AGV и AMR: чем отличаются и какой мобильный робот нужен цеху

Что такое AGV и AMR

AGV, автоматически управляемая тележка, возит груз по трассе. Она движется по размеченным линиям или проводам на полу либо ориентируется по радиоволнам, камерам, магнитам и лазерам. AMR, автономный мобильный робот, трассы не требует: он сканирует помещение датчиками, строит карту и сам прокладывает маршрут от точки к точке.

Разница заметна в мелочах. Если по проходу поставили паллету, AGV на ленте остановится и будет ждать, пока её уберут. AMR возьмёт объезд, если проход шире робота с запасом на безопасные зазоры. Зато AGV проще предсказать: он ездит ровно там, где вы нарисовали трассу, и для технолога это иногда важнее гибкости.

Как они ориентируются

Способы навигации определяют цену внедрения и то, насколько неприятным будет переезд оборудования.

Типы навигации и виды машин (тягачи, платформы, паллетные тележки, вилочные погрузчики) в отрасли описывают однотипно. Российский поставщик Axelot Tech в своём каталоге делит технику похоже: AGV с метками и лентами, AMR с динамическим объездом, вилочные FMR с трёхмерной навигацией, роботы для контейнеров ACR.

У SLAM есть слабое место, о котором в брошюрах пишут редко. Если цех большой и пустой, с гладкими стенами, ориентиров мало и положение «плывёт». Если стеллажи постоянно перекладывают, карта устаревает быстрее, чем её обновляют. Оба случая решают добавлением меток или отражателей, и тогда гибридная система мало отличается от AGV.

Какие бывают по назначению

Слова AGV и AMR говорят про навигацию. Для выбора важнее форма и то, что на платформе.

Автор обзора на DTF советует брать модель с запасом в 20% над текущей нагрузкой. Правило разумное: через год вы возите уже другие грузы, а паспортную нагрузку лучше не использовать до предела.

Безопасность и стандарты

Мобильный робот ездит рядом с людьми и погрузчиками, поэтому для него действует ISO 3691-4, стандарт безопасности промышленных транспортных средств, в том числе беспилотных. Спросите у поставщика сертификат соответствия на конкретную модель. Требования к оператору парка и ответственность за зону движения вы всё равно несёте сами.

Автономные роботы оборудуют лидарами, трёхмерными камерами, датчиками времени пролёта и бамперами. Это сообщает та же «Нью Лайн Инжиниринг» о своих моделях. Защитные поля у таких машин обычно многоступенчатые: на подходе к человеку робот замедляется, ближе останавливается. Из этого следует практический вывод: в узком проходе он будет постоянно ползти и стоять, и расчёт на паспортную скорость не сойдётся.

Сколько роботов нужно

Число роботов определяет не грузоподъёмность, а время полного рейса. Покажу на условном участке с допущениями, которые вы замените своими: переносим готовые детали с лазерного раскроя к гибочному прессу, 90 м в одну сторону.

Пояснение к третьему пункту: производитель MiR заявляет работу до 20 часов в сутки и называет возможность быстрой замены аккумулятора. Без замены вам придётся планировать окна зарядки, а они съедают время так же, как рейсы. Тот же расчёт показывает, почему один робот на двух сменах не всегда достаточен, а подключение второго почти вдвое увеличивает бюджет при неполной загрузке обоих.

Как выбрать

Решают пять вопросов, и порядок важен.

Первый вопрос: меняется ли трасса. Если маршрут от склада к станку не менялся пять лет и не изменится, AGV на ленте или метках дешевле в запуске. Если цех растёт, участки переезжают, а стеллажи двигают раз в квартал, берите навигацию по карте. Второй: что и в чём везёте. Контейнер на тележке, паллету и стеллаж возят разные платформы, а вилочный робот нужен только там, где паллету поднимают со стеллажа. Третий: сколько рейсов в час и какая длина. Четвёртый: есть ли свободный проход, в котором робот сможет ехать, не замедляясь на каждом шагу, и не придётся каждый раз убирать паллеты. Пятый: сколько роботов вы планируете и чем они будут управляться.

Последнее связано с открытым стандартом VDA 5050. Его разработали Союз немецкой автомобильной промышленности (VDA), VDMA и Институт материального обеспечения и логистики Технологического института Карлсруэ. Он описывает, как диспетчерская система и роботы разных производителей обмениваются заданиями. Текущая версия в репозитории на GitHub 3.0.0. Если вы рассчитываете купить второй парк у другого поставщика, спросите, поддерживает ли диспетчер этот стандарт. Если не поддерживает, два парка придётся вести в разных программах.

Запускать лучше с пилота: сначала проверить роботов на ограниченном участке, а не сразу во всём цехе. Считать нужно полную стоимость вместе с монтажом, обслуживанием и обучением персонала. Как посчитать окупаемость такого пилота, разобрано в отдельной статье про цены и срок окупаемости мобильных роботов.