高速ローミング対応AGVによる自動車組立ラインの効率化と最適化

　自動車組立プロセスは、自動化、モジュール化、プラットフォーム化、標準化、そしてスマート化に向けて着実に発展しています。ほとんどの制御システムがPLC機器を活用し、モジュール化されたシステムアーキテクチャを採用していますが、自動車組立業務のニーズに応えるためには、大規模な物流展開と管理システムが不可欠です。特に物流ラインが長く、頻繁な資材の移動が求められる組立業務では、AGV（自律走行車）を導入することでプロセスのワークフローを改善することができます。

　中国に拠点を構える有名なEV（電気自動車）メーカーは、デザイン、研究開発、製造プロセスを一体化した工場を設立しました。しかし、自動車製造において最も重要なプロセスの一つは、間違いなく製品の組立です。この工場では、AGVトロリーが材料の搬送に使用されており、自動車は組立ライン上で順次組み立てられていきます。これらのAGVトロリーはワイヤレスネットワークによって制御され、全ての車両部品は次の工程に向けてAGVによって輸送されます。

　生産ラインは管理システムにネットワーク接続され、設備データが活用されることで効率的な生産管理が実現されています。AGVによる輸送システムは、手作業による搬送の代替となり、材料の配分担当者の負担を軽減します。この結果、人的リソースの節約とコスト削減が実現されます。AGVは、容易にプロセスの自動化を提供でき、トラックやフォークリフトなどの従来の作業車両に代わって、インテリジェントな運用を可能にします。

　しかし、モバイル接続を確保するためには、AGVトロリーに高速Wi-Fiローミングクライアントを装備する必要があります。AGVは、通常、リンク接続の最終的な現場展開として利用されるため、インストール時点ではすでにWi-Fiアクセスポイント（AP）のカバレッジが整っています。ここでは、異なる接続プロトコルや構成を持つ複数のハードウェアブランドが組み合わされ、各デプロイメントに最適な形で展開されています。

　したがって、リアルタイムデータ通信の信頼性の高い接続を確保するには、高速ローミングおよび信号切り替え機能を備えた堅牢なデュアルバンドWi-Fiネットワークの構築が不可欠です。効果的な制御能力を維持する能力がAGVシステムの実用性を決定するため、AGVトロリーに搭載されているWi-Fiクライアントは、信頼性の高いAGV制御データ交換のために、複数のAP技術と通信できる必要があります。さらに、AGVバッテリーは複数のシステムに電力を供給するため、Wi-Fiクライアントデバイスは広い入力電圧範囲をサポートする必要があります。

• EKI-1361：1ポート RS-232/422/485 / 802.11b/g/n 無線LAN シリアルデバイスサーバ
• EKI-6333AC-2G：IEEE 802.11 a/b/g/n/ac 同時デュアルバンドWi-Fi AP/クライアント

　本プロジェクトでは、EKI-1361シリーズの高速ローミング無線クライアントが、AGVと中央制御システム間の通信において重要な役割を果たしました。IEEE802.11 a/b/g/n規格に準拠したこれらのデバイスは、2.4GHzと5GHzのデュアルバンドWi-Fi通信に対応し、無線信号の強度や現場の干渉に応じて周波数帯を自動的に切り替えることができます。また、EKI-1361は、AGVに搭載されるPLC（プログラマブルロジックコントローラ）との接続に便利なRS-232/422/485およびEthernet（RJ45）通信インターフェイスも搭載しています。これにより、複雑な配線や接続作業を簡略化し、現場の効率を大幅に向上させます。さらに、コンパクトなデザインが特徴で、限られた設置スペースしかないAGVにも最適な無線クライアントデバイスです。

　自動車組立工場の作業現場では、長い物流ルートに沿って複数のEKI-6333ACワイヤレスAPが設置され、中央制御室から監視されています。各APは、数十メートルのネットワークカバレッジを提供しており、そのため、AGVが移動する際には複数のAPのカバレッジエリアを通過しなければなりません。EKI-1361クライアントは、周囲のワイヤレス信号を自動的に検索し、信号強度に応じてAPを自動で切り替えることができます。また、EKI-1361は12V〜48V DCの広範囲な入力電圧に対応しており、さまざまな電圧に柔軟に対応できるため、AGVの運用がより安定し、現場での運用環境に適応することができます。

　EKI-1361 Wi-Fiクライアントは、100msの高速ローミング速度を提供し、複数のAPとの互換性により、信号の切り替えを迅速に行い、AGV制御データのスムーズな伝送を確保しました。この性能により、AGVが移動する際にも、通信の途切れや遅延を防ぎ、安定したデータのやり取りが可能となります。さらに、EKI-6333ACシリーズWi-Fi APとの組み合わせにより、製造現場全体にわたる広範な信号カバレッジを実現し、AGVトロリー向けに多様なワイヤレス通信ソリューションを展開することができました。

　EKI-1361 Wi-Fiクライアントは、そのコンパクトな設計により、限られたスペースにも適応し、AGVトロリーへの設置に最適です。さらに、EKI-1361は自動信号切り替え機能を搭載しており、AGV機器と制御システム間の信頼性の高いリアルタイム通信を確保します。さらに、シリアルおよびイーサネットインタフェースの追加提供により、多様なAGV管理インフラストラクチャと柔軟に統合することが可能となりました。

　これまでワイヤレスネットワークは、主にカバーエリアを提供するために設計されていましたが、現代のデータ通信の要求に応えるためには、単なるカバレッジだけでなく、ネットワークの容量を考慮する必要があります。自動車メーカーは、2.4 GHzと5 GHzの両方の周波数帯域を活用することで、利用可能な無線帯域幅を2倍に拡張し、一般的なAGVの運用エラーを回避することができました。

　全体として、AGVシステムは、作業員の移動や物資の輸送に伴う運用の中断や安全リスクを大幅に削減させました。手作業による物資の取り扱いを最小限に抑えることで、オペレータが実務に集中してワークフローを効率化し、リソースの利用可能性を向上させることができました。

• 802.11r Wi-Fi対応、100msの高速ローミングによるシグナル切替対応。
• シリアル、イーサネット、Wi-Fi通信を提供。
• 産業用グレード設計で広範囲動作温度 (-40 ~ 75℃ / -40 ~ 167℉)
• 12 ~ 48 VDCの広範な電圧入力範囲と冗長性を備え、信頼性の高い運用を実現。
• ワンストップソリューションで便利なメンテナンスとアップグレードが可能。