Cinco cosas: AGV y robots móviles autónomos

El proveedor de automoción Continental AG ha desarrollado su propia línea de vehículos autónomos de guiado automático (AGV) para el transporte de piezas en sus plantas de montaje y almacenes. Los AGV autónomos pueden transportar cargas de más de una tonelada.

Los AGV autónomos de Continental ya se están utilizando en las plantas de ensamblaje de la compañía en Zvolen, Eslovaquia, y Frankfurt am Main, Alemania, transportando piezas y materiales para la producción de frenos. Los AGV se dirigen automáticamente a los destinos programados y evitan obstáculos de forma flexible.

"El aumento de la eficiencia en la producción es importante para la competitividad a largo plazo", dice Alexander Schmitt, jefe del segmento de actuación y productos futuros del área comercial de Seguridad y Movilidad Autónoma de Continental. "Por esa razón, decidimos utilizar AGV para... dar forma a nuestros procesos de manera más flexible y eficiente... Estamos desarrollando una solución industrial que optimiza nuestras secuencias de producción y también es una idea comercial atractiva".

Los AGV juegan un papel importante en el flujo de materiales de una fábrica digitalizada. Reducen la necesidad de carretillas elevadoras y aceleran el transporte de piezas, dejando claro exactamente qué mercancías están disponibles y dónde están en todo momento. Esto ayuda a que los procesos sean más predecibles.

Los AGV estándar no pueden conducir de forma autónoma; solo se mueven en rutas fijas entre el inicio programado y las ubicaciones de destino. Cualquier cambio requiere una reprogramación compleja, tiempo y costos adicionales por modificaciones al sitio.

Durante el diseño, la producción y el montaje del AGV autónomo, el equipo de proyecto de Continental se basó en la experiencia de la empresa en el sector de la automoción. Las tecnologías de navegación y asistencia al conductor, como radar, lidar, cámaras y sensores ultrasónicos, fueron fundamentales para el desarrollo del nuevo AGV. Solo la transmisión eléctrica y el software para controlar el vehículo se basan en las tecnologías disponibles actualmente. El objetivo es que los AGV autónomos se desplieguen en las plantas de ensamblaje de Continental en todo el mundo.

Los AGV autónomos son una parte integral de la estrategia Industria 4.0 de Continental. El objetivo es optimizar toda la cadena de valor utilizando procesos digitalizados y flujos de datos con alta transparencia y previsibilidad, tiempos de producción cortos, inventarios bajos y alta flexibilidad.

Dürr está construyendo dos talleres de pintura automatizados para Sinotruk, un fabricante chino de camiones pesados. Equipados con tecnología de punta, los talleres de pintura se utilizarán para recubrir y pintar cabinas de camiones y camionetas para las marcas premium de Sinotruk, Ji'nan Truck y Ji'nan Commercial Vehicle.

Los talleres de pintura se están construyendo en Laiwu y Zhangqiu, en la provincia oriental china de Shandong.

La línea de AGV EcoProFleet de Dürr transportará las carrocerías de los vehículos a través de la línea, lo que permitirá un diseño flexible y permitirá a Sinotruk expandir la línea o integrar nuevos modelos en el futuro. Los AGV están diseñados específicamente para su uso en talleres de pintura y ya se utilizan en la producción de automóviles de pasajeros. Con las líneas de Sinotruk, los AGV se utilizan por primera vez para transportar cabinas de camiones.

Los AGV EcoProFleet pueden transportar una carga máxima de 1.000 kilogramos. La flota está controlada de forma inteligente por el software de control DXQ, que garantiza que todos los AGV ejecuten sus tareas de transporte y estén siempre en movimiento. Los AGV se cargan completamente en solo 1,5 minutos. Los puntos de carga están ubicados donde los AGV están estacionados para recoger o depositar las carrocerías de los camiones.

Al comienzo del proceso de pintura, las carrocerías de los camiones pasan por el proceso de inmersión rotacional RoDip E de Dürr, que permite a los ingenieros individualizar los procesos de pretratamiento y electrorrecubrimiento catódico para optimizar la calidad al utilizar diferentes modelos de cabina.

Cada cabina se transporta a través de los procesos de pretratamiento y electrorrevestimiento utilizando un carro programable libremente. Cada carro tiene un accionamiento de transporte y un accionamiento giratorio, que permiten controlar los movimientos horizontales y giratorios de forma independiente para cada cabina. Los tanques de inmersión para el proceso de rotación son más pequeños que con un transportador de péndulo tradicional, lo que significa que se requiere menos energía y productos químicos. Esto ahorra recursos y reduce los costos operativos.

A continuación, dos robots de sellado EcoRS de Dürr sellan las costuras internas y otros dos aplican insonorizante líquido en un proceso totalmente automático. Luego, 19 robots de pintura EcoRP, que están equipados con atomizadores de alta rotación EcoBell3, aplican una capa base y una capa transparente en cada taller de pintura.

Los robots permiten a Sinotruk lograr los mejores resultados de pintura posibles en términos de tono de color, valores de flujo y espesores de capa uniformes. Al mismo tiempo, la tecnología es más respetuosa con el medio ambiente. Los atomizadores de alta rotación con carga electrostática utilizan el material de manera eficiente. Con la tecnología de cambio de color y el EcoBell Cleaner D2 para la limpieza de atomizadores, también se minimiza la pérdida de pintura durante los cambios de color y el consumo de agente de lavado y solvente.

El sistema de separación en seco EcoDry X de Dürr, que no requiere agua ni productos químicos, es otra tecnología utilizada en los nuevos talleres de pintura. El sistema utiliza cajas de filtro de cartón económicas para separar de manera eficiente el exceso de rociado. Otro beneficio de la tecnología es lo fácil que es de usar. Si es necesario, las cajas de filtro saturadas pueden incluso reemplazarse durante la producción.

Al final del proceso de pintura, la superficie de la carrocería se revisa en una estación de control de calidad. En la mayoría de los talleres de pintura, esto se hace manualmente y solo se verifica una muestra aleatoria de carrocerías. Para Sinotruk, Dürr está instalando una estación de control de calidad completamente automática. Aquí, un robot inspecciona los puntos de control definidos en las cabinas de los camiones y usa sensores para registrar datos sobre las variaciones de color, la textura de la superficie y el grosor de la capa. Esta automatización ahorra tiempo en comparación con la medición manual. Estos datos se transfieren a una base de datos y se muestran en una HMI para que los ingenieros puedan realizar un seguimiento de los indicadores clave de rendimiento.

Fuera del proceso de pintura, la tecnología de prueba de final de línea también es de Dürr. En Laiwu, se utilizan cuatro bancos de pruebas equipados con tecnología de medición 3D de alta precisión para medir y ajustar la geometría del eje del vehículo. Además, los sistemas de asistencia al conductor se ajustan con precisión utilizando la tecnología de prueba de Dürr. Con el concepto de banco de pruebas modular x-DASalign, la tecnología de sensores para el sistema de advertencia de cambio de carril y el sistema avanzado de frenado de emergencia están perfectamente alineados en relación con el eje motriz geométrico del vehículo.

ABB se ha asociado con la empresa emergente Sevensense, con sede en Suiza, para equipar los robots móviles autónomos (AMR) de ABB con inteligencia artificial y tecnología de mapeo de visión 3D. Las tecnologías permitirán que los robots móviles de ABB naveguen de forma autónoma en entornos interiores y exteriores complejos y dinámicos cerca de las personas.

En julio de 2021, ABB adquirió ASTI Mobile Robotics, un fabricante de AMR en Burgos, España. La asociación de ABB con Sevensense, fundada en 2018 como un spin-off de ETH Zurich, una universidad pública de investigación, permitirá a ABB mejorar las capacidades de sus productos AMR. La sociedad incluye una inversión minoritaria en Sevensense a través de la unidad de capital de riesgo de ABB, ABB Technology Ventures.

"Nuestra asociación con Sevensense es otro hito en nuestros esfuerzos por desbloquear completamente la automatización flexible para nuestros clientes", dice Sami Atiya, presidente de ABB Robotics & Discrete Automation. "La integración de la IA y la tecnología de mapeo 3D de Sevensense con nuestras ofertas de AMR ayudará a acelerar el reemplazo de las líneas de producción lineales actuales con redes totalmente flexibles. Nuestra visión del lugar de trabajo del futuro es uno en el que los AMR mueven materiales, piezas y productos terminados entre estaciones de trabajo inteligentes en cada vez más entornos de trabajo no estructurados y dinámicos".

La tecnología de navegación de Sevensense utiliza visión artificial avanzada y algoritmos de IA para crear un mapa 3D que es más preciso y rentable que la tecnología actual. Un AMR equipado con tecnología de localización y mapeo simultáneos en 3D (SLAM) podrá interpretar con precisión su entorno, identificar a una persona, un palé u otro robot y tomar decisiones de forma autónoma para sortear estos obstáculos. Este nivel de inteligencia permitirá interacciones hombre-máquina más seguras y garantizará que los flujos de materiales alrededor de las fábricas y los almacenes sean seguros y eficientes para lograr la máxima flexibilidad y productividad.

Sevensense fue seleccionado para asociarse con ABB Robotics después de participar en el ABB Robotics Innovation Challenge 2021, que evaluó el rendimiento de una gama de tecnologías SLAM visuales de múltiples empresas.

Con 1.550 milímetros de largo, 800 milímetros de ancho y solo 220 milímetros de alto, el nuevo K41 Slim AGV de Kivnon Logistica tiene una carga útil máxima de 800 kilogramos. Capaz de movimiento omnidireccional, el AGV utiliza la tecnología SLAM para crear un mapa 3D de su entorno y navegar alrededor de obstáculos desconocidos. La velocidad máxima es de 1 metro por segundo. Los escáneres láser, un PLC de seguridad integrado y la señalización LED garantizan un funcionamiento seguro en 360 grados alrededor del vehículo.

El AGV se puede adaptar para transportar todo tipo de carros. También puede transportar cargas directamente a través de su mesa elevadora a bordo, que puede elevarse hasta una altura de 370 milímetros. El AGV se puede utilizar incluso como banco de trabajo. También se puede adaptar para conectarse a sistemas de gestión de flotas, incluidos los basados ​​en VDA 5050.

Capacidad máxima, en toneladas, del omniMove heavy-duty AGV de KUKA. El AGV se puede controlar manualmente o moverse de forma autónoma. A pesar de su enorme tamaño y capacidad de carga útil, navega con seguridad, moviéndose prácticamente de forma independiente. Las ruedas especialmente desarrolladas permiten que el AGV se mueva en cualquier dirección, incluso desde parado. Un sofisticado sistema de navegación garantiza maniobras autónomas sin riesgo de colisión y sin necesidad de marcas en el suelo. El AGV modular se puede escalar en tamaño, ancho y largo para acomodar una variedad de cargas.