Od grzyba, przez skaner laserowy po TRUE AUTONOMY. Bezpieczeństwo w robotyzacji na przykładzie AMR

Coraz mniej boimy się robotów AMR (Autonomous Mobile Robots), coraz bardziej ufamy zapewnieniom, że maszyna jest zaprojektowana tak, aby w żadnych okolicznościach nie stanowiła zagrożenia dla człowieka. Drugim niezwykle ważnym zagadnieniem jest bezpieczeństwo ładunków, które są transportowane przez autonomiczne wózki. Podstawą osiągnięcia doskonałych efektów w obu tych obszarach jest użytkowanie zaawansowanego technologicznie robota i stworzenie systemu, który pozwala sprawnie zarządzać automatycznym transportem.

Wyzwaniem dla robotów AMR jest odnalezienie się w niezwykle dynamicznym, złożonym i podlegającym ciągłym przemianom środowisku hal produkcyjnych oraz magazynów. Przemieszczanie się ludzi, wózków widłowych suwnic czy pociągów logistycznych tworzy bardzo gęstą sieć wzajemnych interakcji, w które płynnie i bezinwazyjnie musi wpasować się robot klasy AMR. Maszyna powinna posiadać taką konstrukcję i tak zaprojektowane systemy bezpieczeństwa, aby sprawnie realizować powierzone zadania transportowe, bez stwarzania zagrożeń dla ludzi, innych pojazdów, wyposażenia hali oraz dla transportowanych ładunków. Jednak najsprawniejszy, najbardziej ergonomiczny i uniwersalny wózek to tylko połowa sukcesu – drugą jest system umożliwiający planowanie oraz realizację zadań intralogistycznych.

Co sprawia, że robot AMR jest bezpieczny?

Nauczyliśmy się ufać robotom, choć nie zawsze wiemy, dlaczego są bezpieczne. Tymczasem roboty są maszynami, których systemy bezpieczeństwa powstają w oparciu o szczegółowe zapisy w powszechnie obowiązujących normach. Najnowszy pakiet regulacji znajdzie się normie PN-EN ISO 3691-4E „Wózki jezdniowe. Wymagania dotyczące bezpieczeństwa i sprawdzanie. Część 4: Wózki jezdniowe bez operatora i ich systemy”, której publikację zapowiedziano na sierpień 2020 r.

W robotach klasy AMR takich, jak VERSABOT 500 i VERSABOT 100, systemy bezpieczeństwa AUTONOMY@WORK można podzielić na kilka obszarów:

• aktywne systemy bezpieczeństwa – czyli wszystkie zabezpieczenia, których działanie jest reakcją na zmiany w środowisku pracy: czujniki ruchu, kamery, zderzaki, grzyb zatrzymania awaryjnego, skanery laserowe (zapewniają mapowanie terenu i pozycjonowanie robota) oraz system wizyjny, który pozwala kontrolować zmiany w otoczeniu robota,
• bierne systemy bezpieczeństwa – roboty wyróżniają się kolorem oraz są odpowiednio oznakowane, wysyłają sygnały ostrzegawcze świetlne i dźwiękowe, mogą emitować sygnały alarmowe – wszystko po to, aby pojawienie się robota zostało zauważone przez ludzi wykonujących pracę ręcznie lub operujących przy użyciu maszyn, np. wózków widłowych,
• zasada fail-safe – po polsku nazywana zasadą uszkodzenia w kierunku bezpiecznym, co oznacza, że w sytuacji uszkodzenia robota przechodzi on „w stan bezpieczniejszy”, np. jeżeli w trakcie przemieszczania się wystąpiła awaria skanera laserowego czy systemu wizyjnego, to robot automatycznie zatrzymuje się, bo zatrzymanie się jest stanem bezpieczniejszym od kontynuowania ruchu bez sprawnej nawigacji i możliwości wykrywania przeszkód.

Wymienione systemy oraz mechanizmy chronią otoczenie, w którym pracuje robot. Natomiast czynnikiem wpływającym na bezpieczeństwo transportowanych towarów jest konstrukcja robota AMR. Roboty VERSABOX posiadają budowę modułową, co przejawia się m.in. w tym, że uniwersalną platformę transportową można wyposażać w różne rodzaje osprzętu: podnośnik, wózek na kółkach, wieszak do transportu ram czy system rolkowy do pobierania ładunków z przenośnika rolkowego. Zapewniają one stabilność i bezpieczny transport w zasadzie dowolnych ładunków – w oparciu o wspomniane rozwiązania można dokonać dowolnej personalizacji, a także ścisłego dostosowania do konkretnych wymagań Klienta. Bardzo duży wpływ na bezpieczeństwo pracy robota ma też sposób zaprojektowania i dostosowania infrastruktury punktów poboru oraz zdawania ładunków. Proste, a jednocześnie precyzyjne rozwiązania dotyczące załadunku i rozładunku zapewniają minimalizację ryzyka uszkodzeń towarów w transporcie.

Aby w pełni wykorzystać potencjał robota, konieczne jest stworzenie odpowiedniego otoczenia programowego – systemu, który pozwoli projektować procesy, kontrolować ich wykonanie i sprawnie realizować.

Autonomy@Work, czyli siła w systemie

Wartość rozwiązań oferowanych przez VersaBox wynika nie tylko z ich innowacyjności, ale także z kompleksowości. Razem z hardware’em, czyli robotami VERSABOT, klienci otrzymują platformę intralogistyczną AUTONOMY@WORK™. Dzięki niej możliwa jest pełna integracja floty robotów ze środowiskiem produkcyjnym w trzech obszarach:

• integracja sprzętowa – wspomniana wyżej modułowa konstrukcja robotów VERSABOT pozwala na szybkie i elastyczne dostosowanie do dowolnego typu zadań transportowych,
• integracja programowa – platforma AUTONOMY@WORK oferuje uniwersalne API i dzięki temu pozwala na bezproblemową integrację z posiadanymi już systemami klasy MES,
• integracja z personelem ludzkim – różnego typu terminale mobilne zapewniają wygodną integrację pracy robotów z procesami realizowanymi przez ludzi.

AUTONOMY@WORK™ pozwala na łatwe i elastyczne projektowanie procesów logistycznych, monitorowanie ich wykonania, wymianę informacji pomiędzy robotami tworzącymi flotę oraz łączenie się z infrastrukturą istniejąca w środowisku pracy. AUTONOMY@WORK posiada narzędzia, dzięki którym można „nauczyć” robota odpowiednich zachowań, zależnych od tego, w jakim obszarze hali aktualnie znajduje się w danym momencie. Inne procedury manewrowania stosowane są na skrzyżowaniach alejek, inne na przecięciach tras robota z ciągami pieszymi, a jeszcze inne w trakcie manewrów w wąskich alejkach. Roboty VERSABOX potrafią nie tylko identyfikować przeszkody, ale także klasyfikować je w celu zastosowania odpowiedniej procedury ich omijania. Robot inaczej reaguje na pojawienie się człowieka, a inaczej na nadjeżdżający pociąg logistyczny. Dzięki opisanym wyżej inteligentnym i realnie autonomicznym działaniom można jednocześnie podnieść bezpieczeństwo oraz efektywność realizowanych zadań transportowych.

Podsumowanie

AUTONOMY@WORK pozwala na optymalne projektowanie procesów intralogistycznych, elastyczne i dynamiczne zarzadzanie flotą robotów oraz harmonijne włączenie jej w istniejącą infrastrukturę lub procesy działające w zakładzie produkcyjnym. „Inteligencja” systemowych rozwiązań proponowanych przez VERSABOX polega na tym, że nie są one przeciwstawne do działających procesów produkcyjnych, lecz je wspierają – wykorzystując potencjał robotów, oferują realną wartość biznesową.