Automaticky naváděné vozíky (AGV) a autonomní mobilní roboty (AMR) jsou prostředkem ke kvalitativnímu zvýšení stupně automatizace výrobní logistiky. Firma ServisControl se jejich vývojem, výrobou a implementací zabývá již několik let. Podrobně jsme je popisovali v článku Zákaznické autonomní vozíky AGV a AMR, který vyšel v loňském roce v čísle 3 (https://automa.cz/Aton/FileRepository/pdf_articles/14403.pdf).
Tento článek popisuje konkrétní příklad jejich použití ve firmě Toyota Motor Manufacturing Czech Republic v Ovčárech u Kolína.
Firmu jsme navštívili s kolegyní Evou Vaculíkovou a se Zdeňkem Šibravou z firmy ServisControl. Průvodcem nám byl Ladislav Kovařík, vedoucí týmu Assembly firmy Toyota Motor Manufacturing Czech Republic (dále jen Toyota). S oběma pány jsme diskutovali nejen o konkrétních projektech, ale i obecně o využití a implementaci AGV a AMR ve firmách.
Do zasedací místnosti jsme procházeli kolem výrobních linek. Kolik jich tu je a co se na nich vyrábí a montuje?
Ladislav Kovařík (LK): Toyota má v tomto závodě v Ovčárech čtyři hlavní výrobní linky: trim, chassis, final 1 a final 2. Na linku trim přijede auto z lakovny. Zde se nejprve odstrojí dveře, aby do něj byl přístup, a začíná se montovat kabeláž, koberce, palubní deska a další prvky základního osazení. Potom následuje linka chassis, kde se montuje všechno, co je vespod auta: nápravy, motor, palivová nádrž, brzdová soustava atd. Na lince final 1 se montují skla a vnitřní plasty. Na lince final 2 se montuje zbytek: kola, volant, sedačky a tak dále. Z linky final 2 sjede kompletní automobil, který se převáží na kontrolu kvality.
Jak jsme viděli a slyšeli, kolem linek jezdí kromě běžné logistiky také automaticky řízené vozíky, AGV. Proč? Obecně, proč jsou dnes AGV tak populární?
Zdeněk Šibrava (ZŠ): Zaprvé, protože nejsou lidi. AGV pomáhají řešit nedostatek pracovních sil. Nechtějí dovolenou, nechtějí přidat, nepotřebují kantýnu, nevyžadují žádné benefity, nejsou nemocné, kdykoliv jsou ochotné a připravené pracovat. Nedostatek pracovních sil – to je pro většinu našich zákazníků na prvním místě.
LK: U nás konkrétně AGV nahrazují nekvalifikovanou práci při manipulaci s materiálem a uvolnění dělníci se mohou věnovat náročnějším činnostem.
ZŠ: Shrnul bych to tak, že AGV se uplatní ve dvou typech operací. První jsou operace v kruhu. Vozík jezdí po stále stejné dráze, vozí díly z místa A do místa B a zase se vrací zpět. Případně jede z místa B ještě do místa C nebo D, ale vždy se vrátí zpět na začátek. Sekvence manipulace je každému AGV předem daná. Každý vozík vykonává stále stejnou manipulaci podle svého programu. Takto mohou jezdit i vozíky vyvinuté na míru přepravovaným dílům.
Druhý typ operací jsou flexibilní operace vyžadující flotilu univerzálních vozíků: do systému řízení flotily přijde požadavek převézt díl z místa A do místa B a úkolu se ujme vozík, který je právě nejblíž a má volnou kapacitu. Provoz AGV je možné optimalizovat tak, aby splnily zadané úkoly v požadovaném čase, například aby celková ujetá dráha byla co nejmenší a vytížení AGV bylo rovnoměrné.
Lidskou obsluhu ale nahradí i dopravníky. Kdy je použít a kdy jsou lepší AGV?
LK: Dopravníky jsou vhodné v rámci výrobní linky, která má pevně danou topologii, kdežto AGV spíše nahrazují ruční manipulační nebo vysokozdvižné vozíky. Instalace dopravníků je nákladná a stejně nákladná je potom každá úprava. AGV nebo AMR jednoduše vytyčíte novou trasu, fyzicky na podlaze, pomocí QR kódů nebo v jeho navigační mapě, a úprava je hotová. Navíc dopravník je vždycky trvalá překážka na pracovišti.
Co bylo zde před AGV?
LK: Pracovníci s přepravními vozíky. Máte-li dostatek pracovní síly, je to řešení. Jenže to není náš případ. U nás pracovníci nejsou, a když už jsou, mohou dělat kvalifikovanější práci.
Co tu na AGV vlastně vozíte?
LK: Začali jsme převážením nárazníků, potom následovaly palubní desky a nově AGV převážejí i skla a koberce. To jsou AGV od firmy ServisControl. Máme i jiné AGV, ale netajím se tím, že do budoucna počítáme s AGV od firmy ServisControl, které se osvědčily a protože je výhodné mít AGV od jednoho výrobce z hlediska nákupu, údržby, servisu a náhradních dílů.
Pane Šibravo, jaké AGV jste sem dodávali?
ZŠ: Jsou zde AGV RoboSherpa 2 s úpravou pro firmu Toyota. RoboSherpa je mobilní platforma a její úprava pro Toyotu spočívá v tom, že platforma se musí vejít pod stávající přepravní vozíky IP (obr. 1).
LK: Tyto přepravní vozíky používáme v celém závodě a naší podmínkou bylo, aby platforma mohla pod tento vozík podjet a zvednout jej. Ukázalo se, že ServisControl byl jediný dodavatel, který byl schopen tuto podmínku splnit.
ZŠ: Ono to totiž nebylo vůbec jednoduché, znamenalo to především vyvinout vlastní baterii, protože všechny nakupované byly příliš vysoké. Proto nikdo jiný tak nízký AGV nenabídl.
Jak je to se zajištěním bezpečnosti pohybu vozíků?
ZŠ: To je velmi důležitá otázka, protože v prostoru závodu se kromě AGV pohybují i ručně řízené manipulační vozíky a lidé. V době, kdy se mění směny, jsou to dokonce stovky lidí. Ti se pohybují po vyznačených koridorech. Úkolem je zajistit bezpečný, ale současně i plynulý provoz AGV. Proto jsou zde křižovatky se semafory, které lidi zastaví, aby nevešli do dráhy vozíku a AGV nemusel čekat, až všichni přejdou. Měli jsme obavu, zda lidé budou světelná znamení respektovat, ale brzy si na ně zvykli. Zpočátku se dokonce na křižovatce zastavovali i na zelenou, protože chtěli vidět projíždějící AGV s nárazníky. Pracovníci si ale na pohyb vozíků brzy zvykli a chovají se tak, aby jejich provoz neblokovali. Samozřejmě, když osoba vstoupí před projíždějící AGV, vozík ji nepřejede, ale zastaví se. Jenže to zdržuje logistiku. Aby se to nestávalo, vydávají AGV při jízdě zvukový i optický signál.
Na druhou stranu se snažíme pohyb AGV koordinovat tak, aby jejich jízdy co nejméně narušovaly pohyb osob.
Zadruhé musíme také řídit pohyb ručně řízených přepravních vozíků. Ruční logistiku pomocí AGV asi nikdy úplně nenahradíme. Proto jsou tu semafory i pro ručně řízené vozíky.
LK: I v tomto případě nám chvíli trvalo, než jsme semafory odladili tak, aby se AGV a ručně řízené vozíky co nejméně blokovaly. Obecně mají ručně řízené vozíky přednost, ale když mají AGV naspěch – třeba když nejezdí všechny, protože je některý na údržbě, přednost se otočí.
Pro dopravu skel se používají stejné AGV RoboSherpa?
ZŠ: Ne, tam jsme použili první verzi mobilní platformy RoboMec s podvozkem s všesměrovým pohybem (obr. 2). Úkolem bylo opět nahradit pracovníka, který jezdil s ručně řízeným vozíkem. Podmínkou přitom bylo, že nesmíme zasáhnout do současného uspořádání montážní linky. A to byl oříšek, protože manipulační vozík se skly přijede k lince, kde je podavač, který si vozík zatáhne do linky. Jenže to šlo udělat v případě, že se vozíkem pohybovalo ručně. RoboMec je platforma, která má vozík naložený na sobě a podavači překáží. Takže jsme to vyřešili tak, že RoboMec vyjede zpod vozíku, jeho platforma se zdvihne nahoru a manipulační vozík k podavači dotlačí (obr. 3). To je sice jednoduché řešení, jenže AGV na to není uzpůsobený a boční tlak ničil jeho zdvihací mechanismus. Takže jsme opět museli AGV na míru uzpůsobit. Nové platformy RoboMec už mají robustnější zdvihy, kterým boční síla nevadí.
Zpětná vazba od zákazníka je pro nás nesmírně důležitá a pomáhá nám naše AGV zdokonalovat i pro ostatní zákazníky.
Čím se liší RoboSherpa a RoboMec?
ZŠ: RoboMec se pro nás v současné době stal vlajkovou lodí naší nabídky, protože umožňuje všesměrový pohyb v reálném čase. Úskalím byla mechanika jeho kol. Zkoušeli jsme hotová kola od různých dodavatelů, snažili jsme se je různě vylepšovat, ale nakonec jsme se rozhodli vyvinout vlastní (obr. 4). Nyní tedy už dodáváme mobilní platformy RoboMec s našimi vlastními koly a starší AGV můžeme v rámci údržby postupně modernizovat, protože zástavbové rozměry jsou stejné.
Jaké výhody mají vaše všesměrová kola?
ZŠ: Zaprvé jsou konstruována tak, že na nich neulpívají nečistoty. Zadruhé velmi pomáhají při přesném najíždění na pozici. V tomto případě to není velký problém, protože manipulační vozík, který se na AGV nakládá, z linky sjede vždy na stejném místě. Ale řešíme teď pro jiného zákazníka úlohu, kde manipulační vozíky stojí náhodně. Nechceme manipulačního dělníka nutit, aby vozíky dotlačil na nějakou pevně danou pozici, odkud by si je AGV vyzvedávaly. Chceme, aby AGV byly schopné najít a odvézt všechny manipulační vozíky umístěné ve vyznačeném prostoru. K tomu je třeba všesměrový pohyb.
Ale RoboSherpa se přece také pohybuje všemi směry, ne?
ZŠ: To ano, ale při změně směru musí zastavit, kdežto RoboMec mění směr bez zastavení, v reálném čase. Takže RoboSherpa by manipulační vozík také dokázal naložit, ale trvalo by mu to pět nebo šest sekund. RoboMec to zvládne za sekundu.
Další výhodou je, že kola jsou antistatická. Starší kola se třením o podložku nabíjela a statický náboj mimo jiné přitahoval prach. To konkrétně zde v Toyotě problém není, ale jiní zákazníci s tím mívali problém a strávili odstraňováním prachu hodně času. Vhodnou volbou materiálu byl problém vyřešen.
Tohle je cesta, kterou při vývoji AGV jdeme: vnímáme zpětnou vazbu od zákazníků a problémy řešíme, nezametáme je pod koberec. Jednou vyřešený problém potom může být přínosem i pro další zákazníky.
Jak náročné je zprovoznění AGV? Kolik času a úsilí tomu bylo třeba věnovat zde v Toyotě? A jak je to obecně: když si někdo chce do svého závodu pořídit AGV, zvládne je rychle a jednoduše zprovoznit?
LK: U nás byla specifická situace, protože u nás šlo o společný vývoj AGV RoboSherpa 2 na míru pro naše potřeby. Takže hodně času jsme strávili konstrukčními pracemi, úpravami podle našich požadavků a testováním ve firmě ServisControl. Tam si postavili zjednodušený model naší linky a zkoušeli jsme AGV v provozu. Teprve když bylo všechno vyzkoušené, dostali jsme flotilu AGV do závodu a stihli jsme ji zprovoznit v rámci čtrnáctidenní letní odstávky. Během zkušebního provozu se potom provoz ještě dolaďoval, takže první dva měsíce u nás byli pracovníci firmy ServisControl v rámci technické podpory v podstatě denně. Teprve potom jsme si mohli říci, že už všechno funguje na sto procent.
ZŠ: Já to trochu zobecním – kolik času zabere zprovoznění AGV a jak bude nákladné, je častá otázka, na kterou ale neznám odpověď. Je to proto, že každá firma je jiná, každá má jiné požadavky a je na implementaci AGV jinak připravena. Na tuto otázku nejde odpovědět, když neznáme výchozí stav. Implementace AGV nebo AMR totiž neznamená jen dodání mobilních platforem a vytvoření navigační infrastruktury nebo mapy závodu. Aby měl celý projekt smysl, je třeba zákazníkovi dodat také systém řízení flotily AGV, fleet management. Takže první, na co často narazíme, je zákazníkovo oddělení IT.
K tomu, abychom AGV mohli řídit, musí komunikovat se systémem pro správu celé flotily. První možností je zřídit si vlastní WiFi. Musíme ale řešit problémy s pokrytím, rušením a vlivem paralelních sítí. Druhou možností je, že nás zákazník pustí do jeho již vybudované a funkční sítě. Potom však musíme spolu s IT oddělením zákazníka řešit otázky kybernetické bezpečnosti. Naneštěstí má každá firma svoje pravidla, takže nemáme žádné univerzální řešení. Umíme se přihlásit prostřednictvím certifikátů, umíme certifikáty automaticky měnit, umíme komunikaci zašifrovat, umíme požadavkům zákazníka vyjít vstříc.
Jsme připraveni i na sítě 5G, ale zatím jsme nenašli zákazníka, kde by se tato síť uplatnila.
Konkrétně zde v Toyotě využíváme naši vlastní síť WiFi.
To je standardní WiFi, nebo nějaká její průmyslová varianta?
ZŠ: Je to běžná WiFi. Při komunikaci se systémem fleet managementu nepotřebujeme reálný čas. Přenášejí se jen příkazy, takže ani datový tok není nijak velký. Nám nejlépe vyhovuje oddělená VLAN bez jakýchkoliv omezení. Ovšem to je v mnoha firmách nedostupné řešení.
Abych se vrátil k době implementace, znám dodavatele AGV, kteří ve své nabídce nějakou dobu slibují. Ale to já bych se neodvážil. My dodáváme AGV do výrobního prostředí. Něco jiného jsou vozíky do skladů, to je docela jednoduché prostředí a implementace bývá rychlá. Ale v průmyslu musíme řešit spoustu externích vlivů: přechody pro chodce, křižovatky s ručně řízenými manipulačními vozíky, ovládání vrat. U celého systému se musí posuzovat bezpečnost. Tím se doba implementace hodně prodlužuje. Ve skladu to vyřešíte tak, že tam buď jezdí AGV, nebo se pohybuje obsluha, ale nikdy se nesmějí potkat. To u výrobní linky nejde.
Zkrátka implementace AGV ve výrobním závodě není jednoduchá, a když vám někdo slibuje, za jak dlouho systém zprovozní, asi spoustu obtížných věcí, které je třeba řešit, nechá na vás. Nebo na integrátorovi, kterého ale musíte zaplatit. My dodáváme ucelenou službu výrobní logistiky, zprovozňujeme kompletní systém, nejsme jen dodavatelé AGV. A samozřejmě se o systém staráme, když je v provozu, protože je stále co dolaďovat a upravovat podle vyvíjejících se požadavků zákazníka. Musíme reagovat na všechny změny a úpravy výrobního prostředí.
Když je třeba něco upravit, musí to udělat ServisControl, nebo si s tím poradí Toyota?
ZŠ: My jsme v tomto projektu zvolili navigaci pomocí magnetické pásky. To má velkou výhodu v tom, že při posunutí některého pracoviště není třeba nic přeprogramovat, nemusí se měnit navigační mapa, jednoduše se strhne stará páska a nalepí nová. Někdo považuje magnetickou pásku za přežitek, ale právě pro tuto linku, kde vozíky jezdí na stále stejné místo, které se jen jednou za čas někam posune, je to ideální řešení. Magnetická páska má také výhodu pro podjezdové platformy, protože i tam, kde se používá navigace SLAM, třeba proto, že se jezdí na velké vzdálenosti nebo že se pracovní prostředí často mění, se SLAM pro dojezd někdy doplňuje magnetickou páskou nebo jinou přesnější navigací.
Nevýhodou magnetické pásky je, že je to „kolejnice“, která AGV vede. Ale ona je to současně i výhoda, protože magnetickou pásku nalepenou na podlaze vidíte, takže na první pohled víte, kudy mohou AGV jezdit.
Další nevýhoda magnetické pásky je v tom, že je to relativní navigace, z které nepoznáte, kde se vozík nachází. Abyste z ní udělal absolutní navigaci, musíte doplnit referenční značky: QR kódy nebo RFID tagy. My jsme zde v Toyotě zvolili RFID. Ovšem upřímně řečeno, není to ideální řešení. Problém je například v tom, že tag může překrýt chodec nebo projíždějící vysokozdvižný vozík a AGV ho nepřečte. Zpracování signálu také nějakou dobu trvá, AGV mezitím ujede určitou dráhu, která je ale závislá na jeho rychlosti. Postupně tak přicházíme na to, že RFID tagy v budoucnu používat nebudeme a přejdeme na QR kódy. Snímač ho také musí vidět, ale pro rozpoznání stačí přečíst 10 až 20 % kódu, číst je možné z větší vzdálenosti a zpracování je velmi rychlé. RFID tag má delší životnost a je odolnější proti vlivům prostředí. Najdou se projekty, kde se uplatní, ale většinou QR kód vyhovuje lépe.
Magnetická páska nalepená na podlaze se ale časem opotřebí nebo poškodí a AGV nemá podle čeho se řídit.
ZŠ: To je pravda. Ovšem počítáme-li s tím, že se linka bude občas přestavovat, páska do přestavby vydrží nebo se snadno přelepí novou, když se obnovuje značení pro chodce. Má-li být trvalejší, může se do podlahy zafrézovat.
LK: My zhruba dvakrát do roka měníme pracovní pozice na lince. Kdybychom tu měli SLAM, museli bychom dvakrát do roka překreslovat navigační mapu. Takhle jednoduše přelepíme pásku a pracujeme dále.
To je navigace, ale co když je třeba upravit něco jiného? Zvládne to zákazník sám, nebo musí kontaktovat ServisControl?
Co by to mělo být za úpravy? Jsou věci, které by si Toyota mohla upravit sama, ale my to zvládneme rychleji a efektivněji, jsou oblasti, kam zákazníka záměrně nepustíme. To je třeba bezpečnostní systém. Za bezpečnost pochopitelně ručí provozovatel, to je dáno příslušnou směrnicí, ale konkrétní předpisy pro bezpečnost provozu AGV ve výrobním prostředí zatím nejsou. Takže my technicky vyřešíme všechno tak, aby rizika spojená s provozem AGV byla co nejmenší, ale na provozovateli potom je, aby zajistil další technická i organizační opatření, aby se například nestalo, že z otevřených dveří po straně někdo vstoupí AGV do cesty tak blízko, že už nestačí zastavit. Ale do našeho bezpečnostního systému ve vozíku zákazník zasahovat nemůže.
Výrobní prostředí je poměrně složité, takže zajistit bezpečnost pohybu osob mezi AGV, vysokozdvižnými vozíky a další pohybující se technikou je složité, ale na druhou stranu sem mohou jen osoby, které jsou proškolené. V současné době pracujeme na projektu pro nemocnici, kde se AGV mohou pohybovat mezi pacienty, kteří pochopitelně proškolení nejsou. Tam se musí bezpečnost zajišťovat úplně jinak.
Zajištění bezpečnosti je úloha, kde musí dodavatel AGV spolupracovat s koncovým zákazníkem, bez toho to nejde. AGV samotný může být bezpečný, ale vždy je rozhodující bezpečnost celého systému.
Náš systém fleet managementu může komunikovat bezpečnostním protokolem, takže v něm můžeme například zpracovat signál tlačítka nouzového zastavení. Můžeme zajistit úroveň funkční bezpečnosti až PL d. Potom záleží na zákazníkovi, respektive na jeho bezpečnostním technikovi, jak vyhodnotí provozní rizika.
Abychom v tom zákazníka nenechali, můžeme mu analýzu rizik spojených s provozem AGV udělat jako službu. Umíme to a jsme na to proškolení.
LK: To má dvě strany: od dodavatele AGV máme zpracovanou analýzu rizik provozu AGV a my zpracováváme analýzu rizik daného procesu. Když víme z analýzy rizik dodaných výrobcem, že hrozí riziko střetu s AGV, uděláme naše protiopatření. Opravdu je to věc spolupráce mezi dodavatelem AGV a námi. Toyota na bezpečnost práce velmi dbá.
Proč vlastně není žádná bezpečností norma pro provoz AGV, jako je třeba ISO 10218 pro roboty a robotická pracoviště?
ZŠ: Schvalování mezinárodních norem je zdlouhavý proces a AGV se rychle vyvíjejí. ISO 10218 také byla schválena, když už všichni roboty využívali a se zajištěním bezpečnosti si museli poradit sami.
Jak je to s nabíjením AGV? Kolik je tu nabíječek?
ZŠ: Žádná nabíječka tu není. AGV se nabíjejí za provozu. Není tu ani jeden AGV navíc, který by stál v nabíječce, zatímco ostatní jezdí. AGV se totiž nabíjejí pokaždé, když zastaví v určené pozici.
Takže tu není žádná nabíječka, kam by AGV přijel, připojil se konektorem a nabíjel se, ale jsou tu bezkontaktní nabíjecí antény ve všech místech, kde AGV zastavují. Takže když jste na lince viděli, že AGV stojí a operátor z něj právě odebírá autoskla, AGV se při tom nabíjí.
Jaké jsou to nabíjecí antény?
ZŠ: V současné době používáme indukční nabíjení, ale zkoušíme také nabíjení kapacitní. Kapacitní antény mají menší ztrátové teplo. Nabíjení je pulzní, to znamená, že když máte v podlaze nabíjecí anténu o výkonu 1,5 kW, dostanete z ní každou sekundu 1,5 kW. Výkon nabíjení se tu řeší počtem antén zabudovaných v podlaze.
LK: Existuje rovněž nabíjení kontaktní, ale to tu má nevýhodu, že AGV musí odjet do dokovací stanice, tam se připojit k síti a dobít se. Obvykle se připojuje automaticky speciálním konektorem, ale ten se poměrně rychle opotřebuje a potom se při nabíjení zahřívá.
ZŠ: A nejen to. Máme zákazníka, který provozuje AGV v prašném prostředí. Tam se konektory neustále zanášely, a hrozilo dokonce nebezpečí požáru, proto od kontaktního nabíjení rychle ustoupili.
Další nevýhoda kontaktního nabíjení je, že může dojít k výboji a elektromagnetickému rušení. Indukční nabíjení je z hlediska EMC také problematické a například lidé s kardiostimulátorem by neměli chodit do blízkosti míst, kde k indukčnímu nabíjení dochází, ale ani do blízkosti kontaktních nabíječek. Kapacitní nabíjení je z tohoto hlediska nejbezpečnější.
Kapacitní nabíjení má také tu výhodu, že anténa může mít v podstatě libovolný tvar. U indukčního nabíjení má anténa tvar ploché kruhové cívky, což je z konstrukčního hlediska trochu nepraktické.
Potřebují AGV servis? A jak je zajištěn?
LK: Kromě běžné údržby a čištění jsou plánované dvě větší prohlídky do roka. Běžnou údržbu zvládneme sami, velké prohlídky provádí ServisControl.
ZŠ: Základem běžné údržby je čištění. Například znečištěný bezpečnostní skener může falešně hlásit překážku a AGV zastavit. Při velkých prohlídkách zjišťujeme opotřebení dílů a případně je vyměníme. Také je to zpětná vazba pro naše konstruktéry, co je třeba zlepšit. Tak například u prvních vozíků RoboSherpa, které jsou v provozu dva roky, se měnily držáky na baterie za robustnější. Ovšem jinak se nic podstatného neměnilo.
LK: Je třeba si uvědomit, že AGV tu kromě přestávek během dne, víkendu a letní odstávky jezdí pořád, takže už i ty novější mají najeto tři až čtyři tisíce kilometrů. A ještě neměly žádnou závadu, kdy by se muselo něco podstatného měnit. I baterky jsou v nich původní.
ZŠ: Baterie mají předpokládanou minimální životnost čtyři tisíce nabíjecích cyklů. Samozřejmě pokud se dodržují předepsané parametry: naše baterky se nabíjejí proudem 1C a v rozmezí zhruba od 30 do 90 % kapacity. To znamená, že vozík se nebude nabíjet pokaždé, když přijede nad indukční anténu. Nejprve se v několika sekundách vyhodnotí, jestli je třeba baterii dobít. Díky tomu, že nenabíjíme z 0 na 100 %, je skutečná životnost delší než čtyři tisíce cyklů.
Životnost baterky se špatně odhaduje, nemáme-li k dispozici dostatek dat. Proto nabízíme zákazníkům možnost dohledu na dálku: prostřednictvím protokolu MQTT dokážeme přečíst data s údaji o tom, kdy se baterka nabíjela, jaký byl stav na začátku nabíjení a jaká je její kapacita na konci nabíjení. Tak můžeme sledovat, jak kapacita baterky postupně klesá, a odhadnout, jak dlouho ještě vydrží. V současné době pracujeme na systému s využitím umělé inteligence, který bude plánovat údržbu AGV a jejich baterií.
LK: Nabíjení máme nastavené tak, že se baterka začne nabíjet, když úroveň nabití klesne pod 40 %, a nabíjí se na 90 %. Když se nestačí nabít během jednoho zastavení, v nabíjení se pokračuje na dalších zastávkách, až je nabitá na 90 %. Potom se přestane nabíjet a další nabíjecí cyklus začne zase při poklesu pod 40 %. Čtyřicet procent zbývající kapacity je dostatečná rezerva pro případ zastavení výroby. Během výroby jsme schopni AGV nabíjet rychleji, než se provozem vybíjí.
A co o víkendu?
LK: V tom případě AGV parkuje tam, kde se může nabíjet, protože má určitou vlastní spotřebu, i když není v provozu.
Už jsme se tu bavili o tom, že součástí dodávky je také software pro správu flotily vozíků, fleet management. Pane Šibravo, ten jste vyvíjeli sami?
ZŠ: Ano, to je naše dílo. Je to v podstatě automatizovaný dispečink. Řídí jednotlivé kroky, posloupnosti kroků a funkce v jednotlivých bodech. Kdybychom tu měli vozíky s navigací SLAM, byly by ty body virtuální, my je máme pevné, dané polohou RFID tagů. Ve fleet managementu zadáváme, co se má stát, když AGV dojede k danému bodu: otevřít vrata, rozsvítit semafor a podobně. Dále tam plánujeme pohyb jednotlivých vozíků – který kam pojede. To nejde určit napevno, protože výroba je sekvenční a sekvenci není možné zastavit kvůli údržbě jednoho AGV. Jeho funkci musí převzít ostatní.
LK: Fleet management dokonce řeší i mimořádné situace. Například při požáru a evakuaci mají AGV přesně určeno, kam mají dojet a kde musí zastavit, aby nepřekážely v evakuační cestě nebo v přístupu záchranářům.
Takt linky je pevně daný?
ZŠ: Ne, ten určují operátoři na lince tím, jak potvrzují dokončení své operace. Nemůžeme jim dovážet další nárazníky, skla nebo koberce, když je nestíhají zpracovat. Možná jste si všiml takových splachovadel...
LK: To je to lanko s držátkem nad linkou. Když obsluha odebere například všechny čtyři nárazníky z palety, zatáhne za něj, nahoře sepne spínač a tím AGV dostane pokyn, že může odjet zpátky do skladu, a současně ze skladu může vyjet naložený AGV, aby stihl dojet na místo dřív, než bude obsluha potřebovat další nárazník.
ZŠ: Současně je třeba hlídat, aby se AGV nepotkaly tam, kde projede jen jeden, a naopak ve vratech mohou na jedno otevření projet dva AGV najednou, ven i dovnitř.
LK: Pro nás je důležité, aby logistika linku nezdržovala. Proto mají AGV několik alternativních drah. Když je pozice u linky volná, jede AGV přímo na pozici, kde se materiál odebírá. Když volná není, jede alternativní trasou na vedlejší pozici, kde čeká na další pokyn.
Kolik je tu vlastně AGV?
LK: Máme celkem sedm projektů s AGV od firmy ServisControl. Celkem nám jezdí sedmnáct AGV. Ale to je současný stav, který se bude měnit s přibývajícími projekty.
Proč jste si vybrali právě ServisControl? Protože je máte za rohem?
LK: Fyzická blízkost je výhodná, když potřebujete něco řešit. Ale hlavní důvod je ten, že ServisControl jako výrobce AGV dokázal řešit naše požadavky. Už jsme tu zmínili, že nám navrhli AGV s výškou, kterou jsme potřebovali pro naše manipulační vozíky. Ale to není jen to: na vývoji a konstrukci AGV, které jsme nakonec dostali, jsme spolupracovali, takže jsou to tak trochu i naše AGV. Hlavní přednosti jsou vlastní konstrukce baterie a potom i bezkontaktní nabíjení, které v době, kdy jsme s vývojem začínali, také nebylo úplně běžné. Hodně dodavatelů nám tehdy nabízelo AGV s kontaktním nabíjením, ale to jsme nechtěli, nesplňovalo naše požadavky na efektivitu řešení a spolehlivost.
Společnost ServisControl neustále pracuje na zlepšování a vývoji svých vozíků a její technici se rádi zapojí do řešení nestandardních úloh podle našich požadavků.
Pánové, děkujeme Vám za rozhovor.
(Rozhovor vedli Eva Vaculíková
a Petr Bartošík.)
(Foto: Obr. 1 Toyota Motor Manufacturing Czech Republic, ostatní ServisControl)
Obr. 1. Výrobní linka závodu Toyota Motor Manufacturing Czech Republic
Obr. 2. AGV RoboSherpa 2 veze manipulační vozík s nárazníky
Obr. 3. AGV RoboMec veze manipulační vozík s autoskly
Obr. 4. AGV RoboMec zasouvá vozík s autoskly na podavač
Obr. 5. Detail všesměrového kola AGV RoboMec