AGV với công nghệ chuyển vùng kết nối mạng tốc độ cao giúp tăng tốc và tối ưu hóa dây chuyền lắp ráp ô tô

Thông tin chung

Lập kế hoạch quy trình lắp ráp ô tô đang phát triển theo hướng tự động hóa, mô đun hóa, nền tảng hóa, tiêu chuẩn hóa và thông minh hóa. Mặc dù hầu hết các hệ thống điều khiển đều sử dụng thiết bị PLC và áp dụng kiến trúc hệ thống mô-đun, nhưng để đáp ứng nhu cầu của hoạt động lắp ráp ô tô, cần phải có nhiều hệ thống quản lý và triển khai hậu cần quy mô lớn. Đối với các hoạt động lắp ráp có dây chuyền hậu cần dài và vận chuyển vật liệu thường xuyên, việc triển khai các phương tiện dẫn đường tự động (AGV) có thể cải thiện quy trình làm việc của quy trình.

Một nhà sản xuất xe điện nổi tiếng đã thành lập một nhà máy ở Trung Quốc để tích hợp các quy trình thiết kế, R&D và sản xuất. Tuy nhiên, quy trình quan trọng nhất trong sản xuất ô tô chắc chắn là lắp ráp sản phẩm. Ô tô được lắp ráp trên dây chuyền lắp ráp sử dụng xe đẩy AGV cho các hoạt động vận chuyển vật liệu. Các xe đẩy AGV được điều khiển bằng cách sử dụng mạng không dây và tất cả các bộ phận của xe được AGV vận chuyển đến khu vực lắp đặt tiếp theo trong quy trình lắp ráp.

Yêu cầu hệ thống

Các dây chuyền sản xuất được nối mạng với hệ thống quản lý và dữ liệu thiết bị được tận dụng để quản lý sản xuất. Hệ thống vận chuyển bởi AGV cung cấp giải pháp thay thế hiệu quả cho việc xử lý thủ công giúp giảm nhu cầu về nhân viên phân phối vật liệu, tiết kiệm nguồn nhân lực và chi phí. Bằng cách cung cấp quy trình tự động hóa dễ dàng, AGV thậm chí có thể thay thế xe tải, xe nâng và các phương tiện vận hành khác để vận hành thông minh.

Tuy nhiên, để đảm bảo kết nối di động, xe đẩy AGV phải được trang bị ứng dụng khách chuyển vùng Wi-Fi tốc độ cao. Trong các nhà máy lắp ráp ô tô, AGV thường là thiết bị triển khai tại hiện trường cuối cùng để chạy thử liên kết. Do đó, vị trí cài đặt sẽ có vùng phủ sóng Wi-Fi AP, nơi nhiều thương hiệu phần cứng với các giao thức và cấu hình kết nối khác nhau được kết hợp cho mỗi lần triển khai.

Do đó, để đảm bảo kết nối đáng tin cậy cho truyền dữ liệu thời gian thực, việc thiết lập mạng Wi-Fi băng tần kép mạnh mẽ với khả năng chuyển vùng và chuyển đổi tín hiệu nhanh là rất quan trọng. Do khả năng duy trì năng lực điều khiển hiệu quả quyết định tính thực tiễn của hệ thống AGV, Wi-Fi Client được cài đặt trên xe đẩy AGV phải có khả năng giao tiếp với nhiều công nghệ AP để trao đổi dữ liệu điều khiển AGV đáng tin cậy. Hơn nữa, vì pin AGV được sử dụng để cung cấp năng lượng cho nhiều hệ thống, các thiết bị Wi-Fi Client đó phải hỗ trợ dải điện áp đầu vào rộng.

Triển khai dự án

• EKI-1361: 1-port RS-232/422/485 to 802.11 a/b/g/n WLAN Serial Device Server
• EKI-6333AC-2G: IEEE 802.11 a/b/g/n/ac Concurrent Dual-Band Wi-Fi AP/Client
  

Mô tả hệ thống

Đối với dự án này, sản phẩm Wireless Client chuyển vùng nhanh EKI-1361 của Advantech đã cung cấp công nghệ thiết yếu để liên lạc giữa AGV và hệ thống điều khiển trung tâm. Tuân thủ tiêu chuẩn IEEE802.11 a/b/g/n, các thiết bị này hỗ trợ giao tiếp Wi-Fi 2.4G/5G băng tần kép và có thể chuyển đổi giữa các dải tần tùy theo cường độ tín hiệu không dây và nhiễu tại chỗ. EKI-1361 cũng được trang bị giao diện truyền thông RS-232/422/485 và Ethernet (RJ45) để kết nối thuận tiện với bộ điều khiển PLC trên AGV. Thiết kế nhỏ gọn làm cho các thiết bị khách không dây này trở nên lý tưởng cho các AGV có không gian lắp đặt hạn chế.

Trên sàn lắp ráp, nhiều điểm truy cập không dây EKI-6333AC được lắp đặt dọc theo tuyến đường hậu cần dài và được giám sát từ phòng điều khiển trung tâm. Mỗi AP cung cấp bán kính phủ sóng mạng hàng chục mét. Điều này có nghĩa là trong quá trình hoạt động truyền dẫn, các AGV phải đi qua nhiều vùng phủ sóng của AP. May mắn thay, các thiết bị EKI-1361 có thể được định cấu hình để tìm kiếm các tín hiệu không dây gần đó theo cường độ tín hiệu và tự động chuyển đổi mà không bị hạn chế AP khi cường độ tín hiệu thấp hơn một giá trị nhất định. Ngoài ra, vì các thiết bị EKI-1361 hỗ trợ dải điện áp đầu vào rộng từ 12 ~ 48 VDC nên chúng có thể hỗ trợ nhiều điện áp để linh hoạt hơn nhằm đảm bảo AGV vận hành trơn tru.

Lợi ích

Các thiết bị Wi-Fi Client EKI-1361 của Advantech cung cấp tốc độ chuyển vùng nhanh 100ms và khả năng tương thích với nhiều AP để chuyển đổi tín hiệu nhanh nhằm đảm bảo truyền dữ liệu điều khiển AGV trơn tru. Kết hợp với các Wi-Fi AP EKI-6333AC, điều này cho phép nhà sản xuất thiết lập vùng phủ sóng tín hiệu toàn diện trên toàn bộ địa điểm nhà máy và triển khai nhiều giải pháp liên lạc không dây cho xe đẩy AGV.

Với thiết kế nhỏ gọn, EKI-1361 giúp tiết kiệm không gian lắp đặt, khiến chúng trở nên lý tưởng để triển khai trên xe đẩy AGV. Các thiết bị EKI-1361 cũng được cấu hình để chuyển đổi tín hiệu tự động để đảm bảo liên lạc thời gian thực đáng tin cậy giữa thiết bị AGV và hệ thống điều khiển. Ngoài ra, việc cung cấp thêm các giao diện nối tiếp và Ethernet cho phép tích hợp linh hoạt với cơ sở hạ tầng quản lý AGV đa dạng.

Trước đây, các mạng không dây được thiết kế đơn giản để cung cấp vùng phủ sóng cho khu vực mong muốn. Nhưng nhu cầu truyền thông dữ liệu hiện đại có nghĩa là các mạng phải được thiết kế cho dung lượng truyền tải chứ không chỉ vùng phủ sóng. Bằng cách sử dụng cả hai băng tần 2,4 và 5 GHz, nhà sản xuất ô tô đã có thể tăng gấp đôi băng thông không dây có sẵn và tránh các lỗi vận hành AGV phổ biến.

Nhìn chung, hệ thống AGV giúp giảm đáng kể sự gián đoạn hoạt động và các nguy cơ mất an toàn liên quan đến việc di chuyển của nhân viên và vận chuyển vật liệu. Bằng cách giảm thiểu việc xử lý vật liệu thủ công, hệ thống AGV giải phóng người vận hành để tập trung vào các nhiệm vụ thực hành, hợp lý hóa quy trình làm việc và cải thiện tính khả dụng của tài nguyên.