利用量身定制的自动化解决方案可以最大程度提高企业的经济效益,无人驾驶运输系统(以下称为FTS)就是量身定制自动化解决方案中的一个重要组成部分。本文从5个方面阐述FTS的优点。
无论企业规模大小,无论所属行业领域,随着自动化趋势的日益增强,越来越多的企业正将FTS融入其内部物流体系中。对此,EK Robotics公司从5个维度阐述了自动化解决方案如何助力企业迈向成功之路。
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图1 RHI Magnesita公司的压力机配备了2台EK Robotics公司的无人驾驶运输车。在更换重达6.5 t的压制模具时,这2台无人驾驶运输设备的运输、停靠位置可以达到需要的毫米级精度
彰显卓越优势
在现代化工业生产领域中,FTS的使用变得越来越复杂,使用条件也日益苛刻。为了满足工业生产企业日益增长的需求,定制化且精心规划的内部物流解决方案显得尤为重要。这些解决方案需紧密贴合用户的特定需求和生产环境,确保实现高效、安全的生产运作。通过持续运用无人驾驶运输车,并减少对人力的依赖,企业能够在内部物流管理中获得更高的透明度。同时,运输车与整个生产系统的智能互联,为工厂提供了巨大的潜力,以优化生产效率并提升经济效益。
通过模拟技术保障预定安全目标
FTS的引进需要做好大量的准备工作。有关专家必须事前精确地设计出运输车工作场所的虚拟地图和运输车的行驶路线,编写运输车的控制程序。在完成无人驾驶运输车工作现场的3D扫描之后就可以模拟企业的内部物资流动情况,根据模拟数据创建数字孪生模型。EK Robotics公司的首席销售官Ronald Kretschmer先生介绍说:“通过这种方法,在引进FTS之前就将潜在的使用限制、可能存在的‘卡脖子’瓶颈、可能遇到的障碍和合适的解决方案都找出来。”一个生动的案例彰显了规划设计阶段模拟FTS运行情况的重要性。奥地利RHI Magnesita公司很早便决定在其耐火材料生产过程中引入3D点云技术。通过3D扫描技术,公司能够检测到毫米级的地面不平整以及极为狭窄的行驶路段,这为构建精确的数字地图奠定了坚实基础。基于这些详尽的测量数据,工程师们能够在FTS的仿真模拟中规划出最优的车辆行驶路线。通过包络线分析,无人驾驶运输车能够可靠地通过这些狭窄路段,从而确保了运输的顺畅与安全。
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图2 EK Robotics公司的技术改造计划可以让无人驾驶运输车辆和整个系统达到最新的现代化水平
自动的实现利基型解决方案
“利基”一词是英文“Niche”的音译,意译为“壁龛”,原意是拾遗补缺或见缝插针,但在工商业领域中有着细分市场的意思。EK Robotics公司最终引进了自动化的利基型FTS。利基市场细分的绝佳范例体现在它们将2台具备自动装卸功能的四向叉车融入Warema公司可移动货架系统的物资搬运流程中,该系统专门用于存取遮阳蔽日门窗及其控制系统。从2022年起,像百叶窗等类型的遮阳蔽日产品从入库到出库发货的全部运输任务都实现了自动化。这也适用于移动式货架的物资采取情况:专门为移动货架而设计的运输机器人可以达到大约2000个不同的物资存放点、可以从8 m高的货架上存取5 m长的门窗类物资。对整个自动化无人驾驶运输系统的要求也是非常高且非常复杂的,需要通过许多不同的通信接口技术保持通信联系,例如与仓库管理系统、与企业的ERP资源管理系统以及与运输管理员、移动货架和Warema产品的重量、长度检测站之间的联系。
对永久性在户外使用的无人驾驶运输解决方案的要求同样也是非常苛刻的。一方面要求在室外工作的无人驾驶运输车具备适当的安全保护措施,确保其电气和电子元器件免受恶劣气候的影响;另一方面要求采取措施确保车辆及其控制系统有在0℃以下的环境中工作耐低温性能、良好的爬坡性能和防倾覆性能。此外,对车辆行驶的路面也有一定的要求。一方面要有高抗冻性能,另一方面也要有高抗日光暴晒性能。例如使用铺设公路用的混凝土材料。对像Baxter、MSD、JTI和Gerolsteiner等制药、烟草和饮料行业领域中的企业来讲,EK Robotics公司还专门开发设计了多种不同特殊功能的、例如有着冷却装置的室外无人驾驶车辆控制系统,在这些车辆控制系统的帮助下可以很好地把室内的生产车间和室外的仓库连接起来。
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图3 作为英国Arla Foods地区Aylesbury生产基地内部物流中的重要组成部分,EK Robtics公司生产制造的90辆Custom Move无人驾驶运输车可以在10 000多个停靠位置处完成内部物流的物资运输服务。自2014年以来,这90辆无人驾驶运输车每年365天、每天24 h在只有2℃的环境中不间断连续工作
FTS降低了运输过程中的物资损耗
用自动导航的无人驾驶运输车取代传统的叉车可以明显降低人为操作失误带来的风险和事故。物流领域中原材物料的自动运输可以让物流企业更好地利用有限的人力资源。另外,运输机器人也能够承担繁重、危险和重复性的物流运输任务。
延长了运输设备的使用寿命
诸如Warema公司和Sinit塑料原材料供应商等企业,还借助分析工具来监控并优化FTS在工作中的效率。通过采用智能分析软件(Sara),企业获得了“软件即服务”的解决方案,该方案能够为企业提供可持续发展的评估报告及优化改进建议。Sara的用户能够追踪其产品在整个生命周期内的变化过程、使用情况,评估设备的工作性能,并了解设备的利用率及停机检修状况。
FTS的使用寿命可长达数十年,具体取决于其维护保养与检修计划的实施情况。Ronald Kretschmer先生介绍道:“对于知名制造商生产的、我们加装了自动化控制系统的无人驾驶运输系统而言,其预期使用寿命大约为30 000 h,这相当于至少十年的服务期。而对于那些根据客户个性化需求量身定制的无人驾驶运输车,我们能保证60 000~80 000 h的使用寿命,相当于20~30年的使用期限。”那么,当这些系统超出使用寿命后怎么办呢?Kretschmer先生指出:“通过制定前瞻性的维护保养计划,我们可以将原有的无人驾驶控制系统升级至最新的技术水平,确保它们能够适应不断变化的物流运输需求。”
一家法国制药公司的实例堪称典范:这家公司在德国某地生产胰岛素活性成分和胰岛素注射笔。自2006年起,一个由12辆无人驾驶运输车组成的EK Robotics系统便在该公司的生产线上24 h不间断地运行。经过优化升级,该系统每天能完成多达1400次的物资运输任务。在首次安装使用的17年后,公司再次对这些无人驾驶车辆进行了现代化技术改造,并新增了7辆无人驾驶运输车。
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