Leitfaden für AGV-Gabelstaplersysteme: Die Neudefinition intelligenter Fabriklogistik

Im Zuge der Umgestaltung und Modernisierung der intelligenten Fertigung hat sich das unbemannte Gabelstaplersystem AGV (Automatic Guided Vehicle) von einem einzelnen Gerät zu einer intelligenten Handhabungslösung für die gesamte Kette entwickelt. Dieses komplexe System, das Hardware-Architektur, Software-Algorithmen und Szenario-Anpassung integriert, definiert die Grenzen der Logistikeffizienz in Fabriken und Lagern mit seinen "Wahrnehmungs-, Entscheidungs- und Ausführungsfähigkeiten" in einem geschlossenen Kreislauf neu.

Systemarchitektur

1. Hardware-Schicht: Modulare intelligente Träger

• Mobile Plattformen: Zu den typischen Modellen gehören der doppelseitige Palettengabelstapler APx20, der Roboter TP100 und der omnidirektionale Transport- und Stapelroboter ARV15 von AiTEN Robotics, die alle über leistungsstarke Hubfunktionen verfügen.

• Wahrnehmungssystem: Multisensordaten, einschließlich Lidar (präzise Entfernungsmessung, aber anfällig für Störungen durch starkes Licht), visuelle Kameras (Erkennung von Objekttypen, eingeschränkt bei schlechten Lichtverhältnissen) und Ultraschallsensoren (Erkennung des toten Winkels im Nahbereich), ergänzen die gegenseitigen Unzulänglichkeiten und verbessern die Genauigkeit der Hinderniserkennung.

AGV (Automated Guided Vehicle) Multi-Sensor-Fusion für Echtzeit-Hindernisvermeidungstechnologie

• Energiemodul: Lithium-Eisenphosphat-Akkus unterstützen eine 30-minütige Schnellladung, kombiniert mit einer intelligenten Akku-Wechselstation, um die Ausdauer zu erhöhen und einen 24-Stunden-Dauerbetrieb zu ermöglichen.

2. Software-Schicht

• Cluster-Management-System: Auf der Grundlage von Reinforcement-Learning-Algorithmen kann es mehr als 100 FTS gleichzeitig disponieren und automatisch Routenkonflikte vermeiden. Das AiTEN RDS-Versandsystem nutzt effiziente intelligente Algorithmen und intelligente Managementfunktionen, um Logistikressourcen genau zu konfigurieren und verschiedene Aufgaben effizient zu verteilen. Unabhängig davon, ob es sich um den internen Lagertransport oder die überregionale Logistikverteilung handelt, kann es die Genauigkeit gewährleisten und Staus auf weniger als 0,5 % reduzieren, während es die Effizienz der Zusammenarbeit mehrerer Maschinen um 35 % erhöht.
• Motor für die Aufgabenzuweisung: Nach der Integration mit dem WMS (Warehouse Management System) kann es die Routen in Echtzeit auf der Grundlage der Auftragspriorität, der Geräteauslastung und anderer Parameter optimieren. Das WCS (Warehouse Control System) von AiTEN lässt sich nahtlos mit Peripheriegeräten wie automatischen Türen, Aufzügen und Förderbändern integrieren und arbeitet eng mit dem Dispositionssystem zusammen, um Steuerbefehle präzise an das Kernsteuerungssystem zu übertragen. Dies fördert die Automatisierung der Integrationsprozesse und ermöglicht eine intelligente Zusammenarbeit auf höherer Ebene sowie effiziente Abläufe zwischen den Geräten und schafft eine solide Grundlage für den Aufbau intelligenter Fabriken.
• Plattform zur Datenvisualisierung: Die Plattform nutzt die Technologie des digitalen Zwillings mit der Echtzeitsimulation als Kernstück und überwacht präzise die Logistikabläufe. Durch die dreidimensionale Echtzeitsimulation bietet sie ein intuitives Erlebnis des FTS-Betriebsstatus und unterstützt Unternehmen bei der Optimierung der Entscheidungsfindung, der Steigerung der Effizienz und der Senkung der Kosten, wodurch eine effiziente und intelligente Logistikautomatisierungslösung geschaffen wird.

Kerntechnologie

• Dynamische Navigation und Positionierung

Mithilfe von Laser SLAM + UWB-Hybridnavigation wird in Innenräumen ohne GPS durch den Abgleich von Umgebungsmerkmalen eine Positionierung im Millimeterbereich erreicht.

• Algorithmus für die Zusammenarbeit zwischen mehreren Fahrzeugen  

In Anlehnung an die Prinzipien der Ameisenkolonie-Optimierung können FTS-Cluster autonom über die Aufgabenzuweisung verhandeln, z. B. durch automatische Anpassung der Prioritäten während der Stoßzeiten, um Ausfallzeiten aufgrund von Materialmangel zu verringern.  

• Sicherheit Redundanz Design  

Hardwaretechnisch sind Sensoren zur Kollisionsvermeidung und Notausschalter installiert. Softwaretechnisch reduzieren Algorithmen zur Vorhersage von KI-Verhalten die Reaktionszeit bei der Hinderniserkennung auf weniger als 0,3 Sekunden.

Szenariobasierte Anwendungen

• Intelligente Lagerhaltung für den elektronischen Handel: Bei der "Ware-zur-Person"-Kommissionierung arbeitet das FTS-System mit Sortierrobotern zusammen, um eine Verarbeitungseffizienz von 2.000 Aufträgen pro Stunde zu erreichen, die fünfmal höher ist als die manuelle Kommissionierung.
• Flexible Fertigung in der Automobilindustrie: Ein FTS-System, das von einem Hersteller von Fahrzeugen mit neuer Energie eingesetzt wird, hat die Digitalisierung von Materialdaten und die vollständige Automatisierung des Produktionsprozesses erreicht, was eine Liefergenauigkeit von 99,99 %, eine Verbesserung der Verwaltungseffizienz um 35 % und eine um 30 % gesteigerte Nutzung der Lagerfläche gewährleistet.

Maßgeschneiderte Lösung von AiTEN steigert die Lagerauslastung einer Automobilfabrik mit unübersichtlichem Logistikmanagement um 30

• Lieferung bei niedrigen Temperaturen in der Kühlkette: Kälteresistente FTS und Dispositionssysteme ermöglichen einen reibungslosen Übergang von traditionellen zu intelligenten Abläufen in Lebensmittelkühlhäusern. Wenn ein Roboter seine Aufgabe erfüllt hat und keine neuen Aufgaben anstehen, begibt er sich automatisch in den Ladebereich, um sich wieder aufzuladen. Dadurch wird sichergestellt, dass er immer einsatzbereit ist, und gleichzeitig werden die Kosten für den Energieverbrauch gesenkt.

Kühllager in Spanien - Anwendungsbeispiel eines intelligenten unbemannten Gabelstaplerroboters AE15

Schlussfolgerung

Der Wert unbemannter Gabelstaplersysteme (AGV) geht schon lange über den Bereich der "automatisierten Handhabungsgeräte" hinaus und wird zu intelligenten Knotenpunkten, die Fabrikanlagen miteinander verbinden und Datenbarrieren überwinden. Für Fertigungs- und Logistikunternehmen geht es bei der Wahl einer FTS-Systemlösung mit umfassenden technischen Fähigkeiten nicht nur um die Einführung einer Reihe von Geräten, sondern um den Aufbau einer digitalen Infrastruktur für die Zukunft. Mit der tiefen Integration von Technologien wie 5G und Edge Computing wird dieses System sein Potenzial weiter entfalten und die Entwicklung des industriellen Materialtransports von der "Automatisierung" zum "autonomen Betrieb" vorantreiben.

Als Unternehmen, das sich auf intelligente Logistiklösungen spezialisiert hat, hat sich AiTEN Robotics konsequent auf Szenarien der "intelligenten Fabrik" konzentriert und dabei technologische Innovationen mit den Bedürfnissen der Industrie in Einklang gebracht. AiTEN Robotics hat mehr als 200 Kunden aus der Fertigungsindustrie weltweit umfassende Dienstleistungen angeboten: Durch die Nutzung eines umfassenden Produktportfolios von Materialhandhabungsrobotern zur Abdeckung verschiedener Materialhandhabungsszenarien, die Entwicklung eines intelligenten Planungssystems auf Industrieniveau zur Ermöglichung einer effizienten Zusammenarbeit zwischen mehreren Geräten und die Bereitstellung eines umfassenden Lebenszyklus-Servicesystems, das von der Planung vor dem Verkauf über die Implementierung bis hin zur Betriebsoptimierung reicht, unterstützen wir Unternehmen bei der Transformation der Logistikintelligenz und fördern kontinuierlich die digitale Aufrüstung und hochwertige Entwicklung der Fertigungsindustrie.