Guiando a la industria:Avances en AGVs

Konrad Lorenz ganó el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1973 por su experimentos con el comportamiento animal. Lorenz descubrió el principio de impr...

Konrad Lorenz ganó el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1973 por sus experimentos con el comportamiento animal. Lorenz descubrió el principio de la impronta, donde se forma un vínculo entre un animal recién nacido y un cuidador. Este es el mecanismo donde se utiliza un estímulo auditivo o visual para inducir a los jóvenes a seguir a sus padres. En la industria, los vehículos de guiado automático (AGV) utilizan estímulos ambientales para seguir una ruta específica.

Aquí, Jonathan Wilkins, director de marketing del proveedor de piezas industriales obsoletas, Automatización de la UE , analiza cómo los vehículos guiados automatizados han avanzado desde simples manipuladores de materiales hasta robots autónomos inteligentes.

Los vehículos guiados automatizados son robots móviles que siguen marcadores o señales durante la navegación. El primer AGV fue presentado en la década de 1950 por Barrett Electronics y realizaba una simple acción de remolque, con su posición guiada por un cable en el piso. Desde la década de 1950, el mercado ha crecido rápidamente y los AGV se utilizan en numerosos sectores industriales.

¿Por qué AGV?

Los vehículos de guiado automático se utilizan predominantemente para la manipulación de materiales. Esto puede incluir una variedad de tareas, desde la entrega puntual de piezas a la línea de producción hasta el tránsito las 24 horas. Si el vehículo está equipado con un mecanismo de sujeción, accesorios de posicionamiento y accesorios de herramientas, puede realizar una variedad de funciones.

Según la aplicación y los requisitos, los AGV pueden funcionar de forma aislada o en flotas. Esto hace que el uso de AGV sea escalable según las necesidades, por lo que un gerente de planta puede tomar una decisión específica sobre la cantidad de vehículos en una instalación.

Los AGV pueden equiparse con sensores para la trazabilidad, de modo que el gerente de la planta pueda monitorear la posición de cada vehículo individual y, por lo tanto, rastrear el movimiento de materiales alrededor de una instalación. La recogida, el tránsito y la entrega de los artículos se pueden marcar como parte de este proceso para mejorar aún más el seguimiento. Esta información se puede integrar en los sistemas de planificación de recursos empresariales (ERP) o de planificación de recursos materiales (MRP) de la empresa.

Dependiendo de la aplicación, existen diferentes tipos de métodos de navegación para vehículos. Un gerente de planta puede optar por un sistema muy simple, similar a los primeros AGV, o puede elegir métodos de navegación más avanzados.

Navegar

Los primeros AGV fueron guiados por la fábrica mediante un método cableado. Para navegar de esta manera, se incrusta un cable en una ranura en el piso y transmite una señal de radio, que puede ser detectada por un sensor en el AGV. Luego, el AGV se guía alrededor de la instalación siguiendo el cable. Aunque esta técnica de navegación todavía se usa hoy en día, hay una variedad de otros métodos para que los gerentes de planta elijan.

Algunos AGV usan cinta guía que es magnética o de color para navegar. Los sensores de los AGV detectan la cinta y esta se utiliza para guiar el vehículo. La cinta guía también se usa en la navegación de objetivos láser, donde la cinta reflectante se monta en paredes, postes o máquinas y el AGV calcula la distancia usando un transmisor y receptor láser. Esto tiene una ventaja sobre el método con cable, porque es más fácil cambiar la ruta del vehículo ya que el proceso de reubicar la cinta es más sencillo.

En la navegación inercial, los puntos de referencia están incrustados en el piso de la fábrica en las coordenadas x, y. El AGV utiliza información de un sensor, un giroscopio y un codificador de rueda para determinar la ubicación. Se pueden realizar cambios en la ruta simplemente modificando los puntos de referencia, lo que hace que este método sea más flexible. Sin embargo, aún se requieren algunos cambios en la infraestructura de la fábrica y el vehículo no puede tomar decisiones de planificación de rutas independientes.

El siguiente paso de la navegación inercial es la navegación de ruta abierta, lo que significa que el vehículo puede moverse de forma independiente de un lugar a otro, pasando de un vehículo guiado a un vehículo autónomo.

De conducción guiada a conducción autónoma

Los AGV tradicionales realizan movimientos definidos y preprogramados alrededor de una instalación. Esto significa que existe cierta dificultad para cambiar la ruta del vehículo una vez que se cuenta con la infraestructura específica. Recientemente, se han introducido vehículos más flexibles e inteligentes, que pueden tomar decisiones en situaciones en las que no se han encontrado antes.

Esta nueva generación de vehículos puede superar uno de los problemas clave para AGVS:encontrarse con algo inesperado. En un entorno cambiante, un vehículo autónomo puede ser una mejor opción. Este tipo de vehículo funciona independientemente de un conductor o de una entrada fija preprogramada que controla directamente la dirección, la aceleración o el frenado. Los algoritmos de percepción y navegación basados ​​en láser se pueden utilizar para navegar dinámicamente por una fábrica.

Se puede integrar un controlador lógico programable (PLC) integrado para reducir errores y tomar decisiones. Al conectarse al sistema de control central, el vehículo puede analizar la confiabilidad y eficiencia de sus rutas y adaptarlas en consecuencia. El vehículo puede usar aprendizaje automático para ser más eficiente en situaciones nuevas.

Los vehículos autónomos pueden usar una computadora a bordo y una mayor cantidad de sensores para completar tareas más complejas, incluida la toma de decisiones. Los métodos de navegación independientes e inteligentes pueden incluso significar que el gerente de la planta no necesita modificar el entorno o la infraestructura de la fábrica. Una de estas técnicas de navegación es la guía de características naturales, donde el vehículo puede grabar y almacenar imágenes y calcular su posición en relación con las características existentes.

Un ejemplo de un AGV autónomo es el OTTO de Clearpath Robotics, un vehículo autónomo que puede mover hasta 3300 libras a 4,5 mph. OTTO puede adaptarse para tomar la mejor ruta, evitando colisiones mientras se mueve.

Los vehículos también pueden usar sistemas de guía basados ​​en visión, usando cámaras para actuar como ojos. Un beneficio adicional de esto es que los gerentes de planta obtienen una vista virtual en 3D del entorno en el que está operando el equipo. Esto significa que si el AGV encuentra algo inesperado o inusual, el operador puede encontrar fácilmente la explicación y corregirlo.

A medida que se actualicen más fábricas y se construyan nuevas instalaciones, los AGV avanzados demostrarán ser un componente central de la fábrica inteligente. Con la mejora de la tecnología de sensores y el aumento de la autonomía, los AGV se están volviendo más inteligentes y dinámicos, pasando de vehículos guiados que siguen un camino establecido a tomadores de decisiones independientes y autónomos, al igual que los animales de Konrad a medida que crecen.