Nel campo industriale e in particolare del settore manifatturiero, i sistemi logistici e di automazione, devono evolversi continuamente per soddisfare le abitudini dei consumatori che sono in costante cambiamento. Questo significa che i processi produttivi sono sempre più caratterizzati da repentini cambi e rapide riprogrammazioni dovute alla richiesta di lotti sempre più piccoli e diversificati.
I robot mobili attuali possiedono caratteristiche di adattabilità e flessibilità, impensabili fino allo scorso decennio, che possono agevolmente integrarsi in qualsiasi processo. Tuttavia nell’ambito della produzione vi sono ancora alcuni compromessi, come ad esempio la velocità di trasporto che è direttamente proporzionata alla produttività. Rompere l’equazione significa ottenere flussi logistici rapidi a prescindere da minori produttività, quindi fra i tanti colli di bottiglia, occorre trovare il giusto equilibrio tra la flessibilità necessaria e la perdita di velocità.
Integrazione e ottimizzazione dei robot mobili
Una possibile via per raggiungere l’equilibrio è aumentare i robot mobili all’interno della flotta anche se ciò può funzionare fino a un certo punto. Un numero crescente di AGV o AMR genera aumento del traffico nelle strutture, pertanto, sebbene vi siano software dedicati alla gestione flotta, il coordinamento dei veicoli, anche in relazione al layout delle aree, diventa un aspetto complesso. Ad esempio, veicoli che incrociano altri veicoli nelle intersezioni di percorso oppure l’assembramento ai dock di carico e scarico sono due variabili che hanno grande peso sulla rapidità di esecuzione delle missioni e che possono far diventare meno efficiente un intero processo.
Una flotta numerosa di solito non è la sola soluzione al problema poiché è richiesto un radicale cambiamento nella visione di insieme. Sistemi convenzionali (nastri) e mobili autonomi, movimentano le merci tra aree per la lavorazione o il prelievo; a differenza dei nastri trasportatori fissi, i robot mobili possono offrire molte più opzioni come ad esempio fungere da luoghi di stoccaggio temporaneo oppure predisporre durante il trasporto altre attività per le fasi successive del processo, come lo smistamento del materiale che ha più di una destinazione.
Il settore industriale lavora già da tempo su questa tematica con svariate soluzioni. Una tipica che ha avuto larga diffusione è quella dei robot standard a 6 assi installati sul robot mobile. Questa e altri tipi di configurazione beneficiano della combinazione di tecnologie di ultima generazione: l’AI, il machine vision, i QR code, l’RFID, tanto per citarne alcune. Queste tecnologie vengono utilizzate ad esempio per il riconoscimento e la selezione dei materiali da prelevare, per il calcolo dei corretti punti di presa, ma anche per acquisire informazioni sul percorso o per eseguire il tracking di ogni singolo ordine, e così via (un esempio applicativo con queste caratteristiche è stato presentato da Keba in occasione di SPS Italia 2024).
Va però considerato che questo tipo di integrazioni può mettere a dura prova il veicolo base, richiede infrastrutture proprie come controller, CPU più potenti e HMI, senza contare che il peso aggiuntivo riduce l’autonomia dei veicoli. In base a questi elementi è ormai prassi necessaria da parte dei produttori, adattare in modo preciso i robot mobili in modo da risparmiare peso e abbassare il livello di energia assorbita.
Ciò si può ottenere ottimizzando la struttura del robot e cambiando l’approccio progettuale dell’elettronica attraverso l’approccio “tutto su un’unica CPU”, tenendo presente che oggi sono disponibili diversi ambienti di progettazione e simulazione che possono ridurre notevolmente gli sforzi per lo sviluppo.
Robot mobili nei grandi magazzini
Nei grandi magazzini dove vi è una grande varietà di merci in rapido movimento può diventare necessario l’uso di flotte composte da oltre 100 veicoli. In tali scenari, i cosiddetti GtP (Good to Person) trasportano le singole cassette dal magazzino ai dock dove vengono prelevati gli ordini. Per una maggiore efficienza, un robot mobile con sovrastruttura a scaffalature per lo stoccaggio intermedio può essere una valida opzione poiché può contenete tutto il necessario per la preparazione degli ordini in una disposizione preordinata accelerando così il processo di raccolta.
I robot mobili conoscono gli ordini di lavoro e le relative ubicazioni dove sono conservati i relativi articoli. Ciò permette la massima autonomia di movimento fra i punti di stoccaggio tenendo anche conto che durante il percorso viene calcolato il percorso più breve.
La sinergia fra robot mobili prevede inoltre, non appena terminate le fasi di prelievo e consegna, un altro robot che riporta i contenitori nelle aree apposite del magazzino.
Idealmente, ogni robot della flotta è in grado di svolgere il lavoro di tanti veicoli, in base alla propria capacità totale di stoccaggio. I robot mobili sono in aumento e ciò spinge i produttori di AMR e AGV a offrire in futuro un portfolio di soluzioni ancora più ampio e performante. Oltre a un’ampia varietà di tool e moduli aggiuntivi, gli AGV AMR odierni prevedono, all’interno delle infrastrutture, l’integrazione di piattaforme modulari e scalabili e che forniscono funzioni primarie guida e navigazione, il concetto di servizio ma anche altre funzionalità aggiunte meccaniche o software aggiunti ai sistemi di controllo esistenti.
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