Orienter l'industrie :progrès des AGV

Konrad Lorenz a reçu le prix Nobel de physiologie et médecine en 1973 pour ses expériences sur le comportement animal. Lorenz a découvert le principe de l'impression...

Konrad Lorenz a reçu le prix Nobel de physiologie et médecine en 1973 pour ses expériences sur le comportement animal. Lorenz a découvert le principe de l'empreinte, où un lien se forme entre un animal nouveau-né et un soignant. C'est le mécanisme par lequel un stimulus auditif ou visuel est utilisé pour inciter le jeune à suivre ses parents. Dans l'industrie, les véhicules à guidage automatique (AGV) utilisent des stimuli environnementaux pour suivre un itinéraire spécifique.

Ici, Jonathan Wilkins, directeur marketing du fournisseur de pièces industrielles obsolètes, Automatisation de l'UE , explique comment les véhicules guidés automatisés sont passés de simples manipulateurs de matériaux à des robots autonomes intelligents.

Les véhicules guidés automatisés sont des robots mobiles qui suivent des marqueurs ou des signaux pendant la navigation. Le premier AGV a été introduit dans les années 1950 par Barrett Electronics et effectuait une simple action de remorquage, sa position étant guidée par un fil dans le sol. Depuis les années 1950, le marché s'est rapidement développé et les AGV sont utilisés dans de nombreux secteurs industriels.

Pourquoi les AGV ?

Les véhicules guidés automatisés sont principalement utilisés à des fins de manutention. Cela peut inclure une gamme de tâches allant de la livraison à temps des pièces à la chaîne de production au transit 24 heures sur 24. Si le véhicule est équipé d'un mécanisme de serrage, de dispositifs de positionnement et d'accessoires d'outils, il peut remplir une gamme de fonctions.

Selon l'application et les exigences, les AGV peuvent fonctionner isolément ou en flottes. Cela rend l'utilisation des AGV évolutive en fonction des besoins, de sorte qu'un directeur d'usine peut prendre une décision spécifique sur le nombre de véhicules dans une installation.

Les AGV peuvent être équipés de capteurs pour la traçabilité, afin que le directeur de l'usine puisse surveiller la position de chaque véhicule individuel et donc suivre le mouvement des matériaux autour d'une installation. Le ramassage, le transit et la livraison des articles peuvent être horodatés dans le cadre de ce processus pour améliorer encore le suivi. Ces informations peuvent être intégrées dans les systèmes de planification des ressources d'entreprise (ERP) ou de planification des ressources matérielles (MRP) de l'entreprise.

Selon l'application, il existe différents types de méthodes de navigation du véhicule. Un directeur d'usine peut opter pour un système très simple, similaire aux premiers AGV, ou peut choisir des méthodes de navigation plus avancées.

Naviguer

Les premiers AGV étaient guidés dans l'usine par une méthode câblée. Pour naviguer de cette manière, un fil est intégré dans une fente du sol et transmet un signal radio, qui peut être détecté par un capteur sur l'AGV. L'AGV est ensuite guidé autour de l'installation en suivant le fil. Bien que cette technique de navigation soit encore utilisée aujourd'hui, il existe une variété d'autres méthodes parmi lesquelles les directeurs d'usine peuvent choisir.

Certains AGV utilisent une bande de guidage magnétique ou colorée pour naviguer. Les capteurs sur les AGV détectent la bande et celle-ci est utilisée pour guider le véhicule. La bande de guidage est également utilisée dans la navigation cible laser, où une bande réfléchissante est montée sur des murs, des poteaux ou des machines et l'AGV calcule la distance à l'aide d'un émetteur et d'un récepteur laser. Cela présente un avantage par rapport à la méthode câblée, car il est plus facile de modifier l'itinéraire du véhicule car le processus de déplacement de la bande est plus simple.

Dans la navigation inertielle, les points de référence sont intégrés dans le sol de l'usine aux coordonnées x,y. L'AGV utilise les informations d'un capteur, d'un gyroscope et d'un encodeur de roue pour déterminer l'emplacement. Des modifications peuvent être apportées au parcours en modifiant simplement les points de référence, ce qui rend cette méthode plus flexible. Cependant, certaines modifications de l'infrastructure de l'usine sont encore nécessaires et le véhicule ne peut pas prendre de décisions indépendantes en matière de planification d'itinéraire.

La prochaine étape de la navigation inertielle est la navigation à trajectoire ouverte - cela signifie que le véhicule peut se déplacer indépendamment d'un endroit à un autre, passant d'un véhicule guidé à un véhicule autonome.

De la conduite guidée à la conduite autonome

Les AGV traditionnels effectuent des mouvements définis et préprogrammés autour d'une installation. Cela signifie qu'il est difficile de modifier l'itinéraire du véhicule une fois que l'infrastructure spécifique est en place. Récemment, des véhicules plus flexibles et intelligents ont été introduits, capables de prendre des décisions dans des situations qu'ils n'avaient jamais rencontrées auparavant.

Cette nouvelle race de véhicule peut surmonter l'un des principaux problèmes de l'AGVS - rencontrer quelque chose d'inattendu. Dans un environnement changeant, un véhicule autonome peut être mieux adapté. Ce type de véhicule fonctionne indépendamment d'un conducteur ou d'une entrée préprogrammée fixe contrôlant directement la direction, l'accélération ou le freinage. Des algorithmes de perception et de navigation basés sur le laser peuvent être utilisés pour naviguer dynamiquement dans une usine.

Un contrôleur logique programmable (PLC) embarqué peut être intégré pour réduire les erreurs et prendre des décisions. En se connectant au système de contrôle central, le véhicule peut analyser la fiabilité et l'efficacité de ses itinéraires et les adapter en conséquence. Le véhicule peut utiliser l'apprentissage automatique pour être plus efficace dans de nouvelles situations.

Les véhicules autonomes peuvent utiliser un ordinateur de bord et un nombre accru de capteurs pour accomplir des tâches plus complexes, y compris la prise de décision. Des méthodes de navigation indépendantes et intelligentes peuvent même signifier que le directeur de l'usine n'a pas besoin de modifier l'environnement ou l'infrastructure de l'usine. L'une de ces techniques de navigation est le guidage des caractéristiques naturelles, où le véhicule peut enregistrer et stocker des images et calculer sa position par rapport aux caractéristiques existantes.

Un exemple d'AGV autonome est OTTO de Clearpath Robotics, un véhicule autonome qui peut déplacer jusqu'à 3 300 livres à 4,5 mph. OTTO peut s'adapter pour emprunter le meilleur itinéraire, en évitant les collisions lors de ses déplacements.

Les véhicules peuvent également utiliser des systèmes de guidage basés sur la vision, utilisant des caméras pour agir comme des yeux. Un avantage supplémentaire est que les responsables de l'usine obtiennent une vue virtuelle en 3D de l'environnement dans lequel l'équipement fonctionne. Cela signifie que si l'AGV rencontre quelque chose d'imprévu ou d'inhabituel, l'opérateur peut facilement trouver l'explication et la corriger.

Au fur et à mesure que de nouvelles usines sont modernisées et que de nouvelles installations sont construites, l'évolution des AGV s'avérera être un élément central de l'usine intelligente. Avec l'amélioration de la technologie des capteurs et l'augmentation de l'autonomie, les AGV deviennent plus intelligents et plus dynamiques, passant de véhicules guidés suivant un chemin défini à des décideurs indépendants autonomes - un peu comme le feront les animaux de Konrad à mesure qu'ils grandissent.