Erwägen Sie AGVs für Ihr Lager? Erhalten Sie die wichtigsten Informationen, bevor Sie sich entscheiden.
Ein Automated Guided Vehicle (AGV) System, auch autonom geführte Fahrzeuge, selbstgeführte Fahrzeuge oder mobile Roboter genannt sind Materialumschlagsysteme , die Güter oder Materialien in einer kontrollierten Umgebung transportieren, ohne dass ein Mensch oder Fahrer benötigt wird. Sie werden oft in Produktionsanlagen, Lagern oder Verteilungszentren eingesetzt. Dieser Artikel behandelt verschiedene Arten von AGVs, wie sie arbeiten, und ihre Vorteile und Nachteile.
Automatisierte Fahrzeuganlagen werden für Aufgaben verwendet, die normalerweise mit Gabelstapeln, Fördersystemen oder manuellen Kartons gehandhabt werden sollen; große Volumen von Material von A nach B bewegen. Der große Vorteil gegenüber diesen herkömmlichen Materialhandhabungssystemen ist, dass sie automatisch arbeiten können, ohne dass das Fahrzeug von Personal bemannt wird.
AGVs können in einer Vielzahl von Umgebungen eingesetzt werden, solange die Umgebung kontrolliert werden kann. Im Folgenden sehen wir uns an, wie AGVs eingesetzt werden:
FTS werden häufig für den Transport von Rohstoffen wie Metall, Chemikalien, Kunststoff oder Papier in der Industrie eingesetzt. Als Ersatz für Förderbänder können sie den nahtlosen Transfer dieser Materialien von den Annahmestellen zu den Lagerbereichen oder direkt zu den Produktionslinien erleichtern. Diese Fähigkeit gewährleistet eine gleichmäßige und zuverlässige Versorgung der Produktionsbereiche mit Rohstoffen, wodurch Verzögerungen vermieden und die Effizienz gesteigert werden.
In Produktionsumgebungen werden FTS für die Bewegung von teilweise fertig gestellten Waren durch verschiedene Produktionsstufen eingesetzt. Sie transportieren Materialien oder Komponenten vom Lager zu den Produktionslinien oder zwischen den Arbeitsstationen und optimieren so den Warenfluss durch den Fertigungsprozess. Diese kontinuierliche Bewegung ist entscheidend für die Aufrechterhaltung eines reibungslosen und ununterbrochenen Produktionsprozesses, wodurch die Produktivität erhöht und die Wahrscheinlichkeit von Produktionsunterbrechungen verringert wird.
Nach Abschluss des Fertigungsprozesses werden FTS eingesetzt, um die fertigen Produkte von der Produktionslinie zu den Lager- oder Versandbereichen zu transportieren. Diese automatisierte Handhabung minimiert das Risiko einer Beschädigung der Fertigprodukte und gewährleistet eine rechtzeitige Lieferung an die Lager- oder Versanddocks, um sie für den Vertrieb vorzubereiten.
AGV werden in einigen Fällen zur Verwaltung des Lagerbetriebs verwendet einschließlich der Auffüllung der Bestände und Kommissionierungsprozesse. Sie können Waren von Empfangsbereichen zu Lagerplätzen oder von Langzeitlagern zu Speditionsgebieten transportieren unter Verwendung der Funktion als automatisiertes Speicher- und Abfragesystem (AS/RS). Obwohl Förderer häufiger sind, AGVs können in AutoStore (siehe unten) integriert werden, um ausgeführte Bestellungen in Verpackungs- und Versandbereiche zu transportieren. Die Förderer sind nach der Installation weniger flexibel, daher werden einige Lagerbetreiber mobile Roboter wie AGV wählen.
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Zusätzlich zu den traditionellen AGV können kollaborative mobile Roboter (eine Teilmenge AGVs) in Lagerhäusern eingesetzt werden, um die Auswahl zu erleichtern. Diese Roboter arbeiten an der Seite von menschlichen Mitarbeitern, führen sie durch die Auswahl von Aufgaben und den Transport von ausgewählten Aufträgen in Verpackungs- und Versandbereiche. Der Nachteil dabei ist, dass AGVs mehr Platz benötigen als andere automatisierte Systeme für die Auswahl von, und die Tatsache, dass sie für den ordnungsgemäßen Betrieb auf staubempfindliche Sensoren angewiesen sind. Die Gesamtsicherheit für die Picking-Operationen ist daher tendenziell niedriger als bei anderen Systemen, da sie eine streng kontrollierte Umgebung benötigen und in einer Umgebung arbeiten, die stark Staub ausgesetzt ist. (die Lagerfläche).
Es gibt verschiedene Arten von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS), die jeweils für bestimmte Anforderungen und Umgebungen im Bereich des Materialtransports konzipiert sind. Im Folgenden haben wir die gängigsten Typen aufgeführt.
Geführte Wagen oder AGCs sind die einfachste Form von AGVs, die in der Regel vordefinierten Pfaden oder Magnetspuren folgen. Sie werden häufig für den Transport kleinerer Lasten oder Gegenstände innerhalb einer Anlage verwendet, z. B. für Komponenten oder Teile an Montagelinien oder für den Transport von Werkzeugen, Abfall und Ausrüstung. Andere Anwendungsfälle sind:
Gabelstapler-AGVs sind so konzipiert, dass sie die Funktionen herkömmlicher Gabelstapler nachahmen, jedoch ohne die Notwendigkeit eines menschlichen Bedieners. Sie verfügen über Gabeln zum Heben und Absetzen von Lasten in verschiedenen Höhen. Gabelstapler-AGVs werden in Lagern und Produktionsstätten häufig für Aufgaben wie das Stapeln von Paletten, die Entnahme von Artikeln aus Regalen und das Be- und Entladen von LKWs eingesetzt.
Einige Anwendungsfälle für Gabelstapler-FTS sind:
Diese FTS sind für den Transport einzelner Ladungseinheiten wie Paletten, Behälter oder Regale ausgelegt. Sie haben oft Plattformen oder Gabeln, um die Lasten zu stützen und zu bewegen. Stückgut-FTS werden häufig in Lagern, Vertriebszentren und Produktionsstätten für Aufgaben wie Palettenbewegung, Be- und Entladen und Lagerung eingesetzt.
Schleppende FTS oder Tugger werden zum Ziehen oder Schleppen von Wagen, Anhängern oder anderen Geräten auf Rädern verwendet, die autonom, fast wie ein Zug, fahren. Sie sind mit einer Kupplung oder einem Kupplungsmechanismus ausgestattet, um Lasten zu verbinden und zu transportieren. Schleppende FTS werden häufig bei Anwendungen eingesetzt, bei denen mehrere kleinere Lasten gleichzeitig bewegt werden müssen, z. B. bei der Lieferung von Materialien an Produktionslinien.
Für die schwersten industriellen Anwendungen sind Schwerlasttransporter als AGVs ausgerüstet:
Einige Modelle verfügen über Selbstlademöglichkeiten und fortschrittliche Lenkoptionen (Standard-, Schwenk- oder omnidirektionale Lenkung), um durch enge Räume und komplexe industrielle Umgebungen zu navigieren.
Hybride FTS kombinieren FTS-Technologie mit manueller Bedienung. Sie können autonom arbeiten, indem sie vorprogrammierten Pfaden folgen, können aber bei Bedarf auch von einem menschlichen Bediener manuell bedient werden. Hybride FTS sind in Szenarien nützlich, in denen Flexibilität und Anpassungsfähigkeit wichtig sind und sowohl automatisierte als auch manuelle Materialtransporte möglich sind.
Autonome mobile Roboter (AMR) werden wie FTS zu den mobilen Robotern gezählt und sind auf den ersten Blick oft den FTS sehr ähnlich. Sie unterscheiden sich jedoch in der Art und Weise, wie sie arbeiten.
AMR sind fortschrittlicher als FTS, da sie mit Sensoren und Kameras ausgestattet sind, die es ihnen ermöglichen, ihre Umgebung in Echtzeit zu erfassen und mit ihr zu interagieren. Sie verlassen sich nicht auf vordefinierte Pfade. Stattdessen navigieren sie, indem sie Karten ihrer Umgebung erstellen und dynamische Entscheidungen über die beste Route zu ihrem Ziel treffen, ähnlich wie ein intelligentes Auto mit GPS navigieren kann. Das bedeutet, dass AMRs Hindernissen ausweichen, sich bei Bedarf neu orientieren und sich an Veränderungen in ihrem Arbeitsumfeld anpassen können.
FTS sind so konzipiert, dass sie vordefinierten Pfaden oder Leitsystemen innerhalb einer Anlage folgen. Diese Pfade können durch physische Mittel wie Magnetbänder, Drähte oder optische Linien oder durch ausgefeiltere Methoden wie Lasernavigation mit vorinstallierten Reflektoren bestimmt werden.
1. Navigation und Lenkung
AGVs navigieren durch Umgebungen mit Hilfe verschiedener Führungstechnologien, darunter:
2. Hinderniserkennung und Sicherheit
AGVs sind mit Sensoren und Sicherheitsmechanismen ausgestattet, um Hindernisse zu erkennen und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Zu den üblichen Sicherheitsmerkmalen gehören:
3. Kommunikation und Kontrolle
FTS sind Teil eines größeren automatisierten Systems und kommunizieren mit einem zentralen Kontrollsystem, um Anweisungen zu erhalten und sich mit anderen Fahrzeugen und Systemen zu koordinieren. Die Kommunikation kann erfolgen über:
4. Leistung und Antrieb
FTS sind in der Regel batteriebetrieben, wobei Elektromotoren für den Antrieb sorgen. Das Batteriemanagement ist von entscheidender Bedeutung, und es sind Systeme für das Aufladen vorhanden, entweder durch manuelle Batteriewechsel, automatische Ladestationen oder induktive Ladepfade.
Fahrerlose Transportsysteme (FTS) bieten eine Reihe von Vorteilen für verschiedene Branchen, insbesondere für die Fertigung, die Lagerhaltung und den Vertrieb. Wie jede Technologie bringen sie jedoch auch eine Reihe von Herausforderungen mit sich. Im Folgenden werden die Vorteile und potenziellen Nachteile des Einsatzes von AGVs im Betrieb erläutert.
AGVs haben den manuellen Betrieb in Lagerhäusern und Produktionsumgebungen revolutioniert, was die Effizienz erhöht und den Bedarf an Handarbeit verringert. Aber vielleicht sind sie nicht die perfekte Passform für jedes Geschäftsszenario. Die Lagerautomationstechnik hat sich in den letzten zehn Jahren erheblich entwickelt und bietet Platz für effizientere automatisierte Lager- und Rückholsysteme. Unten finden Sie einige Beispiele, die tendenziell eine höhere Zuverlässigkeit, Raumfahrtoptimierung und einen langfristigen ROI haben:
Der Hauptunterschied zwischen AGVs und Fördersystemen ist ihre grundlegende Konstruktion: Förderer sind stationäre Systeme, die einen festen Weg für den Betrieb benötigen während AGVs mobil sind, so dass sie frei über eine Anlage navigieren können. Diese Unterscheidung bringt uns zu einer entscheidenden Überlegung – der Auswirkung auf die Raumnutzung der Anlagen. Transportsysteme erfordern naturgemäß innerhalb einer Anlage einen beträchtlichen Teil des zu errichtenden und betrieblichen Raumes. Diese Anforderung kann für Operationen mit beschränktem Platzbedarf oder für solche, die Flexibilität in ihrer Layoutgestaltung beibehalten müssen, vor Herausforderungen stehen.
Im Gegensatz dazu bieten FTS eine flexiblere Lösung, die weniger spezielle Infrastrukturen erfordert, was sie zu einer praktikablen Option für Einrichtungen mit Platzmangel oder für diejenigen macht, die bei ihren Abläufen Wert auf Anpassungsfähigkeit legen. Die Entscheidung zwischen einem Fördersystem und dem Einsatz einer FTS-Flotte ist jedoch nicht nur eine Frage des Platzes. Sie hängt auch von den spezifischen Anforderungen Ihres Betriebs ab. In Umgebungen mit einem kontinuierlichen oder nahezu kontinuierlichen Warenfluss können Fördersysteme beispielsweise vorteilhafter sein, da sie große Mengen an Materialien effizient und zuverlässig handhaben können.
Automatisierte Speicher- und Abfragesysteme (AS/RS), wie z. B. Würfelspeicherlösungen bietet eine umfassende Alternative zu AGVs durch die Bereitstellung von Transport- und Lagerkapazitäten. Sowohl AGVs als auch AS/RS können Waren zu Person zur Auftragsabwicklung und Nachfüllung, liefern Beseitigung der Notwendigkeit, zu gehen, aber AS/RS Systeme kümmern sich auch um den Speicheraspekt.
AGVs benötigen jedoch zugängliche Gänge und oft mehr Speicherkonfigurationen, um durch das Lager zu navigieren, was zu einer höheren Nutzung von Lagerflächen führen kann. Ein großer Vorteil der Würfel Speicher AS/RS ist seine ultradichte Speicherkapazität, die bis zu 400% des Platzes frei machen kann, der von den traditionellen Regalen der AGV benötigt wird.
Darüber hinaus können Würfellagersysteme im Rahmen von Regalbediengeräten auch andere Aufgaben innerhalb eines Betriebs übernehmen, z. B. als Pufferlager zwischen verschiedenen Phasen des Arbeitsablaufs, zur Bereitstellung von Aufträgen für den Versand und zur nahtlosen Integration in eine G2P-Strategie. Diese Vielseitigkeit ermöglicht es den Betrieben, ein breiteres Spektrum an logistischen Herausforderungen zu bewältigen, die über den reinen Materialtransport hinausgehen - Herausforderungen wie Bestandsmanagement, effiziente Auftragsabwicklung und Raumoptimierung.
Allerdings muss AS/RS mit Inventar in Bins oder Totes platziert werden, die in einem sehr engen Raster gestapelt werden. Roboter navigieren an der Spitze und sortieren, optimieren und holen Bestandsbehälter ab und liefern sie an Arbeitsplatzrechner für die Entnahme oder Wiederauffüllung durch Menschen. Das bedeutet, dass Produkte in die Bins passen, um mit Würfel Lagertechnik automatisiert zu werden. AGVs können eine sehr geeignete Option für die Integration in die Würfel Lagerung und die Automatisierung der Materialbearbeitung von größeren Gegenständen, die nicht für die Lagerung innerhalb der Rasterkonfiguration geeignet sind.
Wie bereits erwähnt, sind AMRs den AGVs recht ähnlich, unterscheiden sich aber in ihren Navigationsmethoden. Während AGVs für ihren autonomen Betrieb vorgegebene Pfade benötigen, navigieren AMRs mit bordeigenen Sensoren und Karten, so dass sie um Hindernisse herum manövrieren und verschiedene Wege zu einem Ziel wählen können, ähnlich wie ein Staubsaugerroboter. Diese Flexibilität macht AMRs geeigneter für dynamische Umgebungen, in denen sich die Anordnung ändert oder in denen sie mit Menschen und anderen Geräten interagieren müssen. Sie können besonders in Einrichtungen nützlich sein, die ein hohes Maß an Anpassungsfähigkeit erfordern, oder in Räumen, in denen die Installation von physischen Führungen für FTS unpraktisch ist.
Bei der Entscheidung zwischen den beiden Systemen geht es um die Vorhersehbarkeit des Betriebsumfelds für FTS und die Notwendigkeit von Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an Veränderungen für FTS.
Im Vergleich zu FTS bieten Hängebahnförderer einige Vorteile:
Wenn Sie AGV in Betracht ziehen, ist die Integration in bestehende Lagersysteme ein entscheidender Schritt. AGVs können in verschiedene Lagerverwaltungssysteme (WMS) Typen oder Unternehmens-Ressourcenplanung (ERP) integriert werden.
Integration von AGVs in den AutoStore Würfel Speicher AS/RS, Lagerhäuser können den Wirkungsgrad über das Rasterhinaus erhöhen. Obwohl die Fördertechnik die typische Wahl ist, AGVs können verpackte Bestellungen von der AutoStore Workstation zu anderen Teilen des Lagers transportiert werden, oder direkt in den Versandbereich. Dies reduziert die manuelle Handhabung und beschleunigt den Prozess, Produkte von der Lagerung zum nächsten Ziel zu bringen. In Fällen, in denen Lagerhäuser im Vergleich zur Fördertechnik mehr Flexibilität benötigen, können AGVs eine ausgezeichnete Wahl sein.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass AGVs selbstfahrende Fahrzeuge sind, die für den Transport von Gütern in kontrollierten Umgebungen, wie z. B. in Lagern, konzipiert sind und häufig Aufgaben übernehmen, die normalerweise von Gabelstaplern oder Fördersystemen erledigt werden. Der Einsatz von FTS verbessert den Materialumschlag durch Automatisierung und erhöht die Sicherheit und Produktivität im Vergleich zu manuellen Vorgängen. Obwohl FTS für viele Materialtransportaufgaben im Lager geeignet sind, benötigen Optionen wie Würfellager-Regalbediengeräte deutlich weniger Platz und eignen sich besser für Operationen mit hohem Durchsatz von kleineren bis mittelgroßen Artikeln. Die Integration von FTS mit Würfellager-Regalbediengeräten kann eine überzeugende Lösung sein. Erfahren Sie mehr über SportOkay, wo sowohl AutoStore Würfellager als auch FTS-Technologie installiert wurden.
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Ein AMR (Autonomer Mobiler Roboter) ist eine breitere Kategorie, die AGVs einschließt, wobei AMRs flexibler sind und in der Lage, in dynamischen Umgebungen zu navigieren, während AGVs in der Regel vorgegebenen Pfaden folgen.
Es gibt verschiedene Arten von FTS, z. B. Stückgut-FTS für den Transport von Paletten oder Containern, Schlepp-FTS zum Ziehen von Wagen oder Anhängern, Gabelstapler-FTS zum Heben und Platzieren von Lasten, geführte Wagen für kleinere Lasten oder Aufgaben am Fließband, FTS mit kundenspezifischen Anbauteilen für spezielle Aufgaben und hybride FTS, die automatisierten und manuellen Betrieb kombinieren.
Zu den Herausforderungen, die mit der Implementierung von FTS in einem Lager oder einer Fabrik verbunden sind, gehören die Notwendigkeit von Änderungen an der Infrastruktur, die Gewährleistung der Kompatibilität mit bestehenden Systemen, die Berücksichtigung von Sicherheitsbedenken und -vorschriften, die Durchführung gründlicher Schulungen für Mitarbeiter und die Optimierung der FTS-Arbeitsabläufe für eine nahtlose Integration in bestehende Abläufe.