רכבים אוטונומיים יש לא רק בכביש

היא נוסעת במהירות של 2 מטר לשנייה, ממקמת חלקים בדיוק של סנטימטר אחד ומומלץ לקרוא לה בשם אנושי. כל מה שרציתם לדעת על עגלה אוטונומית ולא העזתם לשאול

בסוף מרץ התקיים קורס בסיסי בעגלות אוטונומיות (AIV- Autonomous Intelligent Vehicle) מטעם חברת CTS הגרמנית ונציגתה בישראל, מולטיפק פלסטיק. כיאה לרוח התקופה, התקיים הקורס באופן מקוונן ולקחו בו חלק כ-40 אנשים מהתעשייה.

את הקורס הנחה אהוד נוימן, סמנכ"ל הפיתוח העסקי במולטיפק ואת החומר המקצועי העביר מר אלפרד פאמר (Alfred Pammer) ראש האוטומציה בחברה.

CTS הוקמה ב-2006 בגרמניה. בחברה 350 עובדים והיא מחזיקה נציגויות ב-12 מקומות בעולם. מחזור המכירות השנתי עומד על 72 מיליון יורו. החברה מייצרת עגלות אוטונומיות כבר למעלה מחמש שנים ו-165 עגלות שכאלו כבר נוסעות ברצפות ייצור ברחבי העולם. "צברנו ניסיון רב בשוק ואנו מכירים את צרכי הלקוח", מספר אלפרד "וזהו יתרוננו היחסי".

מה זה עגלות אוטונומיות?

בעבר, תנועה תוך מפעלית אוטומטית הצריכה תשתית והנחיה: מסלול מתוכנן מראש עם מסילות או חיישנים לאורכו שלא מאפשר גמישות במציאות משתנה.

ההתפתחויות הטכנולוגיות בשנים האחרונות פתחו בפנינו אפשרויות חדשות – עגלות אוטונומיות ואינטליגנטיות (AIV). עגלות אלו יכולות לנוע באופן חופשי מנקודה לנקודה כאשר הדבר היחידי המוגדר להן הוא נקודת היעד הרצויה. לעגלה יש אפשרות להיצמד למערכת חוקים מוגדרת מראש כגון מהירות מרבית המותרת באזורים מסויימים, תנועה חד כיוונית או אזורים בהם הכניסה אסורה. היא ממפה בצורה עצמאית את השטח באמצעות קרני לייזר הבטוחות לשימוש, בוחרת בעצמה את המסלול הרצוי והקצר על פי המצב בשטח, עוקפת מכשולים, מחשבת מסלול מחדש ומגיבה למציאת המשתנה.

שימושים עיקריים

העגלות נמצאות בשימוש נרחב המפעלים בתעשיית הרכב והאלקטרוניקה המאופיינים בתחנות עיבוד רבות בהם חלקי הייצור צריכים לעבור. גם בתעשיית הפלסטיק נעשה שימוש נרחב בעיקר בשילוב ייצור עם תהליכי הרכבה וכן תהליכים בהם יש אחסון חלקים במחסן ביניים עד להמשך התהליך איתם. לצורך כך מספקת CTS תכנון למחסנים חכמים ותחנות ביניים איתן יכולים העגלות לעבוד בסנכרון מלא בהוצאת ואחסנת חלקים. העגלות מתאימות גם לעבודה בסביבה נקייה (Class 5+4).

סוגי העגלות

מגוון "מוצרי המדף" הקיים ב-CTS גבוה אולם החברה מדגישה כי היא פתוחה גם להתאמות מיוחדות ללקוח, במידה והפתרונות הקיימים אינם מתאימים.

• עגלה משולבת מסוע – עגלות אלו נועדו להעברת קופסאות או חלקים. הן מגיעות בשני גדלים ותומכות בהזנה קדמית וצידית. גובה המסוע משתנה ומאפשר כיוון לפי הצורך. משקל ההעמסה נע בין 50-120 ק"ג. במידה ויש צורך בהגנה פיזית על המוצר ניתן לשלב את העגלה עם כלוב הגנה.
• עגלת מעלית – עגלה זו מאפשרת לפצות על הבדלי גובה בין 2 תהליכים. הדבר נפוץ בעיקר במכונות מהדור הישן שלא עובדות עם אותם מאפיינים. המעלית מאפשרת לפצות על הפרשי גובה של 500-1000 מ"מ ויכולה לעבוד עם מוצרים במשקל 40-80 ק"ג.
• עגלת קומות – בעגלה זו יש 2 עמדות להטענה של ארגזים. כך ניתן לנצל עמדה אחת להעברת המוצרים ואת העמדה שניה להחזרת הארגזים הריקים, לשימוש מחדש.
• עגלת שינוע – עגלה זו משמשת למעשה כקטר רכבת. היא חוברת לעגלות פשוטות שאינן ממונעות ומזיזה אותן ממקום למקום. העגלה מתאימה לשינוע משקלים של 130-250 ק"ג.

משטח ההטענה של העגלה יכול להיות מגלילים מצופים או ממסוע נע. אפשרות זו של מסוע מתאימה לשינוע חלקים שאין להם מספיק חיכוך או לחלקים עם רגליים המצריכים משטח נשיאה רציף. אפשרות נוספת לגמישות הייצור היא להיעזר בעגלה בה יש שינוי רוחב אוטומטי שמתאים להובלה של מגוון מוצרים בגדלים משתנים.

הפעלה קלה

ההדרכה הראשונית של העגלה ברצפת הייצור במפעל היא על ידי ג'וייסטיק, עליו שולט המפעיל. לאחר מכן העגלה יכולה לתפקד עצמאית לחלוטין מכל נקודה שנרצה. דיוק המיקום של העגלה גבוהה (+/- 10 מ"מ). מהירות הנסיעה יכולה להגיע עד ל-2 מטר לשנייה אך לרוב מומלץ לא לעלות מעבר ל-1 מטר לשנייה על מנת לשמור על סביבת עבודה נעימה לצד העובדים ברצפת הייצור.

מגבלות הניווט

תוכנת הניווט של העגלה מסתמכת על קריאה, הבנה ופיענוח של הסביבה החיצונית. זיהוי מיקומה במרחב מתבצע ע"י השוואה של הסביבה השמורה בזיכרון לסביבה אותה היא רואה כרגע בשטח. שינוי קיצוני מידי בסביבה הקיימת יבלבל את מערכת הניווט ולא יאפשר לה לתפקד. דוגמה לסביבה שכזו היא מחסנים בהם ערמות משטחים שדרכי הגישה אליהן משתנות במהירות. דגם העגלה הסטנדרטי אינו מתאים למצבים אלו אך ניתן להיעזר בציוד חישה נוסף אותו מתקינים על העגלה על מנת לתפקד גם בסביבה שכזו.

מגבלה נוספת היא בהתמודדות העגלה עם מכשולים. העגלות מתוכננות לעקוף את המכשולים ולהמשיך בדרכן. במידה והתגובה הרצויה היא המתנה עד שהמכשול יפנה את הדרך – העגלה לא לבצע (תבצע) זאת.

בקרה וסנכרון

"הפלטפורמה בה אנו משתמשים אמינה ומפותחת ומאפשרת לנו לחבר אליה לא רק את העגלות האוטונומיות אלא מכונות ורובוטים שונים. אנחנו מחזיקים את כל יכולות התכנון והייצור בבית, הן בתחום התוכנה והן בחומרה", מספר אלפרד.

את העגלות האוטונומיות ניתן לראות במסך בקרה אחד. המסך מראה תמונה חיה מהשטח, את המצב של כל יחידה, נצילות, היסטוריית התרעות, זמן טעינה, מרחק נסיעה ועוד. מהמידע ניתן להפיק בקלות דוחות ולייצא את הנתונים על מנת לעבדם, להפיק מסקנות ולייעל את התהליך.

המערכת עוברת קישור למערכות המפעל הקיימות  ERP, MESכאשר כל התקשורת מבוססת על REST. "תהליך הקישור למערכת שלנו קל ומהיר. הקישור המהיר ביותר למערכת MES היה 12 דקות, נתון שהפתיע גם אותנו", מספר אלפרד.

תחזוקה

טעינת העגלה מתבצעת אחת לשמונה שעות עבודה ואורכת כשעה. את הסוללה עצמה יש צורך להחליף אחת לחמש שנים. התחזוקה השוטפת פשוטה במיוחד ומכילה משימות ניקוי לעין הלייזר של העגלה וכן של גלגלי הטענת הקופסאות. גם הגלגלים התחתונים של העגלה (שני גלגלי הנעה וארבע גלגלים תחתונים נוספים) עוברים בלאי ויש צורך להחליפם לאחר שימוש של שנה עד שנתיים. ההחלפה קלה ומתבצעת על ידי ארבעה ברגים.

במידה וסביבת העבודה מכילה אבק באוויר, יהיה צורך בניקוי תדיר יותר של עין הלייזר העוזרת לעגלה להתמצא במרחב. כל חלקי החילוף נמצאים במלאי בחברה וזמינים מיידית למשלוח.

ומה בעתיד?

ברבעון הראשון של 2021 מתכננת החברה להרחיב את העגלות שיתאימו לנשיאה של משקלים גדולים בהרבה, עד 1.5 טון. אולם יתכן כי בגלל התמודדות עם מגפת הקורונה יכול עיכוב בלוח הזמנים.

אז איך מתחילים?

"התחלות זה דבר קשה, במיוחד כאשר מכניסים טכנולוגיה שאינה מוכרת לעובדים", אומר אלפרד. "אנחנו ממליצים להכניס בהתחלה עגלה אחת לתקופת פיילוט. חשוב לשמור על תנועה איטית (0.6-0.8 מטר לשנייה) על מנת ליצור סביבת עבודה אנושית נעימה. מומלץ גם לבצע האנשה לעגלה ואף לבחור לה שם. העובדים יתנסו בציוד, ירגישו את היתרונות ואף יחשבו על דרכים נוספות בהן העגלה האוטונומית יכולה לעזור. כך נפיג חששות ראשוניים ונאפיין טוב יותר את הצורך ברצפת הייצור", הוא מסכם.

למידע נוסף:

מולטיפק פלסטיק, אהוד נוימן, 050-495-1655, [email protected]

כיתוב:

כיתוב:

מגוון העגלות האוטונומיות מבית CTS.