Come scegliere un AGV

AGV della marca INDEVA

AGV è l’acronimo della parola inglese “automatically guided vehicle” (veicolo a guida automatica, in italiano). L’AGV è quindi un veicolo autonomo, senza conducente, che viaggia lungo una traiettoria prestabilita e che si orienta nello spazio grazie ad una tecnologia di guida che può essere:

• a nastro magnetico
• a traccia colorata
• a rotaia
• a laser
• a telecamera (optoguida)
• a GPS

Gli AGV sono alimentati da una batteria e sono dotati di protezioni di sicurezza nonché di meccanismi che permettono alla macchina di realizzare diverse operazioni, come ad esempio il sollevamento carichi.

La loro funzione principale è il trasporto di materie prime e prodotti finiti, principalmente in pallet e cartoni, sebbene possano essere usati anche per operazioni di sollevamento e impilamento.

Vengono utilizzati per lo più in fabbriche e magazzini, ossia in interno, ma non esclusivamente. Amazon è l’esempio più famoso di azienda che ricorre a flotte di veicoli a guida automatica per movimentare la merce nei propri magazzini.

AGV e soluzioni AGV

Per soluzione AGV si intende una soluzione logistica completa, integrata, che riunisce tutte le tecnologie necessarie affinché il veicolo si sposti ed effettui le sue mansioni correttamente. In quanto soluzione completa e integrata prende in conto non solo il corretto funzionamento del sistema (navigazione e controllo del traffico, comunicazione tra dispositivi, gestione delle operazioni di movimentazione e dei sistemi di sicurezza), ma anche l’installazione del sistema stesso e la sua manutenzione. Più concretamente, le soluzioni AGV sono composte da un sistema di controllo centrale, dei componenti che permettono di localizzare il veicolo, un’unità di comunicazione e diversi elementi periferici.

Una soluzione AGV dovrà essere scelta in funzione del compito che il veicolo dovrà svolgere e della complessità dell’infrastruttura già esistente o da realizzare. Per fare una scelta giudiziosa, sarà opportuno porsi le domande giuste.

Il veicolo a guida automatica dovrà movimentare carichi leggeri o pesanti?

• Per i carichi pesanti, sarà probabilmente necessario ricorrere ad un AGV su misura.

Che tipo di navigazione scegliere?

• Il tipo di navigazione (guida laser, a linea magnetica, GPS, ecc.) dipende dalle caratteristiche del sito in cui opererà l’AGV, ad esempio dalle condizioni di umidità, di temperatura, dal fatto che la macchina debba o no interagire con degli esseri umani, ecc.

Qual è il livello di precisione richiesto?

• Il livello di precisione degli AVG varia da un modello all’altro. Movimentare un carico merci con un mezzo non adatto a quel tipo di carico implica il rischio che la merce subisca dei danni durante l’operazione di movimentazione.

L’AGV è compatibile con il sistema logistico già esistente nella mia azienda?

• Le soluzioni AGV entrano a far parte di sistemi logistici automatizzati più complessi.
• Di conseguenza, è necessario garantirne la compatibilità con le interfacce preesistenti, quali potrebbero essere l’ERP, Enterprise Resource Planning, o il WMS, sistema di gestione del magazzino.

AGV standard o su misura? Quale scegliere?

• Un AGV standard ha sicuramente un minor costo d’acquisto e la sua manutenzione, essendo più facile da eseguire, potrà essere affidata ad un prestatore di servizi esterno e non necessariamente ad un tecnico specializzato della marca.
• Un AGV su misura è tuttavia la soluzione ideale qualora dobbiate movimentare carichi pesanti o speciali.

È necessario dotare un AGV di dispositivi di sicurezza?

• Dei sensori di rilevamento possono essere installati sull’AGV. Grazie ad essi, il veicolo sarà in grado di arrestarsi qualora venga a trovarsi di fronte ad un ostacolo o a una persona.
• È possibile munire il veicolo di spie luminose ed acustiche.

Centro di produzione con sistema AVG

L’uso degli AGV nei magazzini è aumentato esponenzialmente negli ultimi anni. Ciò è dovuto al fatto che migliorano l’efficienza della movimentazione dei materiali e aumentano di conseguenza la produttività. I sistemi AGV hanno diversi vantaggi:

• Funzionamento ottimale 24/7:
  • Non avendo bisogno di un conducente, i veicoli AGV possono funzionare 7 giorni su 7 nonché di notte.
  • Le pause di ricarica della batteria rappresentano le uniche interruzioni di funzionamento a cui sarà impossibile sottrarsi e, di conseguenza, andranno opportunamente pianificate.
• Sicurezza garantita di processi, carichi e persone:
  • Poiché l’AGV segue un percorso programmato, tutti i suoi spostamenti sono controllati, dall’inizio alla fine del processo. Ciò garantisce un migliore controllo delle spedizioni nonché la tracciabilità in tempo reale dei prodotti trasportati.
  • La maggior parte degli AGV è dotata di dispositivi di sicurezza che impediscono lo scontro con gli operatori.
  • In media gli AGV hanno un margine di errore di circa 10 mm, ossia sufficientemente ridotto da consentire un posizionamento preciso del carico e tale da eliminare i rischi di danni alla merce che sono invece associati al trasporto manuale.
  • Dotati di sensori di rilevamento e di sicurezza, gli AGV sono progettati per fermarsi di fronte ad un ostacolo ed evitare così di entrare in collisione con esso.
• Miglioramento delle condizioni di lavoro degli operatori e riduzione dei disturbi muscoloscheletrici (DMS):
  • Grazie a questi veicoli, che svolgono le operazioni di movimentazione dei carichi pesanti al posto degli esseri umani, agli operatori possono essere assegnate mansioni più interessanti, meno ripetitive e meno faticose.
• Riduzione dei costi operativi
  • L’AGV ha generalmente un ottimo tasso di rendimento perché consente il trasporto efficiente e sicuro dei prodotti e, allo stesso tempo, si rivela economico nella misura in cui riduce i costi di manodopera.
• I veicoli AGV, inoltre, possono funzionare anche in aree che per l’uomo sarebbero di difficile accesso, a causa, ad esempio, di temperature estreme o della presenza in loco di materiali pericolosi.
• L’AGV è una soluzione di automazione facilmente implementabile: se desiderate automatizzare solo una piccola parte della vostra produzione, ad esempio, potrete fare l’acquisizione di un singolo AGV e non necessariamente di un intero sistema di automazione.

Gli AGV, tuttavia, presentano anche alcuni svantaggi di cui sarà opportuno tener conto:

• Non funzionano in modo ottimale all’aperto, ad esempio su un terreno bagnato o accidentato che ne ostacoli i movimenti.
• Non sono adatti allo svolgimento di compiti non ripetitivi.
• Sono meno polivalenti dell’operatore.  Quest’ultimo, infatti, può svolgere più compiti ed adattarsi ad esigenze di produzione mutevoli.

Come abbiamo visto, gli AGV possono spostarsi grazie a diverse tecnologie di navigazione.

• Guida laser:
  • L’AGV è dotato di un laser rotante che permette al veicolo di rilevare i riflettori della sua area operativa e di stabilire in questo modo la propria posizione con estrema precisione.
  • È molto preciso (margine di errore di 25 mm circa) ed è particolarmente adatto per le applicazioni mediche.
• Filoguida:
  • L’AGV si sposta lungo una pista a terra che può essere composta da fili, rotaie, linee magnetiche o cavi.
  • L’installazione di queste piste, tuttavia, rende necessaria la realizzazione di lavori.
  • Questa soluzione AGV è adatta per le applicazioni in cui la flessibilità di utilizzazione non rappresenta un’esigenza.
• Guida ottica:
  • La telecamera di bordo dell’AGV riconosce una traccia dipinta a terra e la segue.
  • Il costo di installazione di questa soluzione è inferiore a quello degli AGV a filoguida e non richiede particolari lavori di installazione.
• Guida GPS:
  • Per calcolare automaticamente il percorso da seguire, l’AGV sfrutta una rappresentazione cartografica dell’area operativa. La navigazione GPS non necessita la realizzazione di alcun tipo di infrastruttura.
  • Questa tecnologia, oltre ad essere la più affidabile, è decisamente flessibile perché il software di mappatura consente di modificare in qualsiasi momento la mappa di cui si avvale l’AGV.

Carrello elevatore elettrico AGV della marca MSK

Esistono  3 tipi principali di AGV: i veicoli con unità di carico, i carrelli elevatori e i rimorchiatori.

• Veicoli con unità di carico:
  • Si tratta di veicoli a motore in grado di trasportare un singolo prodotto, un pallet oppure un contenitore con al suo interno più prodotti.
• Carrelli elevatori:
  • Vengono utilizzati per spostare i pallet e sono dotati di sensori, ad esempio a infrarossi, sulle forche.
• Rimorchiatori a guida automatica:
  • Sono veicoli a motore in grado di trainare uno o più veicoli sprovvisti di motore che fungono da unità di carico.
  • Sono in grado di spostare fino a 8 tonnellate e, per il trasferimento dei carichi, si avvalgono di appositi vassoi, a rulli o a cinghie, che possono essere sollevati ed abbassati, ecc.

Gli AGV vengono utilizzati per trasportare molti tipi di materiali, tra cui pallet, rulli, carrelli e contenitori.

In particolare, trovano impiego nei centri di produzione e nei centri logistici.

• Nei centri di produzione vengono utilizzati per diverse operazioni:
  • Movimentazione di materie prime (carta, acciaio, gomma, metallo e plastica).
    • La movimentazione include il trasporto di queste materie dal magazzino fino alla linea di produzione.
  • Trasporto dei prodotti durante il processo di produzione.
    • Gli AGV possono essere usati per spostare i prodotti da una postazione di produzione o lavoraione all’altra.
  • Consegna di parti e utensili.
  • Trasporto di prodotti finiti, che richiede una movimentazione particolarmente delicata.
    • La navigazione degli AGV è controllata costantemente e con precisione e il rischio di danni alla merce, di conseguenza, è ridotto al minimo.
  • Trasporto dei rifiuti verso i centri di riciclaggio.

• Anche nei centri logistici, ossia nei centri di stoccaggio e distribuzione, hanno numerose applicazioni:
  • Stoccaggio e prelievo dei prodotti.
  • Movimentazione dei pallet
    • Gli AGV possono spostare i pallet dal pallettizzatore al magazzino o alle banchine di spedizione.
  • Caricamento automatico di un rimorchio.
    • Questa applicazione è relativamente nuova, ma sta diventando sempre più popolare.
    • Gli AGV possono prelevare i pallet dai nastri trasportatori o dagli scaffali e depositarli nel rimorchio.
  • Mantenimento del flusso di prodotti in un magazzino.

AGV di movimentazione della marca SSI SCHÄFER

Negli ultimi anni, i software e la tecnologia dei sensori hanno fatto passi da gigante e ciò ha contribuito ad un considerevole miglioramento delle capacità dei sistemi AGV. I produttori, oggi, offrono veicoli più precisi, più sicuri e più efficienti che in passato.

Inoltre, esistono diverse tecnologie la cui implementazione, nei prossimi anni, potrebbe avere un enorme impatto sul settore degli AGV.

• Il LiDAR
  • Il sensore LiDAR trasmette impulsi laser che misurano la distanza tra un oggetto e l’AGV dotato di tale sensore. Il trattamento dei dati raccolti permette di tracciare una mappa a 360° dell’area operativa, la quale a sua volta consentirà all’AGV di navigare senza infrastrutture aggiuntive.
• Sistemi di visione a telecamera
  • La telecamera consente di ottenere informazioni in tempo reale ed aiuta l’AGV a “vedere” gli ostacoli e l’infrastruttura.
  • Se queste informazioni vengono incrociate con quelle fornite dai sensori LiDAR, si ottiene un’immagine 3D completa e dinamica dell’area operativa esplorata.
• I nuovi software
  • I software sono la spina dorsale dei sistemi AGV. Le loro capacità possono risolvere le sfide specifiche di ogni tipo di installazione e permettono quindi di implementare soluzioni specifiche per soddisfare al meglio esigenze altrettanto specifiche.