الطلب على الروبوتات المتنقلة المستقلة (AMRs) والمركبات الموجهة آليًا (AGVs) يتزايد بشكل كبير مع أتمتة الصناعة
تستمر الروبوتات الذكية في الإقلاع. تلعب هذه الآلات الذكية دورًا حيويًا في تعزيز الإنتاجية وتمكين الإنتاج المرن وضمان سلامة العمل. ومع ذلك، يواجه المصنعون ومُدمجو الأنظمة تحديات كبيرة في التطوير السريع لهذه الروبوتات ونشرها في مواجهة العدد المتزايد من الخيارات المتاحة في السوق ومتطلبات العملاء المتطورة.
استمر سوق الروبوتات ذاتية الحركة والمركبات الموجهة آليًا في التوسع في السنوات الأخيرة، وخاصة في قطاعات التصنيع والخدمات اللوجستية والتخزين. ووفقًا لباحثي السوق، نمت شحنات الروبوتات المتنقلة بنسبة 53% في عام 2022 ومن المتوقع أن تستمر في النمو بمعدل 50% تقريبًا سنويًا على مدى السنوات الخمس المقبلة. لا يعكس هذا النمو طلب السوق على تكنولوجيا الأتمتة فحسب، بل يعكس أيضًا سعي صناعة التصنيع العاجل لتحسين الإنتاجية والمرونة.
ومع ذلك، مع النمو السريع للسوق، يواجه مصنعو المركبات ذاتية الدفع والمركبات الموجهة آليًا عددًا من التحديات. فمن ناحية، يحتاجون إلى الابتكار باستمرار لتوفير ميزات وحلول جديدة تلبي احتياجات العملاء؛ ومن ناحية أخرى، يحتاجون أيضًا إلى التركيز على وقت طرح المنتجات في السوق لضمان دخول منتجاتهم إلى السوق بسرعة واستحواذهم على الصدارة.
التحديات في تطوير الروبوتات المتنقلة
يواجه المصنعون ومُدمجو الأنظمة عددًا من التحديات في تطوير الروبوتات المتنقلة. أولاً، يعد تصميم الروبوتات المتنقلة وتصنيعها ودمجها عملية معقدة تتطلب استثمارًا كبيرًا للوقت والجهد والخبرة. ثانيًا، مع استمرار تطور التكنولوجيا وظهور حلول وتقنيات جديدة، يحتاج المصنعون إلى التعلم والتكيف باستمرار مع اتجاهات التكنولوجيا الجديدة. أخيرًا، نظرًا للطبيعة المتنوعة والمتغيرة لمتطلبات السوق، يحتاج المصنعون إلى القدرة على الاستجابة بسرعة لاحتياجات العملاء وتوفير حلول مخصصة.
ولمواجهة هذه التحديات، يتعين على الشركات المصنعة ومُدمجي الأنظمة إيجاد حل مرن وفعال وسهل التكامل. وتوفر الحلول المعيارية، باعتبارها اتجاهًا تكنولوجيًا ناشئًا، أفكارًا وأساليب جديدة لتطوير الروبوتات المتنقلة.
الحلول المعيارية تسرع تطوير المركبات ذاتية الدفع والمركبات الموجهة آليًا
تقوم الحلول المعيارية بتقسيم الأنظمة المعقدة إلى وحدات مستقلة، كل منها لها وظائف وواجهات محددة، مما يوفر ثلاث مزايا رئيسية:
المرونة: يمكن الجمع بين وحدات مختلفة بسرعة لتناسب احتياجات العملاء المختلفة وسيناريوهات التطبيق.
التكامل السهل: تجعل الواجهات والبروتوكولات الموحدة بين الوحدات التكامل مع الأنظمة أو الأجهزة الأخرى أمرًا بسيطًا.
إمكانية التوسع: مع تقدم التكنولوجيا وتغيرات السوق، يمكن بسهولة إضافة وحدات أو وظائف جديدة لتوسيع قدرات النظام.
في تطوير المركبات الآلية المتنقلة والمركبات الموجهة آليًا، يمكن للحلول المعيارية تبسيط عملية التطوير بشكل كبير وتسريع وقت طرح المنتج في السوق.
على سبيل المثال.
تقدم شركة Rexroth مجموعة الروبوتات ROKIT ومجموعة أدوات الأتمتة ctrlXAUTOMATION كحل معياري كامل. تتضمن الحلول مكونات برمجية وأجهزة تتعامل مع تحديد المواقع والملاحة والحركة لمجموعة واسعة من أنواع المركبات. باستخدام هذا الحل، يمكن للمصنعين بناء روبوتات متحركة بسرعة تلبي احتياجات عملائهم وتقلل بشكل كبير من وقت طرحها في السوق.
تتضمن مجموعة ROKIT مكونات أجهزة وبرامج متطورة تتعامل بدقة مع احتياجات تحديد المواقع والملاحة والتحكم في الحركة لجميع أنواع المركبات. يعمل نظام التشغيل القائم على Linux في الوقت الفعلي والواجهات المفتوحة القياسية وتقنيات البرمجة المرنة بالإضافة إلى الهندسة القائمة على الويب وقدرات الاتصال الشاملة بإنترنت الأشياء على تقليل عبء العمل الهندسي والمكونات بشكل كبير وزيادة الكفاءة بنسبة تصل إلى 30% إلى 50%.
التعاون وتبادل البيانات
يعتمد ctrlX AUTOMATION على معايير مفتوحة مثل EtherCAT وOPC UA وMQTT وVDA 5050 وما إلى ذلك، مما يضمن التوافق والتشغيل البيني مع أنظمة مختلفة. كما توفر مجموعة ROKIT للمستخدمين مرونة كبيرة بفضل توافقها مع أجهزة الكمبيوتر الشخصية وأنظمة التشغيل والماسحات الضوئية بالليزر.
من حيث تبادل البيانات، يمكن توصيل مكونات ROKIT مثل Locator وNavigator وMotor بسلاسة بمنصة التحكم ctrlX CORE ونقل البيانات بكفاءة عبر بنية التطبيق الخاصة بها. بالإضافة إلى ذلك، تضمن تقنية طبقة البيانات الخاصة بـ ctrlX تبادل البيانات بسرعة ودقة بين بيانات العملية ووظائف السلامة.
متطلبات البرمجة
لا يتطلب تنفيذ مكونات AMR وAGV معرفة متعمقة بالبرمجة. تعمل واجهة المستخدم الرسومية البديهية وسهلة الاستخدام من aXessor على تقليل الوقت المستغرق لطرح المنتج في السوق بشكل كبير وتسمح للمستخدم بالتركيز على منطق العمل الأساسي للمشروع.
هندسة البرمجيات المفتوحة والتطبيقات
يتيح هيكل البرمجيات المفتوح لـ ctrlX AUTOMATION للمطورين حرية اختيار التطبيق المطلوب أو استخدام أي برنامج مفتوح المصدر. يمكن أيضًا تشغيل البرامج التي تم تطويرها ذاتيًا على منصة التحكم، بينما يمكن تحويل الوظائف من جميع لغات البرمجة الشائعة إلى تطبيقات يمكن توزيعها وتشغيلها عبر متجر ctrlX.
متطلبات السلامة
بالنسبة لمتطلبات السلامة الخاصة بالمركبات ذاتية الدفع والمركبات الموجهة آليًا، تقدم ctrlX AUTOMATION وROKIT Motor حلولاً شاملة. من خلال اتصال EtherCAT الآمن ضد الفشل (FSoE)، يتم تبادل جميع معلومات السلامة بشكل موثوق ويتم تحقيق السلامة الوظيفية وفقًا لفئة الأداء d. بالإضافة إلى ذلك، يوفر حل السلامة ctrlX SAFETY الواجهات والوحدات اللازمة لدعم الحسابات الحسابية الآمنة وضمان تشغيل النظام بشكل مستقر.
سهلة التنفيذ
يمكن لمديري المصانع دمج AMRs و AGVs بسهولة دون الحاجة إلى تغييرات مكلفة في البنية التحتية. يحدد برنامج تحديد المواقع القائم على الليزر الخاص بـ robit locator موقع السيارة في الوقت الفعلي ويولد تلقائيًا خريطة للبيئة دون الحاجة إلى أي تغييرات في الهيكل الحالي.
لا تعمل مكونات الروبوتات والأتمتة على تبسيط عملية تطوير وتشغيل وهندسة نظام المركبات الموجهة آليًا فحسب، بل تعمل أيضًا على تقصير دورة التطوير من خلال تقليل عدد المكونات ومساحة التركيب والواجهات والكابلات المطلوبة بشكل كبير من خلال تصميم مدمج للغاية. من خلال هذا الحل، يمكن إعادة تشكيل طوبولوجيا المركبات الموجهة آليًا بنجاح لتصبح أبسط وأكثر مرونة، مما يلبي الطلب المرتفع على الأتمتة والذكاء في المصانع المستقبلية.