Jungheinrich – Τα κινητά ρομπότ διαμορφώνουν το μέλλον της ενδοεφοδιαστικής
AMR με όραση: βλέπουν περισσότερα, ενεργούν αυτόνομα
Διαβάστε πώς επιταχύνει η Jungheinrich την υιοθέτηση της κινητής ρομποτικής με την πλατφόρμα καμερών O3R 3D της ifm
Η Jungheinrich είναι κορυφαίος πάροχος λύσεων ενδοεφοδιαστικής εδώ και περισσότερα από 70 χρόνια. Παράλληλα με την εδραιωμένη γκάμα μη αυτόματου εξοπλισμού της στον τομέα της ενδοεφοδιαστικής, η Jungheinrich επικεντρώνεται πλέον στον αυτοματισμό. Η εταιρεία αξιοποιεί την εξειδίκευσή της στη ρομποτική και έχει αφιερώσει τον εκθεσιακό χώρο «Home of Mobile Robots» στο Eching, κοντά στο Μόναχο, για να μπορούν οι πελάτες να αλληλεπιδρούν πρακτικά με τον εξοπλισμό.
«Οι πελάτες χρειάζονται να βιώσουν την εμπειρία των κινητών ρομπότ και να αλληλεπιδράσουν μαζί τους απευθείας. Αυτή η πρακτική προσέγγιση είναι τρομερά σημαντική: για εμάς, για τους πελάτες μας και για τη μελλοντική ανάπτυξη της αυτοματοποιημένης ενδοεφοδιαστικής» υπογράμμισε η υπεύθυνη χαρτοφυλακίου κινητών ρομπότ της Jungheinrich, Manuela Schmidbauer.
Μεγαλύτερη αυτονομία σε περιβάλλον με παλαιές/υφιστάμενες υποδομές
Οι απαιτήσεις της ενδοεφοδιαστικής έχουν αλλάξει σε σημαντικό βαθμό. Οι πελάτες στους κλάδους της μεταποίησης, της λιανικής και της εφοδιαστικής αναζητούν λύσεις για την αντιμετώπιση ελλείψεων εργατικού δυναμικού και των πιέσεων για μείωση του κόστους, χωρίς να προσθέτουν περιπλοκότητα στις διεργασίες τους. Τα αυτόνομα κινητά ρομπότ (AMR) πρέπει να ενσωματώνονται στο περιβάλλον με υφιστάμενες υποδομές – εγκαταστάσεις όπου συνηθίζεται να υφίσταται λειτουργία μεικτού τύπου. «Ο υψηλός βαθμός αυτονομίας και η διαισθητική αλληλεπίδραση αποτελούν βασικές μας προϋποθέσεις» εξήγησε η Manuela Schmidbauer. Τα AMR λειτουργούν παράλληλα με τους χειριστές μη αυτόματων οχημάτων, συστημάτων μεταφοράς και πεζούς. Αυτό δημιουργεί υψηλές απαιτήσεις στους τομείς της αντίληψης, της ασφάλειας και της δυνατότητας απόκρισης. «Τα οχήματά μας πρέπει να συμβαδίζουν με τις δυνατότητες και τον βαθμό απόκρισης των ανθρώπινων χειριστών» είπε η Schmidbauer.
Η ευέλικτη ανάπτυξη χρειάζεται ευέλικτους συνεργάτες
Για να ανταποκριθεί γρήγορα σε αυτές τις απαιτήσεις τις αγοράς, η Jungheinrich αναπτύσσει τις λύσεις της σε συνεργασία με τους πελάτες, αξιοποιώντας ευέλικτες μεθόδους και συντομότερους κύκλους ανάπτυξης σε σχέση με το παρελθόν. «Για να επιτευχθεί αυτό, οι συνεργάτες πρέπει να μπορούν να συμβαδίζουν με ένα τέτοιο επίπεδο δυναμισμού» συνέχισε η Schmidbauer. «Με την ifm ως ειδικό αυτοματισμού, βρήκαμε έναν συνεργάτη που παρέχει κατάλληλες λύσεις αισθητήρων και ελέγχου για τα κινητά ρομπότ μας.»
Καλύτερη αντίληψη χάρη στην πλατφόρμα O3R
Με το EAE 212a, η Jungheinrich παρουσιάζει τη νεότερη γενιά των AMR της, που έχει σχεδιαστεί για ακόμα περισσότερη αυτονομία. Ταυτόχρονα, απλοποιεί σημαντικά την ενσωμάτωση αυτών των οχημάτων στις υπάρχουσες διεργασίες των πελατών. Ένα κεντρικό στοιχείο αυτού του AMR είναι η πλατφόρμα O3R από την ifm. Το σύστημα O3R απαρτίζεται από μια κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Βίντεο (VPU), που είναι ικανή να συνδέεται με έως και έξι κεφαλές κάμερας 2D/3D. Η μονάδα VPU επεξεργάζεται συγχρονισμένα τα δεδομένα εικόνας και, σε συνδυασμό με αλγόριθμους που έχει αναπτύξει η Jungheinrich, επιτρέπει την αξιόπιστη ανίχνευση μέσων μεταφοράς φορτίων και άλλων αντικειμένων.
Ισχυρή μονάδα διπλού ελέγχου
Για το EAE 212a, η Jungheinrich στηρίζεται στο ecomatController CR710S της ifm, που διαθέτει συνολικά 37 εισόδους και εξόδους. Ο ελεγκτής δεν είναι μόνο εξαιρετικά ανθεκτικός ενάντια σε κραδασμούς, θερμότητα και ψύχος, αλλά προσφέρει και υψηλή απόδοση. Ένας μικροελεγκτής 32-bit διασφαλίζει σύντομους χρόνους κύκλου. Σε συνδυασμό με τη μεγάλη μνήμη προγράμματος που διαθέτει, εκτελεί αξιόπιστα και αποτελεσματικά ακόμη και πολύπλοκους αλγόριθμους. Ένα ακόμα πλεονέκτημα του ecomatController είναι ότι συνδυάζει δύο ανεξάρτητα PLC σε μία μόνο συσκευή: το ένα χειρίζεται συνήθεις εργασίες ελέγχου, ενώ το άλλο είναι αφιερωμένο σε εφαρμογής ασφαλείας και φέρει πιστοποίηση TÜV έως SIL 2 ή PL d.
Εικόνα 1: Πρακτικό σενάριο: Τα AMR πρέπει να αποδίδουν και όταν εργάζονται σε μεικτή λειτουργία, παράλληλα με χειροκίνητα οχήματα.
Εικόνα 2: Δύο κεφαλές κάμερας που είναι στραμμένες προς την κατεύθυνση μετακίνησης καταγράφουν ένα ευρύ οπτικό πεδίο της περιοχής μπροστά στο AMR.
Εικόνα 3: Το AMR της Jungheinrich αναγνωρίζει παλέτες με εξαιρετική αξιοπιστία χάρη στην κεφαλή κάμερας O3R (κέντρο της εικόνας).
Ενισχυμένο cloud σημείων PMD για την ανίχνευση παλετών και εμποδίων
«Χρησιμοποιούμε το σύστημα O3R για δύο βασικές λειτουργίες: την ανίχνευση παλετών και την ανίχνευση εμποδίων κατά τη διαδρομή της μεταφοράς» εξήγησε ο Sebastian Gangl-Spethmann, επικεφαλής μηχανικός ανάπτυξης της Jungheinrich. Δύο κεφαλές κάμερας είναι στραμμένες προς την κατεύθυνση μετακίνησης, ενώ μια επιπλέον κάμερα παρακολουθεί τον πίσω χώρο φόρτωσης. Και στις δυο περιπτώσεις, το AMR επωφελείται από το cloud σημείων που δημιουργούν με υψηλή ακρίβεια οι κεφαλές της κάμερας χρησιμοποιώντας τεχνολογία PMD: «Ανιχνεύουμε παλέτες με αξιοπιστία, ακόμα και όταν έχουν αντισταθμιστεί ή περιστραφεί. Το AMR μπορεί να τις πλησιάζει και να τις σηκώνει με συνέπεια.» Αυτή η εκτεταμένη δυνατότητα αυξάνει την ευελιξία σε διεργασίες αποθηκών, επιτρέποντας τον αξιόπιστο χειρισμό παλετών, ακόμα και όταν δεν τοποθετούνται με ακρίβεια χιλιοστού.
Cloud σημείων 3D και εικόνα 2D: Διατίθενται διεξοδικές οπτικές πληροφορίες για αποδοχή φορτίων, χάρη στην πλατφόρμα O3R.
Βελτιωμένη αντίληψη περιβάλλοντος σε σύγκριση με σκάνερ ασφαλείας
Χάρη στις δύο κάμερες στραμμένες προς τα εμπρός που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση εμποδίων, το EAE 212a λειτουργεί με προβλεπτική πλοήγηση, αντί για αντιδραστική συμπεριφορά «σταμάτα-ξεκίνα». «Τα απαραίτητα σκάνερ ασφαλείας με λέιζερ μπορούν να ανιχνεύουν αξιόπιστα ανθρώπους, αλλά περιορίζονται επειδή λειτουργούν μόνο σε ένα επίπεδο και κοντά στο έδαφος» εξήγησε ο Gangl-Spethmann. «Οι τρισδιάστατες κάμερες παρακολουθούν μια πολύ μεγαλύτερη περιοχή μπροστά από το όχημα. Αυτό μας επιτρέπει να ανιχνεύουμε ανθρώπους πολύ νωρίτερα. Επίσης, οι τρισδιάστατες κάμερες ανιχνεύουν και ανυψωμένα αντικείμενα που προεξέχουν στη διαδρομή της μεταφοράς, όπως πιρούνια κλαρκ ή γάντζους γερανών, αρκετά έγκαιρα, ώστε το AMR να μπορεί να τα αποφεύγει και να συνεχίσει να οδηγάει χωρίς να σταματά. Έτσι αυξάνεται η απόδοση και μειώνονται οι χρόνοι διεργασιών.»
Πιο διεξοδικές πληροφορίες από τα συστήματα 3D LiDAR
Σε σύγκριση με τα συστήματα 3D LiDAR, οι τρισδιάστατες κάμερες που χρησιμοποιούνται παρέχουν επίσης αξιόπιστη ανίχνευση αντικειμένων σε ανακλαστικές επιφάνειες. Η πρόσθετη δισδιάστατη ροή επιτρέπει πιο επακριβή τμηματοποίηση και απεικόνιση της σκηνής που καταγράφεται. «Συνολικά, αυτό μας παρέχει περισσότερες πληροφορίες για να επιτύχουμε αποτελεσματική ανίχνευση αντικειμένων» συνόψισε ο Gangl-Spethmann. Αυτό το μεγαλύτερο εύρος δεδομένων παρέχει τη δυνατότητα για πιο αξιόπιστη ανίχνευση και χειρισμό αντικειμένων σε διάφορα περιβάλλοντα: ένας καθοριστικός παράγοντας για ευέλικτη χρήση σε πρακτικές εφαρμογές.
Εκτεταμένη αντίληψη, ομαλή ροή κυκλοφορίας, γρήγορη ενσωμάτωση
Ένας από τους βασικούς στόχους κατά την ανάπτυξη ήταν να απλοποιείται η εισαγωγή του AMR στον χώρο του πελάτη. Χάρη στις διασυνδέσεις και τα εργαλεία που παρέχει η πλατφόρμα O3R, το σύστημα ετοιμάζεται γρήγορα για λειτουργία – συμπεριλαμβανομένης της εξωγενούς βαθμονόμησης και βασικής ρύθμισης παραμέτρων. Για τους χειριστές, αυτό σημαίνει συντομότερος χρόνος αδράνειας κατά την εφαρμογή, μειωμένη ανάγκη για μηχανολογικές εργασίες και προβλέψιμη επεκτασιμότητα.
O3R: δυνατότητα για μελλοντική εξέλιξη με AMR
Η πλατφόρμα O3R καθαυτή έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να αναπτύσσεται παράλληλα με μεταβαλλόμενες απαιτήσεις: γίνεται εφικτή η προσθήκη περισσότερων οπτικών πεδίων, επιπλέον καμερών ή νέων λειτουργικών μονάδων βήμα βήμα, χωρίς να χρειάζεται να επανασχεδιαστεί η αρχιτεκτονική ολόκληρου του συστήματος. Για τον Jungheinrich, αυτό το τεχνικό θεμέλιο στηρίζει έναν βασικό στόχο: η αλληλεπίδραση ανθρώπου-μηχανής να σχεδιάζεται έτσι ώστε να είναι ασφαλής και διαισθητική. «Οι απαιτήσεις των πελατών μας θα συνεχίσουν να εξελίσσονται, καθώς αυξάνεται ο αυτοματισμός και η αυτονομία» δήλωσε η Manuela Schmidbauer. Με το EAE 212a, η Jungheinrich προετοιμάζεται για αυτή την αλλαγή. Και η τεχνολογία αισθητήρων της ifm παρέχει το απαραίτητο βάθος κατανόησης περιβαλλόντων με υφιστάμενες υποδομές.
Η συνεργασία, βασικός παράγοντας για την επιτυχία
Η στενή συνεργασία ανάμεσα στην Jungheinrich και την ifm electronic αποτέλεσε βασικό παράγοντα για την επιτυχία του έργου. «Συνεργαζόμαστε άριστα με την ifm» δήλωσε ο Gangl- Spethmann. «Για τα σημαντικά ζητήματα, μπορούμε να έρθουμε γρήγορα σε επαφή με την ομάδα ανάπτυξης, το οποίο μας επιτρέπει να επιλύουμε ακόμα και τα πιο περίπλοκα τεχνικά θέματα χωρίς καθυστερήσεις.» Αυτή η άμεση επικοινωνία ανάμεσα στις ομάδες ανάπτυξης και των δύο εταιρειών επιτρέπει τη γρήγορη λήψη αποφάσεων και εύρεση λύσεων – ένα καθοριστικό πλεονέκτημα στο περιβάλλον μιας δυναμικής αγοράς που διαμορφώνεται από τις ραγδαίες τεχνολογικές αλλαγές.