Die Nachfrage nach autonomen mobilen Robotern (AMRs) und fahrerlosen Transportfahrzeugen (AGVs) explodiert, da die industrielle Automatisierung
nimmt weiter Fahrt auf. Diese intelligenten Maschinen spielen eine entscheidende Rolle bei der Steigerung der Produktivität, ermöglichen eine flexible Produktion und gewährleisten die Arbeitssicherheit. Angesichts der wachsenden Zahl auf dem Markt verfügbarer Optionen und der sich entwickelnden Kundenanforderungen stehen Hersteller und Systemintegratoren jedoch vor erheblichen Herausforderungen bei der schnellen Entwicklung und Bereitstellung dieser Roboter.
Der Markt für AMRs und AGVs ist in den letzten Jahren weiter gewachsen, insbesondere in den Bereichen Fertigung, Logistik und Lagerhaltung. Laut Marktforschern stiegen die Auslieferungen mobiler Roboter im Jahr 2022 um 53 % und werden in den nächsten fünf Jahren voraussichtlich mit einer Rate von etwa 50 % pro Jahr weiter wachsen. Dieses Wachstum spiegelt nicht nur die Nachfrage des Marktes nach Automatisierungstechnologie wider, sondern auch das dringende Streben der Fertigungsindustrie nach mehr Produktivität und Flexibilität.
Angesichts des rasanten Marktwachstums stehen die Hersteller von AMR und AGV jedoch vor einer Reihe von Herausforderungen. Einerseits müssen sie ständig Innovationen entwickeln, um neue Funktionen und Lösungen bereitzustellen, die den Kundenanforderungen entsprechen. Andererseits müssen sie auch auf die Markteinführungszeit achten, um sicherzustellen, dass ihre Produkte schnell auf den Markt kommen und die Führung übernehmen können.
Herausforderungen bei der Entwicklung mobiler Roboter
Hersteller und Systemintegratoren stehen bei der Entwicklung mobiler Roboter vor einer Reihe von Herausforderungen. Erstens ist die Entwicklung, Herstellung und Integration mobiler Roboter ein komplexer Prozess, der einen erheblichen Aufwand an Zeit, Aufwand und Fachwissen erfordert. Zweitens müssen Hersteller angesichts der ständigen Weiterentwicklung der Technologie und der Entstehung neuer Lösungen und Technologien ständig lernen und sich an neue Technologietrends anpassen. Schließlich müssen Hersteller aufgrund der vielfältigen und sich ändernden Natur der Marktanforderungen in der Lage sein, schnell auf Kundenbedürfnisse zu reagieren und maßgeschneiderte Lösungen bereitzustellen.
Um diese Herausforderungen zu meistern, müssen Hersteller und Systemintegratoren eine Lösung finden, die flexibel, effizient und einfach zu integrieren ist. Modulare Lösungen als aufkommender Technologietrend bieten neue Ideen und Methoden für die Entwicklung mobiler Roboter.
Modulare Lösungen beschleunigen die AMR- und AGV-Entwicklung
Modulare Lösungen zerlegen komplexe Systeme in unabhängige Module mit jeweils spezifischen Funktionen und Schnittstellen und bieten drei wesentliche Vorteile:
Flexibilität: Verschiedene Module können schnell kombiniert werden, um unterschiedlichen Kundenanforderungen und Anwendungsszenarien gerecht zu werden.
Einfache Integration: Standardisierte Schnittstellen und Protokolle zwischen Modulen vereinfachen die Integration mit anderen Systemen oder Geräten.
Skalierbarkeit: Mit dem technologischen Fortschritt und den Marktveränderungen können problemlos neue Module oder Funktionen hinzugefügt werden, um die Systemfunktionen zu erweitern.
Bei der Entwicklung von AMRs und AGVs können modulare Lösungen den Entwicklungsprozess erheblich vereinfachen und die Markteinführungszeit verkürzen.
Zum Beispiel.
Rexroth bietet den Roboterbaukasten ROKIT und den Automatisierungsbaukasten ctrlXAUTOMATION als modulare Komplettlösung an. Die Lösungen umfassen Software- und Hardwarekomponenten, die Positionierung, Navigation und Bewegung für eine Vielzahl von Fahrzeugtypen übernehmen. Mit dieser Lösung können Hersteller schnell mobile Roboter bauen, die den Anforderungen ihrer Kunden entsprechen, und die Markteinführungszeit deutlich verkürzen.
Die ROKIT-Suite umfasst hochmoderne Hardware- und Softwarekomponenten, die die Positionierungs-, Navigations- und Bewegungssteuerungsanforderungen aller Fahrzeugtypen präzise erfüllen. Das auf Linux basierende Echtzeitbetriebssystem, standardisierte offene Schnittstellen, flexible Programmiertechniken sowie webbasiertes Engineering und umfassende IoT-Konnektivitätsfunktionen reduzieren den Komponenten- und Engineering-Arbeitsaufwand drastisch und steigern die Effizienz um bis zu 30 bis 50 Prozent.
Zusammenarbeit und Datenaustausch
ctrlX AUTOMATION basiert auf offenen Standards wie EtherCAT, OPC UA, MQTT, VDA 5050 etc. und sorgt so für Kompatibilität und Interoperabilität mit unterschiedlichen Systemen. Und die ROKIT Suite bietet Anwendern große Flexibilität durch die Kompatibilität mit gängigen PCs, Betriebssystemen und Laserscannern.
In Bezug auf den Datenaustausch können ROKIT-Komponenten wie Locator, Navigator und Motor nahtlos an die Steuerungsplattform ctrlX CORE angebunden werden und über deren Anwendungsarchitektur effizient Daten übertragen. Darüber hinaus sorgt die Data-Layer-Technologie von ctrlX für einen schnellen und präzisen Datenaustausch zwischen Prozessdaten und Sicherheitsfunktionen.
Programmieranforderungen
Für die Implementierung von AMR- und AGV-Komponenten sind keine umfassenden Programmierkenntnisse erforderlich. Die intuitive und benutzerfreundliche grafische Benutzeroberfläche von aXessor verkürzt die Markteinführungszeit erheblich und ermöglicht es dem Benutzer, sich auf die Kerngeschäftslogik des Projekts zu konzentrieren.
Offene Softwarearchitektur und Anwendungen
Die offene Software-Architektur von ctrlX AUTOMATION lässt Entwicklern die Freiheit, die gewünschte Anwendung zu wählen oder beliebige Open Source-Software zu verwenden. Auch selbst entwickelte Software lässt sich auf der Steuerungsplattform ausführen und Funktionen aus allen gängigen Programmiersprachen in Anwendungen transformieren, die über den ctrlX Store verteilt und betrieben werden können.
Sicherheitsanforderungen
Für die Sicherheitsanforderungen von AMRs und AGVs bieten ctrlX AUTOMATION und ROKIT Motor umfassende Lösungen. Mit der EtherCAT Fail-Safe (FSoE)-Anbindung werden alle Sicherheitsinformationen zuverlässig ausgetauscht und funktionale Sicherheit gemäß Leistungsklasse d realisiert. Darüber hinaus stellt die Sicherheitslösung ctrlX SAFETY die notwendigen Schnittstellen und Module bereit, um sichere Rechenberechnungen zu unterstützen und einen stabilen Systembetrieb zu gewährleisten.
Einfach zu implementieren
Werksleiter können AMRs und AGVs problemlos integrieren, ohne dass kostspielige Änderungen an der Infrastruktur erforderlich sind. Die laserbasierte Positionierungssoftware von robit locator bestimmt den Standort des Fahrzeugs in Echtzeit und erstellt automatisch eine Karte der Umgebung, ohne dass Änderungen an der vorhandenen Struktur erforderlich sind.
Robotik- und Automatisierungskomponenten vereinfachen nicht nur den Entwicklungsprozess, die Inbetriebnahme und den Engineering-Prozess eines fahrerlosen Transportsystems, sondern verkürzen auch den Entwicklungszyklus, indem sie durch ein hochintegriertes und kompaktes Design die Anzahl der erforderlichen Komponenten, den Montageraum, die Schnittstellen und die Verkabelung drastisch reduzieren. Mit dieser Lösung kann die Topologie von AGVs erfolgreich einfacher und flexibler gestaltet werden, was dem hohen Bedarf an Automatisierung und Intelligenz in zukünftigen Fabriken gerecht wird.