AGV-Navigationssysteme

Die immer besser werdenden Navigationssysteme der AGVs

Alle Arten von fahrerlosen Transportsystemen sind auf ein automatisches Leitsystem angewiesen, um ihre Bewegungen zu steuern und das Managementsystem kontinuierlich mit der aktuellen Position des FTS zu versorgen.

Die AGV-Navigationssysteme werden immer besser - eine Entwicklung, die dank der zuverlässigen und kostengünstigen AGV-Navigationssensoren und Software möglich ist. Je nach Anwendung navigieren FTS mit Hilfe von Technologien wie Laser-, Entfernungs-, Sicht-, Spotmagnet- und Drahtnavigation.

Verstehen, wie AGV-Navigationssysteme funktionieren

Laserscanner und reflektorgestützte Navigation

Die Laserscanner des FTS erkennen Reflektoren, die überall in der Einrichtung angebracht sind, in der Regel an Wänden, Säulen, Maschinen und anderen festen Strukturen in der Nähe seines Weges. Diese Reflektoren helfen dem FTS bei der Berechnung seiner Position, indem sie die vom Scanner ausgesandten Laserstrahlen reflektieren.

Diese Einrichtung ermöglicht eine freie Navigation, was bedeutet, dass das FTS keine Bodenmarkierungen, Drähte oder voreingestellte Positions-IDs zur Navigation benötigt. Stattdessen nutzt es die umgebenden Reflektoren als Referenzpunkte und bietet so eine größere Anpassungsfähigkeit innerhalb der Anlage.

Reflektorkarte und Hauptsteuergerät

Eine Karte der gesamten Strecke, die zeigt, wo sich alle Reflektoren befinden, wird auf dem Master Controller in einem festen PC gespeichert. Dies hilft dem FTS, seine Position während der Fahrt zu aktualisieren, so dass es während der Fahrt auf Kurs bleiben kann.

Der Master Controller fungiert als Gehirn der Operation und versorgt die FTS mit Echtzeit-Positionsinformationen aus der Reflektorkarte. Diese Einrichtung stellt sicher, dass alles zuverlässig und präzise läuft, während sich die FTS durch die Anlage bewegen.

AGV-Navigationstypen

Vier der gängigsten AGV-Navigationsmethoden sind:

  • Lasergesteuerte Navigation
  • Magnetband-Navigation
  • Natürliche Navigation - freie Navigation
  • Magnetische Punktnavigation
  • QR-Code-Navigation

Einige FTS-Methoden können auch kombiniert werden, um die Genauigkeit in wechselnden Betriebsumgebungen zu erhöhen.

Lasergesteuerte Navigation

Ein lasergesteuertes Fahrzeug ist mit einem zweidimensionalen Navigationssensor ausgestattet, der auch als Laseremitter bezeichnet wird. Der Navigationslaser sendet einen kontinuierlichen Strahl aus moduliertem Laserlicht in einem 360-Grad-Muster aus. Dieser Laserstrahl interagiert mit Reflektoren, auch Ziele genannt, die in dem Bereich positioniert sind, in dem sich das FTS bewegt. Der Mittelpunkt des Ziels muss sich auf gleicher Höhe wie das Navigationsgerät und in maximal 30 Metern Entfernung vom FTS befinden.

Je nach Hersteller des Lasergeräts berechnen und korrigieren diese Fahrzeuge ihre Position zwischen 30 und 40 Mal pro Sekunde, was diese Geräte unglaublich genau macht. Sobald der Laser das Ziel trifft, wird der Strahl an den Navigationslaser zurückgeschickt, der die Laufzeit des Lasers zusammen mit den radialen Koordinaten berechnet. Diese Daten ermöglichen die Berechnung der Koordinaten der Reflektoren und des FTS.

Magnetband-Navigation

FTS, die mit Magnetbandnavigation arbeiten, sind mit Magnetsensoren ausgestattet, die einem vordefinierten Pfad folgen. Dieser Weg wird durch das Verlegen eines Magnetbands auf der Bodenoberfläche geschaffen. Die Sensoren des FTS erkennen das Magnetfeld des Bandes und führen das Fahrzeug entlang der vorgegebenen Route.

Das Magnetband lässt sich dank seines stark haftenden Klebeträgers leicht anbringen. Mit Standardabmessungen von 1 mm Dicke und 5 cm Breite ist das Band unauffällig und greift nicht in die Bodenumgebung ein.

Natürliche Navigation AGV - freie Navigation

Im Allgemeinen können sich FTS mit natürlicher Navigation autonom bewegen, indem sie die Umgebung erkennen und kartieren. Die natürliche Navigation, die auch als freie Navigation bezeichnet wird, ist die am weitesten entwickelte FTS-Navigationsmethode.

Fahrerlose Fahrzeuge mit natürlicher Navigation können feste Strukturen, wie z. B. Wände, erkennen und in einem bestimmten Abstand zu ihnen fahren. Dieser Ansatz umfasst in der Tat mehrere Technologien, wobei die Konturenerkennung die häufigste ist. Fahrzeuge, die diese Technologie nutzen, navigieren, indem sie ihre Umgebung mit verschiedenen Arten von Sensoren, die üblicherweise in mobilen Fahrzeugen verwendet werden, identifizieren und kartieren.

Magnetische Punktnavigation

FTS können mit Hilfe kleiner zylindrischer Magnetpunkte, die in den Boden eingelassen sind, navigieren. Diese Magnete, die in der Regel etwa 20×10 mm groß sind, werden in Abständen von 250-500 mm angebracht, um einen virtuellen Pfad zu bilden.

Die FTS fahren von einem Punkt zum nächsten, wobei Sensoren, Steuersensoren, Encoder und Zähler zur Kalibrierung gegen Lenkwinkelfehler eingesetzt werden. Während das Fahrzeug einer vorgeladenen CAD-Karte in seinem Managementsystem folgt, liefern die magnetischen Punkte Referenzpunkte, um eine genaue Bahnverfolgung zu gewährleisten.

QR-Code-Navigation

Einige FTS verlassen sich bei der Navigation auf QR-Codes auf dem Boden und verwenden Kamerasysteme, um die Markierungen zu lesen und ihre genaue Position und Richtung zu bestimmen. Die Einfachheit der Einrichtung und Anpassung von QR-Codes macht diese Methode äußerst anpassungsfähig für sich entwickelnde Anlagenlayouts. Diese Art von Technologie mit ihrer genauen Positionierung und einfachen Wartung ist eine zuverlässige und erschwingliche Alternative für moderne automatisierte Abläufe.

Vorteile moderner AGV-Navigationssysteme

Hohe Flexibilität und Skalierbarkeit

Bei der Entwicklung von FTS-Navigationssystemen steht die Flexibilität im Vordergrund, so dass eine einfache Erweiterung möglich ist, wenn Ihre Anforderungen wachsen oder sich ändern. Aus diesem Grund können neue Produktionslinien, Lagerbereiche oder zusätzliche Geräte nahtlos und ohne größere Anpassungen integriert werden.

Die Integration neuer FTS oder anderer Geräte in das System ist einfach, und der Master Controller kann diese Ergänzungen ohne Rückschläge verarbeiten. Dank seiner Vielseitigkeit kann das FTS-Navigationssystem skaliert werden, effektiv bleiben und sich schnell an zukünftige Änderungen anpassen.

Geringere Installationszeit und -kosten

FTS-Navigationssysteme sind für eine schnelle und kostengünstige Einrichtung ausgelegt. Das Verfahren ist einfach, da es die Notwendigkeit umfangreicher Standortvorbereitungen verringert, was wiederum teure Infrastrukturänderungen reduziert. Durch die Verwendung vorhandener Reflektoren an Wänden und Säulen umgeht das System den Bedarf an kostspieligen Bodenmarkierungen oder Verkabelungen und spart so Zeit und Geld bei der Installation.

Leichtere Systemänderungen und -aufrüstungen

Aufgrund ihres modularen Aufbaus und ihrer flexiblen Architektur können Upgrades in das FTS-Navigationssystem mit minimaler Ausfallzeit implementiert werden. Dazu gehören das Hinzufügen weiterer FTS, die Erweiterung von Routen und die Änderung von Anlagenlayouts. Dank dieser Flexibilität kann Ihr Betrieb schnell an sich ändernde Produktionsanforderungen angepasst werden, ohne dass ein komplettes System-Update erforderlich ist.

Wählen Sie die richtige AGV-Navigationsmethode

Wenn es um die Auswahl einer Navigationsmethode für Ihr FTS geht, hängt die beste Wahl von Ihren spezifischen Bedürfnissen ab. Als Verbraucher ist es wichtig, Faktoren wie das Budget, das Layout der Anlage, das erforderliche Maß an Flexibilität und die geplante Skalierung zu berücksichtigen.

Viele AGV-Systeme kombinieren inzwischen mehrere Navigationstechnologien. Auf diese Weise können die FTS die Schwächen eines einzelnen Ansatzes ausgleichen und sich an ein breiteres Spektrum von Betriebsumgebungen anpassen. Diese Hybridstrategie ermöglicht eine nahtlose Navigation, insbesondere in komplexen oder dynamischen Anlagen.

Hier ist ein kurzer Überblick, der Ihnen bei Ihrer Entscheidung helfen soll:

  • Lasergesteuerte Navigation bietet eine hervorragende Genauigkeit und eignet sich daher gut für komplexe Layouts. Sie ist jedoch mit höheren Kosten verbunden und erfordert eine präzise Platzierung der Reflektoren bei der Installation.
  • Magnetband-Navigation ist preisgünstig und einfach zu installieren und eignet sich daher gut für einfache, feste Routen. Seine größte Einschränkung ist die Flexibilität, da eine Änderung der Route einen physischen Austausch des Bandes erfordert.
  • Natürliche Navigation (oder kostenlose Navigation) bietet das höchste Maß an Flexibilität und lässt sich leicht skalieren, wenn Ihr Unternehmen wächst. Sie erfordert eine komplexere Einrichtung und eine höhere Anfangsinvestition.
  • Magnetische Punktnavigation bietet zuverlässige Genauigkeit und mäßige Flexibilität. In manchen Umgebungen ist es jedoch weniger störend als ein Klebeband, erfordert aber dennoch Bodenveränderungen, wenn es installiert wird.
  • QR-Code-Navigation bietet eine genaue Standortverfolgung mit flexibler Streckenführung, die sich leicht an Änderungen anpassen lässt. Es ist eine kosteneffiziente Lösung für dynamische Räume, obwohl es Wartung und einen ebenen Boden benötigt, um optimal zu funktionieren.

Sicherheitsmerkmale in der modernen AGV-Navigation

Sicherheit hat bei der Konstruktion von FTS oberste Priorität, und moderne Systeme werden unter diesem Gesichtspunkt gebaut. Die Erkennung von Hindernissen erfolgt durch Technologien wie LiDAR, Ultraschallsensoren und Kameras, die es dem FTS-System ermöglichen, Kollisionen während des Betriebs zu erkennen und zu vermeiden. In Hochrisikobereichen, wie in der Nähe von Menschen oder Kreuzungen, verlangsamt das FTS automatisch, um potenzielle Gefahren zu verringern. Ein integriertes Notstoppsystem hält das Fahrzeug sofort an, wenn ein unerwartetes Hindernis auftaucht.

AGV-Navigation in verschiedenen Umgebungen

Jeder Arbeitsbereich ist anders, und das gilt auch für die Navigationsanforderungen von FTS. Hier ist ein kurzer Überblick darüber, welche AGV-Navigationsmethoden in verschiedenen Umgebungen am besten funktionieren:

  • Herstellung Einrichtungen: Aufgrund der hohen Präzision und Konsistenz profitieren sie häufig von der Laser- oder Magnetpunktnavigation. Diese Einrichtungen lassen sich gut in feste Pfade integrieren, die vorhersehbare, wiederholbare Arbeitsabläufe unterstützen.
  • Lagerhaltung und Logistik Zentren: Alle FTS-Navigationstypen können in diesen Bereichen gut funktionieren, aber natürliche Navigation und lasergesteuerte Systeme sind aufgrund ihrer Flexibilität und Skalierbarkeit in stark frequentierten, sich ständig ändernden Umgebungen besonders beliebt.
  • Reinraum Umgebungen: In Umgebungen, in denen Verunreinigungen und Störungen so gering wie möglich gehalten werden müssen, ist die Magnetband- oder Magnetpunktnavigation am besten geeignet. Dies liegt an ihrer Einfachheit und der geringen Beeinträchtigung sensibler Vorgänge.
  • Draußen oder gemischt Umgebungen: Sie benötigen robuste Systeme, die mit unterschiedlichen Licht-, Wetter- und Geländeverhältnissen umgehen können. Natürliche Navigation, ergänzt durch Sensoren wie GPS oder RTK-Positionierung, kann verwendet werden, um einen reibungslosen Betrieb unter diesen dynamischen Bedingungen zu gewährleisten.

Zukünftige Trends in der AGV-Navigation

Integration von KI und maschinellem Lernen

Die Zukunft der FTS wird stark von der Integration von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) beeinflusst. KI und ML ermöglichen es FTS, Daten im laufenden Betrieb zu analysieren, ihre Routen zu verbessern, den Wartungsbedarf vorherzusagen und sich an veränderte Umgebungen anzupassen. Mit der Fähigkeit, kontinuierlich aus Erfahrungen zu lernen, werden FTS immer autonomer und verbessern ihre Leistung, Energieeffizienz und allgemeine betriebliche Effizienz.

Integration von Lagerverwaltungssystemen (WMS)

Ein weiterer wichtiger Trend ist die Integration von AGVs in Lagerverwaltungssysteme (WMS). Dadurch können FTS vor Ort Anweisungen erhalten, Aufgaben nach Prioritäten ordnen und reibungslos mit anderen automatischen Systemen im Lager zusammenarbeiten. Wenn FTS mit Förderbändern, Kommissionierrobotern und anderen Systemen integriert werden, können Unternehmen ihren Materialfluss und ihre Koordinierung vorantreiben, so dass Aufgaben schneller und einfacher erledigt werden können.

Smoova, unser fortschrittliches Verkehrsmanagementsystem, dient als Bindeglied zwischen WMS und der FTS-Flotte. Es wird in Fördersysteme und andere Technologien integriert, um Unternehmen dabei zu helfen, schnellere und besser koordinierte Lagerprozesse zu erreichen und so ihren Materialfluss zu verbessern. Smoova optimiert auch den Einsatz von FTS und spart so Energie und Zeit.

Maßgeschneiderte Lösungen für jeden Bedarf

In Zukunft werden FTS-Navigationssysteme mit Blick auf Flexibilität und Anpassungsfähigkeit entwickelt werden. Modulare Systeme werden es ihnen ermöglichen, alles zu handhaben, von sperrigen Paletten bis hin zu zerbrechlichen oder unregelmäßigen Gegenständen. Dieser Fortschritt wird den Weg für neue Anwendungen ebnen und AGVs für verschiedene Branchen anpassbar machen. Ihre einfache Neukonfiguration wird auch sicherstellen, dass sie bei sich ändernden Anforderungen an den Materialtransport effektiv bleiben.

Kontakt







    Machen Sie
    Ihr erster Schritt

    FTS-Lösungen bieten eine hohe Investitionsrentabilität durch Effizienz, Sicherheit und Genauigkeit.

    Wenden Sie sich an Ihren örtlichen Vertreter, und wir werden Ihnen helfen, die richtige Lösung für Sie zu finden und alle Ihre Fragen zu beantworten.

    Kontakt