Memimpin Perkembangan: Inovasi Terbaru di Kendaraan Terpandu Otonom (AGV)

Konrad Lorenz memenangkan Hadiah Nobel di bidang Fisiologi dan Kedokteran pada 1973 untuk eksperimennya dengan perilaku hewan. Lorenz menemukan prinsip imprinting, di mana ikatan terbentuk antara hewan baru lahir dan pengasuh. Ini adalah mekanisme di mana stimulus pendengaran atau penglihatan digunakan untuk memacu anak untuk mengikuti orang tuanya. Di industri, kendaraan terpandu otomatis (AGV) menggunakan stimulus lingkungan untuk mengikuti rute tertentu.

Di sini, Jonathan Wilkins, direktur pemasaran pemasok bagian industri usang, EU Automation, membahas bagaimana kendaraan terpandu otomatis telah berkembang dari pengendali material sederhana menjadi robot otonom cerdas.

Kendaraan terpandu otomatis adalah robot seluler yang mengikuti marka atau sinyal selama navigasi. AGV pertama diperkenalkan pada tahun 1950 oleh Barrett Electronics, dan melakukan aksi tarik sederhana, dengan posisinya dipandu oleh kabel di lantai. Sejak tahun 1950, pasar telah berkembang pesat dan AGV digunakan di berbagai sektor industri.

Mengapa AGV?

Kendaraan terpandu otomatis terutama digunakan untuk tujuan penanganan material. Ini dapat mencakup berbagai tugas mulai dari pengiriman bagian tepat waktu ke baris produksi, hingga transitsi 24 jam. Jika kendaraan dilengkapi dengan mekanisme klem, fixture penempatan dan alat tambahan, ia dapat melakukan berbagai fungsi.

Bergantung pada aplikasi dan persyaratan, AGV dapat berfungsi secara terisolasi atau dalam armada. Ini membuat penggunaan AGV dapat diskalakan sesuai kebutuhan, sehingga manajer pabrik dapat membuat keputusan spesifik tentang jumlah kendaraan di fasilitas.

AGV dapat dilengkapi sensor untuk pelacakan, sehingga manajer pabrik dapat memantau posisi setiap kendaraan individu dan oleh karena itu melacak pergerakan material di sekitar fasilitas. Pengangkutan, transitsi dan pengiriman item dapat dicatat waktu sebagai bagian dari proses ini untuk meningkatkan pelacakan lebih lanjut. Informasi ini dapat diintegrasikan ke dalam sistem perencanaan sumber daya perusahaan (ERP) atau sistem perencanaan sumber daya material (MRP) perusahaan.

Bergantung pada aplikasi, ada berbagai metode navigasi kendaraan. Manajer pabrik dapat memilih sistem yang sangat sederhana, mirip dengan AGV awal, atau dapat memilih metode navigasi yang lebih canggih.

Navigasi

AGV awal dipandu di sekitar pabrik dengan metode kabel. Untuk menavigasi dengan cara ini, kabel ditanamkan ke dalam slot di lantai, dan mengirimkan sinyal radio, yang dapat dideteksi oleh sensor pada AGV. AGV kemudian dipandu di sekitar fasilitas mengikuti kabel. Meskipun teknik navigasi ini masih digunakan saat ini, ada berbagai metode lainnya yang dapat dipilih oleh manajer pabrik.

Beberapa AGV menggunakan pita panduan yang magnetik atau berwarna untuk menavigasi. Sensor pada AGV mendeteksi pita dan ini digunakan untuk memandu kendaraan. Pita panduan juga digunakan dalam navigasi target laser, di mana pita reflektif dipasang di dinding, tiang atau mesin dan AGV menghitung jarak menggunakan pemancar dan penerima laser. Ini memiliki kelebihan dibandingkan metode kabel, karena lebih mudah untuk mengubah rute kendaraan karena proses pemindahan pita lebih sederhana.

Dalam navigasi inersial, titik referensi ditanamkan di lantai pabrik pada koordinat x,y. AGV menggunakan informasi dari sensor, giroskop dan enkoder roda untuk menentukan lokasi. Perubahan dapat dilakukan pada jalur dengan hanya mengubah titik referensi, membuat metode ini lebih fleksibel. Namun, masih diperlukan beberapa perubahan pada infrastruktur pabrik, dan kendaraan tidak dapat membuat keputusan perencanaan rute secara independen.

Langkah berikutnya dari navigasi inersial adalah navigasi jalur terbuka — ini berarti kendaraan dapat bergerak secara independen dari satu tempat ke tempat lain, bergerak dari kendaraan terpandu menjadi kendaraan tanpa sopir.

Dari terpandu ke tanpa sopir

AGV tradisional melakukan gerakan yang telah ditentukan dan diprogram sebelumnya di sekitar fasilitas. Ini berarti ada beberapa kesulitan mengubah rute kendaraan setelah infrastruktur tertentu tersedia. Akhir-akhirnya, kendaraan yang lebih fleksibel dan cerdas telah diperkenalkan, yang mampu membuat keputusan dalam situasi yang belum pernah mereka hadapi sebelumnya.

Ras baru kendaraan ini dapat mengatasi salah satu masalah kunci untuk AGVS — mengalami sesuatu yang tidak terduga. Dalam lingkungan yang berubah, kendaraan tanpa sopir mungkin cocok lebih baik. Jenis kendaraan ini beroperasi secara independen dari sopir atau input pre-program yang tetap mengontrol pengemudi, percepatan atau rem secara langsung. Algoritma persepsi dan navigasi berbasis laser dapat digunakan untuk menavigasi secara dinamis di sekitar pabrik.

Pengendali logika terprogram (PLC) papan dapat diintegrasikan untuk mengurangi kesalahan dan membuat keputusan. Dengan terhubung ke sistem kontrol pusat, kendaraan dapat menganalisis keandalan dan efisiensi rutenya dan menyesuaikannya sesuai. Kendaraan dapat menggunakan machine learning untuk menjadi lebih efisien dalam situasi baru.

Kendaraan tanpa sopir dapat menggunakan komputer papan dan jumlah sensor yang lebih banyak untuk menyelesaikan tugas yang lebih kompleks, termasuk pengambilan keputusan. Metode navigasi yang independen dan cerdas bahkan dapat berarti manajer pabrik tidak perlu memodifikasi lingkungan atau infrastruktur pabrik. Salah satu teknik navigasi tersebut adalah navigasi fitur alami, di mana kendaraan dapat mencatat dan menyimpan gambar dan menghitung posisinya terhadap fitur yang ada.

Contoh AGV otonom adalah OTTO dari Clearpath Robotics, kendaraan tanpa sopir yang dapat memindahkan hingga 3.300 pound dengan kecepatan 4,5 mph. OTTO dapat menyesuaikan untuk mengambil rute terbaik, menghindari tabrakan saat bergerak.

Kendaraan juga dapat menggunakan sistem navigasi berbasis visi, menggunakan kamera sebagai mata. Manfaat tambahan dari ini adalah manajer pabrik mendapatkan tampilan virtual 3D ke lingkungan tempat peralatan beroperasi. Ini berarti jika AGV menemukan sesuatu yang tidak terduga atau tidak biasa, operator dapat dengan mudah menemukan penjelasan dan memperbaikinya.

Semakin banyak pabrik ditingkatkan dan fasilitas baru dibangun, AGV yang canggih akan terbukti menjadi komponen inti dari pabrik cerdas. Dengan teknologi sensor yang meningkat dan otonomi yang meningkat, AGV menjadi lebih cerdas dan lebih dinamis, bergerak dari kendaraan terpandu yang mengikuti jalur yang telah ditetapkan, menjadi pengambil keputusan independen otonom — banyak seperti hewan Konrad saat mereka tumbuh.