Sendo um dos principais equipamentos da logística inteligente, os robôs móveis de movimentação têm registado um crescimento explosivo nos últimos anos. No mercado de robôs móveis, além do conhecido AGV, RGV e IGV também desempenham seu papel no sistema logístico automatizado.
No entanto, muitos não têm um conceito claro das diferenças entre AGV, IGV e RGV. Através deste artigo, iremos esclarecer.
Com o rápido crescimento da produção inteligente, a quarta revolução industrial que se seguiu levou a um rápido desenvolvimento na indústria de produção inteligente. Os robôs móveis de movimentação, como um dos principais equipamentos da logística inteligente, têm apresentado um crescimento explosivo nos últimos anos.
No mercado de robôs móveis, além do AGV comum, o RGV e o IGV também surgiram rapidamente na área de logística automatizada.
I. Significados de RGV, AGV e IGV
RGV, ou veículo guiado por trilhos, é comumente usado em métodos de armazenamento de alta densidade para armazéns verticais. O percurso do veículo pode ser projetado para ser tão longo quanto necessário, não havendo necessidade de equipamentos adicionais para entrar no corredor durante a movimentação ou transporte de mercadorias. Isto resulta em operações rápidas e seguras que podem efetivamente melhorar a eficiência do sistema de armazém.
Também pode ser utilizado para conexão e transferência entre linhas transportadoras paralelas, realizando conectividade logística. A sua principal característica é possuir uma pista física no terreno e percorrer esta pista inerente com percursos relativamente únicos.
AGV significa Veículo Guiado Automatizado. Um AGV é um veículo de transporte equipado com dispositivos de orientação eletromagnéticos, ópticos ou outros dispositivos de orientação automática. Ele pode viajar ao longo de um caminho de orientação designado e possui proteção de segurança e uma variedade de funções de transporte.
Comparado ao RGV, seu trilho pode seguir em linha reta, virar, ramificar, mesclar e outras formas, demonstrando um certo nível de flexibilidade.
IGV, Veículo Guiado Inteligente, é um novo conceito que vem sendo proposto nos últimos anos. Comparado ao AGV, o IGV possui um maior grau de flexibilidade. Não precisa de marcadores fixos para dirigir e seu caminho é flexível e mutável. Pode ser programado de forma flexível de acordo com as necessidades reais de produção, é simples de planejar e atende às necessidades da maioria das fábricas.
Em resumo, RGV, AGV e IGV são todos usados para obter manuseio e transferência automatizados de materiais. Mas em termos de automação e inteligência, IGV > AGV > RGV. O RGV se move ao longo dos trilhos, o AGV depende parcialmente de marcadores como códigos de barras e códigos QR, enquanto o IGV opera de forma totalmente autônoma.
A progressão do RGV para o IGV também indica uma certa tendência no desenvolvimento de robôs móveis: mais inteligência, menos dependência de ferramentas auxiliares e maior grau de flexibilidade.
No entanto, isso não significa que o IGV substituirá outros dispositivos no futuro. Pelo menos por enquanto, em diferentes cenários de aplicação, todos eles têm as suas próprias vantagens. Não existe uma regra absoluta de que a alta automação eliminará a baixa automação, ou que a alta inteligência substituirá a baixa inteligência.
II. Recursos e cenários aplicáveis do RGV
Os RGVs são amplamente utilizados em sistemas logísticos e linhas de produção de estações de trabalho. Eles podem ser conectados automaticamente a outros sistemas logísticos, como estações de armazenamento, diversas estações de armazenamento, transportadores, elevadores, estações de trabalho ao lado da linha e robôs.
Ao realizar o transporte de materiais de acordo com planos e instruções, reduzem significativamente os custos de transporte e melhoram a eficiência.
Os RGVs operam sobre trilhos, portanto seus cenários de aplicação são relativamente simples. Eles são comumente classificados de duas formas: por função, são divididos em RGVs de montagem e RGVs de transporte, utilizados principalmente para transporte de materiais e montagem em oficina. Por movimento, eles são divididos em tipos de pista circular e alternativos lineares.
A eficiência do sistema RGV de via circular é alta e vários veículos podem trabalhar simultaneamente. Os sistemas alternativos lineares geralmente têm apenas um RGV e sua eficiência é relativamente menor em comparação aos sistemas RGV de via circular.
Estruturalmente, um RGV consiste principalmente em uma estrutura, rodas motrizes, rodas seguidoras, pára-choques dianteiro e traseiro, transportadores de corrente (ou rolos), sistemas de comunicação, sistemas elétricos e uma placa de cobertura externa.
Devido à estrutura simples dos RGVs, eles demonstram forte resistência às perturbações ambientais e requerem operação menos específica. Eles têm forte estabilidade operacional, relativamente menos falhas, menores custos gerais de manutenção e alta confiabilidade.
No entanto, como os RGVs só podem se mover ao longo da via, uma vez determinada a rota do RGV, é difícil e dispendioso modificá-la. Portanto, a sua adaptabilidade a diferentes locais e a sua extensibilidade são relativamente fracas, embora a sua eficiência operacional seja elevada.
III. Recursos e cenários aplicáveis do AGV
Os sistemas AGV (IGV) são amplamente utilizados em armazenamento de comércio eletrônico e indústrias de manufatura. Eles são a melhor escolha para muitas empresas de manufatura melhorarem a eficiência da produção e reduzirem os custos de produção.
Comparados aos RGVs, eles possuem um maior grau de automação e inteligência.
Suas rotas podem ser alteradas de forma flexível de acordo com os requisitos de armazenamento do armazém e processos de produção, e o custo de alteração das rotas operacionais é muito baixo em comparação com correias transportadoras tradicionais e linhas transportadoras rígidas.
Principais vantagens do AGV:
- Alta eficiência de trabalho: AGVs podem realizar funções de carregamento automático. Com considerações de redundância de segurança, eles podem operar continuamente por 24 horas, melhorando significativamente a eficiência do manuseio de materiais de produtos.
- Economiza esforço de gerenciamento: Os AGVs alcançam a gestão total da digitalização, evitando efetivamente os fatores humanos e melhorando os níveis de gestão.
- Boa flexibilidade e escalabilidade do sistema: Os AGVs inteligentes desenvolvem sensores inteligentes, além dos sensores tradicionais de posição, velocidade e aceleração, eles também aplicam visão de máquina, feedback de força e outras tecnologias de fusão de sensores multi-inteligentes para controle de decisão. A tecnologia de fusão multissensor tem aplicações maduras em sistemas de equipamentos AGV existentes.
- Alta fiabilidade: Em comparação com a baixa eficiência do manuseio manual e a imprevisibilidade dos caminhos, velocidades e segurança das empilhadeiras e reboques, os caminhos e velocidades de condução do AGV são controláveis e param com precisão. Isso melhora muito a eficiência do manuseio de materiais. Além disso, o sistema de gerenciamento central de AGVs pode monitorar os AGVs durante todo o processo, melhorando significativamente a confiabilidade.
- Alta segurança: Os AGVs têm uma capacidade abrangente de proteção de segurança, gerenciamento inteligente de rotas de tráfego, segurança e prevenção de colisões, avisos multiníveis, frenagem de emergência, relatórios de falhas, etc.
Comparados aos RGVs, os AGVs possuem uma gama mais ampla de cenários de aplicação. Desempenham um papel significativo na maquinação, armazenamento, montagem e outros processos de fabrico, e tornaram-se mesmo numa das configurações mais simbólicas das fábricas inteligentes modernas.
Composição de AGV
O AGV é normalmente composto pelos seguintes componentes:
Chassis: Composto pela estrutura e dispositivos mecânicos correspondentes, serve de base do AGV e de base para a instalação de outros componentes.
Bateria e dispositivos de carregamento: Composto por estações de carregamento e unidades de carregamento automático, o AGV pode completar o carregamento automático online. Gerenciado pelo sistema de controle central, permite uma produção contínua 24 horas por dia.
Sistema de direção: Composto por rodas, engrenagens de redução, freios, motores de acionamento e controladores de velocidade. Ele controla a operação normal do AGV. As instruções de operação são emitidas pelo computador ou manualmente, com ajustes de velocidade, direção e frenagem controlados pelo computador. Por segurança, os freios são aplicados mecanicamente em caso de falha de energia.
Sistema de Orientação: Recebe informações direcionais do sistema de orientação para garantir que o AGV percorra o caminho correto.
Aparelhos de comunicação: Facilita a troca de informações entre o AGV e o console de controle, bem como equipamentos de monitoramento.
Dispositivos de Segurança e Auxiliares: Para evitar colisões quando o sistema apresenta mau funcionamento ou quando o pessoal cruza a rota de trabalho do AGV, os AGVs geralmente vêm equipados com detecção de obstáculos e prevenção de colisões, alarmes, alertas visuais e dispositivos de parada de emergência.
Dispositivos de transferência: Contato direto com a carga transportada, possibilitando a transferência da mercadoria. Diferentes sistemas de transferência podem ser selecionados com base na tarefa e nas condições do local, sendo os mais comuns sistemas de rolos, empilhadeiras e braços robóticos.
Sistema de controle central: Composto por um computador, sistema de coleta de tarefas, sistema de alarme e software relacionado. Consiste principalmente em um sistema de controle de solo (superior) e um sistema de controle integrado (inferior). O sistema de controle de solo, um equipamento fixo no sistema AGV, é o principal responsável pela alocação de tarefas, programação de veículos, gerenciamento de caminhos (linhas), gerenciamento de tráfego e cobrança automática. Ao receber instruções do sistema superior, o sistema de controle de bordo lida com cálculos de navegação AGV, implementação de orientação, movimentação de veículos e operações de carga e descarga.
Valor do AGV
Caracterizados pelo movimento sobre rodas, os AGVs oferecem vantagens em relação aos robôs que andam, rastejam ou outros robôs sem rodas, incluindo ação rápida, alta eficiência de trabalho, estrutura simples, forte controlabilidade e boa segurança.
Comparados com outros equipamentos comumente usados no transporte de materiais, os AGVs não exigem a instalação de dispositivos fixos, como trilhos ou estruturas de suporte, e não são limitados por terreno, estradas ou espaço.
Portanto, eles podem demonstrar plenamente sua automação e flexibilidade, alcançando uma produção não tripulada eficiente, econômica e flexível. Suas vantagens residem principalmente em:
- Alta eficiência de trabalho;
- Alto nível de automação;
- Evitar operação manual, levando a menores taxas de erro;
- Carregamento automatizado;
- Comodidade e ocupação reduzida de espaço;
- Custo relativamente baixo;
- Esteticamente agradável, valorizando o apelo visual e melhorando a imagem da empresa.
Principais tecnologias e tendências de desenvolvimento da tecnologia de orientação AGV
Como um ramo de robôs móveis com rodas, a principal característica do AGV é a orientação automática. Com o desenvolvimento de diversas tecnologias, a tecnologia de orientação AGV também está em constante aperfeiçoamento.
Os métodos de orientação comumente usados incluem: orientação eletromagnética, orientação por fita magnética, orientação por fita colorida, orientação por laser, orientação inercial, orientação visual, orientação por GPS e orientação por coordenadas.
Modos de direção
Os modos de acionamento comumente usados do AGV podem ser resumidos em quatro tipos: tração única, tração diferencial, tração dupla e tração omnidirecional. Dependendo do número de rodas, existem principalmente modelos de três e quatro rodas. Ao escolher um modelo, ele é selecionado com base nas condições reais da estrada e nos requisitos funcionais do local de trabalho.
Fonte de energia
A fonte de alimentação do AGV tradicional é geralmente fornecida por baterias como transportadores de armazenamento de energia. Os tipos de baterias que podem ser usadas pelo AGV incluem: baterias de chumbo-ácido/chumbo puro, níquel-hidrogênio, níquel-cádmio e íon-lítio.
Nos últimos anos, com a maturidade da tecnologia de baterias, a aplicação de supercapacitores em AGVs tem sido gradualmente promovida e, com o desenvolvimento da tecnologia de transferência de energia sem contato, produtos relacionados substituíram o modo tradicional de fornecimento de energia dos AGVs em algumas áreas.
Controle de sistema
É dividido principalmente em sistemas de controle de solo (superiores) e sistemas de controle de bordo (inferiores). O sistema de controle superior controla efetivamente vários AGVs, otimiza a classificação de tarefas, planeja dinamicamente a alocação de AGV e caminhos de condução e realiza gerenciamento inteligente de tráfego.
O sistema de controle inferior é responsável pelos cálculos de navegação, implementação de orientação, movimentação de veículos, operações de carga e descarga, etc., após receber as instruções do sistema superior.
Status Atual do Desenvolvimento do Mercado AGV
A escala do mercado AGV continua a crescer. Além das aplicações tradicionais de AGV em grandes indústrias, como automóveis e tabaco, as indústrias de eletrônicos e eletrodomésticos também liderarão as vendas de AGV.
Além disso, indústrias como máquinas de construção, farmacêutica, eletricidade, química, fabricação de papel, defesa e novos materiais foram promovidas e aplicadas.
Além de armazenamento e manuseio, o AGV apresenta uma gama mais ampla de aplicações em empresas de manufatura. Embora as marcas estrangeiras ainda tenham uma vantagem significativa, os fabricantes nacionais também estão a recuperar rapidamente.
Principais considerações e etapas para seleção de AGV
Pontos-chave para seleção de AGV:
- Factoring no custo
- Escolhendo entre AGV ou AGC
- Seleção do Método de Navegação
- Avaliando o Sistema de Controle AGV
- Escolhendo o provedor de serviços certo
Etapas de seleção de AGV
- Identifique os requisitos de seleção
- Estabelecer um comitê de seleção
- Entenda as informações do produto, defina a lista dos principais fornecedores
- Avaliar e licitar
4. Características e aplicações de IGVs
Como produto da inovação e desenvolvimento contínuos da tecnologia AGV, os IGVs melhoraram ainda mais em termos de precisão, segurança, flexibilidade e adaptabilidade ambiental.
Em termos de orientação flexível, os AGVs tradicionais ainda dependem de marcadores como códigos QR e refletores. Porém, os IGVs adotam novas técnicas de navegação, contando com mapas de cena em tempo real, sem a necessidade de outros marcadores fixos, tornando as mudanças de caminho simples e flexíveis.
Os IGVs são adequados para ocasiões que exigem maior flexibilidade. Além de atender às funções regulares de transporte, podem transportar seletivamente diferentes módulos funcionais (como módulos de elevação, módulos de reboque, módulos de linha de rolos, etc.) de acordo com o fluxo de processo do cliente, atingindo a finalidade de multiuso a partir de um único veículo.
