e il processo di progettazione di un sistema di veicoli a guida automatica, ma accorciano anche il ciclo di sviluppo riducendo drasticamente il numero di componenti, lo spazio di montaggio, le interfacce e il cablaggio richiesti attraverso un design altamente integrato e compatto. Con questa soluzione, la topologia degli AGV può essere rimodellata con successo per essere più semplice e flessibile, il che soddisfa l'elevata domanda di automazione e intelligenza nelle fabbriche future.