Vận chuyển tự động với hệ thống AGV

Vận chuyển tự động với hệ thống AGV (Automated Guided Vehicles) là một giải pháp hiện đại đang được áp dụng rộng rãi trong các nhà máy và kho hàng hiện đại. AGV là các xe tự động điều khiển bằng máy tính và được hướng dẫn bằng cách sử dụng các phương pháp như dây dẫn, cảm biến, hoặc định vị tự động, giúp chúng di chuyển hàng hóa một cách chính xác và an toàn trong môi trường sản xuất hoặc lưu trữ.

Ứng dụng của AGV

Hệ thống xe dẫn hướng tự động (AGV) được sử dụng cho các nhiệm vụ thường được xử lý bằng xe nâng, hệ thống băng tải hoặc xe đẩy thủ công, di chuyển khối lượng lớn vật liệu theo cách lặp đi lặp lại. AGV được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau.

Vận chuyển nguyên liệu thô

AGV thường được sử dụng để vận chuyển nguyên liệu thô như kim loại, nhựa, cao su hoặc giấy. Ví dụ, AGV có thể vận chuyển nguyên liệu thô từ nơi nhận đến kho hoặc đưa nguyên liệu trực tiếp đến dây chuyền sản xuất. AGV cung cấp nguyên liệu thô cần thiết một cách nhất quán và đáng tin cậy mà không cần sự can thiệp của con người, đảm bảo rằng dây chuyền sản xuất luôn có nguyên liệu họ cần mà không bị gián đoạn.

Ứng dụng trong quá trình sản xuất

Ngoài việc vận chuyển nguyên liệu thô, AGV còn được sử dụng trong các ứng dụng trong quá trình sản xuất và với thành phẩm để hỗ trợ dây chuyền sản xuất hoặc chế tạo. Trong các ứng dụng trong quá trình sản xuất, AGV di chuyển vật liệu hoặc bộ phận từ kho đến dây chuyền sản xuất hoặc từ trạm này sang trạm khác, cung cấp sự di chuyển vật liệu lặp đi lặp lại và hiệu quả trong suốt quá trình sản xuất. Nếu không có AGV, quy trình sản xuất có thể bị dừng lại khi dây chuyền xử lý hết nguyên liệu. Việc sản xuất sau đó bị trì hoãn trong khi công nhân lấy các vật liệu cần thiết từ kho và vận chuyển chúng đến dây chuyền sản xuất.

AGV cũng được sử dụng trong xử lý hàng nhập và hàng xuất để bổ sung và lấy hàng . Ví dụ: AGV có thể được sử dụng để vận chuyển hàng tồn kho từ địa điểm nhận đến địa điểm lưu trữ hoặc từ địa điểm lưu trữ dài hạn đến địa điểm lấy hàng để bổ sung hàng tồn kho. Việc di chuyển hàng tồn kho từ nơi lưu trữ dài hạn đến các địa điểm lấy hàng tiếp theo đảm bảo rằng người lấy hàng có thể tiếp cận đủ hàng tồn kho, giúp quá trình chọn đơn hàng hiệu quả hơn. AGV như robot di động cộng tác hỗ trợ quá trình lấy hàng bằng cách hướng dẫn các nhân viên kho hàng thực hiện các nhiệm vụ và vận chuyển các đơn hàng đã chọn đến các trạm đóng gói và vận chuyển.

Các loại xe dẫn hướng tự động

Có một số loại phương tiện được dẫn hướng tự động. Nhiều AGV tương tự như các phương tiện do con người điều khiển khác nhưng được thiết kế để vận hành mà không cần sự can thiệp hoặc hướng dẫn trực tiếp của con người.

Xe đẩy có dẫn hướng tự động (xe tự hành dạng đẩy)

Xe đẩy có dẫn hướng tự động (AGC) là loại AGV cơ bản nhất với các tính năng tối thiểu. Hệ thống định vị có thể bao gồm từ các hệ thống đơn giản như băng từ đến các hệ thống định vị dựa trên cảm biến phức tạp sử dụng AI để điều hướng môi trường của chúng. Chúng có thể vận chuyển nhiều loại vật liệu, từ các bộ phận nhỏ đến các pallet đã được chất tải và thường được sử dụng trong các ứng dụng phân loại, lưu trữ và xếp dỡ chéo.

Một ví dụ về AGC là xe đẩy bệnh viện tự động, được sử dụng để vận chuyển hiệu quả các tải trọng nhỏ gọn trong bệnh viện, chẳng hạn như bữa ăn và khay đựng thức ăn trống, khăn trải giường sạch hoặc bẩn, chất thải nguy hại sinh học hoặc vật tư vô trùng. Không cần nhân viên đẩy xe đẩy từ nơi này sang nơi khác theo cách thủ công, xe đẩy bệnh viện tự động có thể giúp giảm chi phí lao động.

Xe nâng AGV (AGV dạng nâng)

Xe nâng, hay xe nâng tự động dẫn đường, là một loại AGV được sử dụng phổ biến khác. Chúng được thiết kế để thực hiện các chức năng tương tự như xe nâng do con người vận hành (vận chuyển pallet) nhưng không cần con người vận hành.

AGV dạng kéo

Xe kéo hoặc xe kéo tự động dẫn đường kéo một hoặc nhiều xe chở hàng không chạy bằng điện phía sau theo đội hình giống đoàn tàu. Đôi khi được gọi là tàu không người lái, phương tiện kéo chạy bằng điện di chuyển trên bánh xe. Xe kéo dẫn hướng tự động thường được sử dụng để vận chuyển tải nặng trên quãng đường dài hơn. Họ có thể có một số điểm dừng đón và trả hàng dọc theo một con đường xác định xuyên qua nhà kho hoặc nhà máy.

AGV dạng chở (Xe tự hành AGV dạng chở)

Trình xử lý tải đơn vị mang tải riêng biệt chẳng hạn như các đối tượng riêng lẻ hoặc một đơn vị như pallet hoặc tote chứa nhiều mặt hàng.

AGV dạng chuyên chở hạng nặng

Đối với các tải nặng nhất, xe chở hàng nặng là loại AGV được sử dụng trong các ứng dụng như lắp ráp lớn, đúc và vận chuyển cuộn và tấm. Một số xe chở hàng nặng có khả năng tự tải và có thể có hệ thống lái tiêu chuẩn, trục quay hoặc đa hướng.

AGV dạng robot di động

Robot di động tự động (AMR) thường có công nghệ tiên tiến hơn các loại AGV khác. Trong khi nhiều AGV sử dụng hệ thống định vị cố định, chẳng hạn như dây hoặc băng từ, thì nhiều AMR được trang bị khả năng điều hướng thông minh như cảm biến và hệ thống camera cho phép chúng phát hiện và điều hướng xung quanh chướng ngại vật. Nhờ công nghệ phức tạp hơn, AMR có thể điều hướng linh hoạt nhà kho hoặc cơ sở khác và lập kế hoạch các đường dẫn hiệu quả nhất.

AGV hoạt động như thế nào

AGV là phương tiện tự hành với chuyển động được hướng dẫn bởi phần mềm và cảm biến. Hầu hết AGV di chuyển dọc theo những con đường đã xác định, nhưng như đã đề cập, AMR thường có công nghệ tiên tiến hơn với khả năng điều hướng động.

Điều hướng AGV

Điều hướng AGV có thể được hướng dẫn bằng một hoặc nhiều cơ chế sau:

Băng dẫn hướng từ tính - một số AGV có cảm biến từ tính và theo dõi đường đi bằng băng từ.

Điều hướng có dây – một số AGV đi theo đường dẫn dây được nhúng vào tầng cơ sở. Dây truyền tín hiệu mà AGV phát hiện thông qua ăng-ten hoặc cảm biến.

Điều hướng mục tiêu bằng laser - với phương pháp này, băng phản chiếu được gắn trên các vật thể như tường, máy cố định và cột. AGV được trang bị máy phát và máy thu laser. Các tia laser phản chiếu khỏi băng trong đường ngắm và được sử dụng để tính toán góc và khoảng cách của vật thể với AGV.

Điều hướng quán tính (con quay hồi chuyển) – một số AGV được điều khiển bởi hệ thống máy tính với sự hỗ trợ của bộ tiếp sóng được nhúng vào tầng cơ sở để xác minh rằng AGV đang đi đúng hướng.

Hướng dẫn bằng tầm nhìn — Không cần sửa đổi cơ sở hạ tầng cho AGV dẫn đường bằng tầm nhìn. Camera ghi lại các đặc điểm dọc theo tuyến đường và AGV dựa vào các đặc điểm được ghi lại này để điều hướng.

Định hướng địa lý — Giống như AGV dẫn đường bằng tầm nhìn, không cần sửa đổi cơ sở hạ tầng đối với AGV sử dụng định hướng địa lý. AGV được dẫn đường địa lý nhận dạng các vật thể trong môi trường của chúng để thiết lập vị trí của chúng trong thời gian thực nhằm điều hướng khắp cơ sở.

LiDAR — LiDAR (Phát hiện ánh sáng và phạm vi) là một công nghệ điều hướng phức tạp sử dụng các cảm biến truyền xung laser để đo khoảng cách giữa robot và các vật thể trong môi trường của nó. Dữ liệu này được biên soạn để tạo bản đồ 360 độ về môi trường, cho phép robot điều hướng cơ sở và tránh chướng ngại vật mà không cần bất kỳ cơ sở hạ tầng bổ sung nào. 6 River Systems sử dụng công nghệ điều hướng LiDAR để cho phép AGV của họ điều hướng trong kho mà không yêu cầu thay đổi cơ sở hạ tầng cũng như thích ứng với môi trường mới nếu cách bố trí sàn nhà kho thay đổi.

Lái AGV

Hệ thống lái AGV được điều khiển bằng điều khiển vi sai tốc độ, điều khiển vô lăng hoặc kết hợp cả hai:

Kiểm soát tốc độ vi sai – Đây là loại điều khiển lái phổ biến nhất được AGV sử dụng. Kiểm soát tốc độ vi sai sử dụng hai bánh dẫn động độc lập. Mỗi bánh dẫn động được dẫn động với tốc độ quay khác nhau. Để tiến hoặc lùi, hai ổ đĩa được dẫn động với cùng tốc độ. Tùy chọn điều khiển lái đơn giản nhất cho AGV, điều khiển tốc độ vi sai không yêu cầu thêm động cơ hoặc cơ cấu lái. Nó thường được sử dụng cho AGV hoạt động trong không gian chật hẹp hoặc cho những AGV hoạt động gần máy móc. Nó không được sử dụng cho các ứng dụng kéo vì nó có thể khiến xe moóc bị dao đâm khi rẽ.

Điều khiển vô lăng — Loại điều khiển vô lăng này tương tự như điều khiển vô lăng trên ô tô hoặc xe tải. Trong điều khiển bánh lái, bánh dẫn động là bánh quay. Điều khiển vô lăng chính xác hơn điều khiển tốc độ vi sai và giúp chuyển hướng mượt mà hơn. Nó thường được sử dụng cho các ứng dụng kéo và cũng có thể được người vận hành điều khiển.

Lái kết hợp - Đây là sự kết hợp giữa điều khiển tốc độ vi sai và điều khiển bánh lái. AGV sử dụng hệ thống lái kết hợp có hai động cơ lái/ dẫn động độc lập ở các góc chéo của AGV và bánh xe xoay ở hai góc còn lại. AGV sử dụng hệ thống lái kết hợp có thể quay theo bất kỳ hướng nào giống như ô tô và cũng có thể lái ở chế độ lái vi sai theo bất kỳ hướng nào.

Kiểm soát giao thông AGV

Các biện pháp kiểm soát giao thông bao gồm kiểm soát khu vực, tránh va chạm hoặc kết hợp cả hai:

Kiểm soát vùng-Cài đặt đơn giản và dễ mở rộng, kiểm soát vùng là phương pháp kiểm soát giao thông thường được sử dụng cho AGV. Bộ phát không dây truyền tín hiệu trong các khu vực xác định và AGV chứa một cảm biến nhận tín hiệu và truyền trở lại bộ phát. Nếu khu vực trống, tín hiệu “rõ ràng” sẽ được gửi cho phép AGV đi vào hoặc đi qua khu vực đó. Nếu một AGV khác ở trong khu vực, tín hiệu “dừng” sẽ được gửi để cảnh báo các AGV khác đang cố gắng xâm nhập rằng khu vực đó không rõ ràng. Trong trường hợp này, các AGV đang chờ sẽ dừng lại và đợi cho đến khi AGV đầu tiên di chuyển ra khỏi vùng và tín hiệu “xóa” được gửi bởi máy phát. Một cách khác có thể sử dụng điều khiển vùng là trang bị cho mỗi AGV một bộ phát riêng, cho phép nó gửi tín hiệu “không vào” đến các AGV khác đang tiếp cận khu vực.

Tránh va chạm – AGV sử dụng điều khiển vùng tránh va chạm được trang bị các cảm biến truyền tín hiệu và chờ phản hồi để xác định xem có vật thể nào ở phía trước nó hay không. Những cảm biến này có thể là cảm biến âm thanh, hoạt động giống như radar hoặc quang học, sử dụng cảm biến hồng ngoại. Cả hai đều làm việc theo cách tương tự. Cảm biến cản là một loại cảm biến tránh va chạm khác. Nhiều AGV được trang bị cảm biến cản để đảm bảo an toàn. Cảm biến cản xe dừng lại để tránh va chạm khi chúng cảm nhận được sự tiếp xúc vật lý.

Điều khiển kết hợp - AGV sử dụng điều khiển kết hợp được trang bị cả cảm biến kiểm soát va chạm và cảm biến kiểm soát vùng để mang lại khả năng ngăn va chạm mạnh mẽ hơn trong mọi tình huống. Ví dụ: AGV có thể sử dụng kiểm soát vùng làm hệ thống kiểm soát giao thông chính nhưng cũng có cảm biến tránh va chạm để dự phòng trong trường hợp hệ thống kiểm soát vùng gặp trục trặc.

Xem thêm Cấu tạo cơ bản xe tự hành AGV

Lợi ích của AGV

Với khả năng vận chuyển tự động, AGV giúp tăng cường hiệu suất và tiết kiệm chi phí lao động, đồng thời giảm thiểu lỗi nhân công. Các hệ thống AGV có thể linh hoạt đáp ứng với nhu cầu vận chuyển đa dạng, từ hàng hóa nhẹ đến nặng, từ hàng hóa được đóng gói sẵn đến hàng hóa không cố định.

Tăng hiệu quả và năng suất

Bởi vì chúng hoạt động tự chủ, AGV tăng hiệu quả và năng suất, đồng thời chúng có thể dự đoán và đáng tin cậy cho các nhiệm vụ lặp đi lặp lại. AGV loại bỏ việc đi bộ không cần thiết và cũng loại bỏ lao động chân tay khi vận chuyển vật liệu. Họ cũng đặt ra nhịp độ cho công nhân, giúp các cộng sự luôn hoàn thành nhiệm vụ. AGV giống như robot di động cộng tác hướng dẫn các cộng sự thực hiện từng nhiệm vụ, giảm thiểu lỗi của con người, giúp cải thiện độ chính xác trong việc chọn đơn hàng và giảm thiểu thất thoát và thất lạc sản phẩm. Bằng cách tận dụng AI để tối ưu hóa các tuyến đường và ưu tiên công việc, robot di động cộng tác sẽ cải thiện việc sử dụng tài nguyên.

Chi phí ổn định

AGV thường được mua trên cơ sở chi phí trên mỗi đơn vị hoặc theo thời gian thuê, do đó, chi phí sẽ ít biến động hơn so với chi phí lao động của con người, vốn có thể dao động dựa trên điều kiện và nhu cầu thị trường.

Hoạt động nhịp nhàng

Một số AGV cung cấp tính linh hoạt trong việc dễ dàng thay đổi tuyến đường (so với các AGV khác yêu cầu định tuyến lại dây dẫn hướng hoặc cơ sở hạ tầng khác để điều chỉnh tuyến đường của xe). Xe dẫn đường tự động cũng là một giải pháp có thể mở rộng với khả năng bổ sung thêm các thiết bị bổ sung dựa trên nhu cầu.

Cần ít không gian hơn

So với các giải pháp tự động hóa khác, chẳng hạn như hệ thống băng tải, AGV yêu cầu ít không gian hơn. Một số AGV nhỏ hơn so với thiết bị kho truyền thống, chẳng hạn như xe nâng, cho phép bố trí sàn với lối đi hẹp hơn và tận dụng không gian tốt hơn.

Cải thiện an toàn

Cuối cùng, AGV là giải pháp tự động hóa an toàn cho nhà kho, trung tâm phân phối và cơ sở sản xuất. AGV được trang bị cảm biến để tránh va chạm. AGV tiên tiến như AMR có khả năng định tuyến thông minh cho phép chúng lập kế hoạch đường đi hiệu quả nhất qua nhà kho hoặc cơ sở, giảm tắc nghẽn lối đi và ngăn ngừa thương tích.

Xe có hướng dẫn tự động được thiết kế độc đáo để tự động hóa các nhiệm vụ mà con người không cần thiết. Chúng tự động hóa các chuyến đi bộ dài trong nhà kho, đặt ra nhịp độ cho công nhân và loại bỏ sự khắc nghiệt về thể chất của một công việc đòi hỏi thể chất truyền thống. 

Với sự phát triển của công nghệ, hệ thống AGV ngày càng trở nên thông minh hơn, tích hợp các tính năng như trí tuệ nhân tạo và học máy, giúp chúng tự động tối ưu hóa lộ trình và tương tác với môi trường xung quanh một cách linh hoạt và an toàn.

Vận chuyển tự động với hệ thống AGV không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình vận hành mà còn mang lại nhiều lợi ích về hiệu suất và chi phí cho các doanh nghiệp. Đồng thời, giải pháp này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đáp ứng nhanh chóng và linh hoạt với sự biến đổi của thị trường và yêu cầu sản xuất ngày càng cao.

Xem thêm cách lựa chọn xe tự hành AGV phù hợp

VISC- Đơn vị cung cấp robot tự hành AGV uy tín

Công ty CP Dịch vụ và Giái pháp công nghiệp Việt Nam (VISC) là doanh nghiệp có kinh nghiệm trên 13 năm tư vấn, cung cấp giải pháp trong lĩnh vực gia công cơ khí chính xác, dây chuyền tự động hóa và các sản phẩm thiết kế chế tạo theo yêu cầu. Chúng tôi là sự lựa chọn tin cậy, thực hiện nhiều dự án thành công cho các công ty hàng đầu Việt Nam và các doanh nghiệp FDI Hàn Quốc, Nhật Bản, Mỹ,..

Tham khảo thêm về các dự án của VISC tại đây

Riêng đối với lĩnh vực xe tự hành, VISC đã cung cấp các xe tự hành được thiết kế chế tạo theo yêu cầu của khách hàng. Chúng tôi sở hữu nhà máy đạt chứng chỉ ISO 9001:2015 cùng đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm thực chiến đáp ứng tốt các yêu cầu sản xuất chất lượng khắt khe nhất cùng sự đảm bảo chất lượng cao nhất cho quý khách hàng.

Mọi thông tin cần tư vấn, giải đáp về các sản phẩm, công nghệ về gia công, tự động hóa trong sản xuất, vui lòng liên hệ với VISC.

--------------------------------------------------------------------------------

CÔNG TY CỔ PHẦN DỊCH VỤ VÀ GIẢI PHÁP CÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

VPGD: B4-12 Vinhomes Gardenia, Hàm Nghi, Cầu Diễn, Nam Từ Liêm, Hà Nội.

Tel: 0243-7525312     Email: Info@machines.com.vn

Website: www.visgroup.vn