Než objednáte AMR – nejprve vymezte zóny (VDA 5050 v3)

Než podepíšete objednávku flotily mobilních robotů, vyplatí se odpovědět na otázku, která ve fázi nákupu zazní jen zřídka: kam má robot právo jet, kde musí zpomalit a kam bez povolení vůbec nesmí vjet? Nejde o detail zavádění, ale o projekt haly. Nová verze komunikačního standardu VDA 5050 v3 přesouvá zóny AMR z úrovně jednotlivého vozidla na úroveň celé flotily, a to mění pořadí prací: nejprve rozpíšete zóny, teprve potom objednáte roboty.

Co ve skutečnosti mění VDA 5050 v3

VDA 5050 je otevřený standard komunikace mezi mobilními roboty a nadřazeným systémem řízení flotily. Jeho smysl je jednoduchý: umožňuje řídit flotilu složenou z vozidel různých výrobců z jednoho systému, místo aby byl závod uzavřen u jediného dodavatele. Verze 3.0 není kosmetická úprava. Jak popisuje The Robot Report, aktualizace přidává tři věci podstatné pro každého, kdo plánuje smíšenou flotilu: koncept zón (zone concept), sdílení tras (path sharing) a standardizovaný úsporný režim. Standard si přitom zachovává zpětnou kompatibilitu s dřívějším přístupem založeným na definovaných trajektoriích a koridorech.

Nejdůležitější je první změna. Dříve dostával robot hlavně body a trasy, které měl projet. Nyní software začíná „myslet v zónách" – pracuje s oblastmi haly, kterým byla přiřazena pravidla provozu. Autonomní robot si může sám naplánovat cestu mezi určenými body a nadřazený systém se stará o řízení provozu tím, že mezi vozidly vyměňuje informace o trasách. Pro Vaši halu to znamená jediné: aby flotila fungovala, musí někdo tyto zóny a pravidla nejprve navrhnout.

Tři typy zón AMR, které je třeba rozepsat před objednávkou

Koncept zón ve VDA 5050 v3 představuje oblasti s definovanými pravidly, jimiž se řídí pohyb robotů. Standard výslovně uvádí několik druhů a každý z nich odpovídá skutečnému rozhodnutí, které byste v hale stejně museli učinit.

• Zóny s omezeným přístupem – oblasti, do nichž robot nemá vjíždět, nebo smí vjet jen za určitých podmínek. Jsou to pracoviště lidí, stanoviště kontroly kvality, zóny s těžkou ruční manipulací.
• Jednosměrné trasy – oblasti, v nichž provoz probíhá jen jedním směrem. Oddělují proudy, které by se jinak v úzkých uličkách navzájem blokovaly.
• Zóny vyžadující autorizaci – oblasti, do nichž robot smí vjet teprve po výslovném povolení ze systému řízení. Typicky vrata, propusti, průjezdy mezi halami, místa křížení intenzivního provozu.

Všimněte si, že nejde o parametry robota – jde o rozhodnutí o organizaci prostoru. Ani nejlepší vozidlo neuhodne, že zóna u rampy je jednosměrná nebo že vjezd do montážního zásobníku vyžaduje souhlas. Někdo mu to musí říct v konfiguraci a předtím to stanovit v projektu haly. Proto je rozepsání zón prací, která se provádí před výběrem robotů AGV a AMR, nikoli po dodávce.

Path sharing potřebuje hranice, i fyzické

Sdílení tras je silná funkce: robot si plánuje vlastní cestu mezi body, místo aby jel pevně po jedné linii. Plynulost roste, ale roste i počet možných jízdních drah. Pokud si robot může vybrat jednu z několika cest, znamená to, že se na několika místech haly objeví způsobem, který je pro člověka stojícího vedle hůře předvídatelný.

Zde se objevuje hranice, na kterou se při nákupu softwaru snadno zapomíná: zóna existuje v systému řízení, ale člověk ji nevidí. Obsluha, skladník ani řidič vozíku nemají přístup k rozhraní flotily – mají jen to, co vidí na podlaze. Pokud path sharing umožňuje robotu objevit se na několika trasách, musí být každá z těchto tras čitelná i fyzicky. Jinak nastane situace, kdy vozidlo „ví", kam jede, a lidé kolem hádají.

Proto se zóna v softwaru a zóna v hale musí shodovat na centimetr. Hranice jednosměrných zón a oblastí s omezeným přístupem se vyznačují vodorovným značením – páskami a značkami, které z abstraktního pravidla dělají viditelnou čáru. Tam, kde se trasa kříží s pěším provozem nebo kde zóna mění charakter, bývá samotné značení příliš slabé a sahá se po pružném ohrazení, například po mobilních bariérách ZonePro, které oblast fyzicky oddělí a umožní rychle přesunout hranici, když se layout změní.

Smíšená flotila zvyšuje sázky

Hlavní důvod, proč VDA 5050 v3 vznikl, je škálování heterogenních flotil – řízení vozidel různých výrobců z jednoho systému bez závislosti na jediném dodavateli. To je dobrá zpráva pro závod, který chce flotilu rozšiřovat po etapách a přidávat roboty různých typů: malé přepravní jednotky, tahače, zdvižné plošiny.

Má to však důsledek. Čím více typů vozidel se pohybuje v jedné hale, tím důležitější je, aby zóny byly definovány jednou a respektovány všemi. Kdyby měl každý dodavatel vlastní, nekompatibilní pojetí tras, vrátili byste se na začátek – k chaosu a lock-inu. Společný jazyk zón funguje jen tehdy, když existuje jedna ucelená mapa pravidel provozu, k níž se připojují další roboty. Tato mapa je Vaším projektem haly, nikoli funkcí kupovanou spolu s prvním vozidlem.

Než odešlete poptávku – kontrolní seznam zón AMR

Následující seznam pomáhá nastavit správné pořadí: nejprve zóny, potom roboti. Vyplatí se jej projít před jednáním s dodavatelem, protože jde o otázky, které stejně zazní ve fázi konfigurace flotily.

• Máte zakreslenou mapu oblastí s omezeným přístupem – míst, kam robot nevjíždí nebo vjíždí podmíněně?
• Určili jste jednosměrné trasy tam, kde jsou uličky pro obousměrný provoz příliš úzké?
• Definovali jste zóny vyžadující autorizaci – vrata, propusti, průjezdy mezi halami?
• Jsou při zapnutém path sharing všechny alternativní trasy čitelné fyzicky, nejen v systému?
• Shodují se hranice zón na podlaze s hranicemi v konfiguraci flotily?
• Je plán zón nezávislý na dodavateli, aby přidání robota jiného výrobce nevyžadovalo přeprojektování celku?
• Lze značení a ohrazení přesunout, když se layout změní, bez sekání podlahy?

Pokud na většinu otázek odpovídáte „zatím ne", je to signál, že práci začínáte ze správného konce. Softwarový koncept zón funguje nejlépe tehdy, když má fyzickou oporu v hale: robot musí zónu „vidět" v systému, ale člověk jí musí rozumět na první pohled. Tyto dvě vrstvy se navrhují společně, před objednávkou, nikoli po prvním incidentu.

Nutí VDA 5050 v3 k výměně stávající flotily?

Ne. Standard si zachovává zpětnou kompatibilitu s dřívějším přístupem založeným na definovaných trajektoriích a koridorech, takže nové funkce, jako je koncept zón, lze zavádět postupně. Klíčové je, aby mapa zón v hale byla připravená a ucelená – pak se další vozidla připojují ke stávajícím pravidlům.

Kdo by měl zóny vymezit – dodavatel robotů, nebo závod?

Rozhodnutí o tom, které oblasti jsou uzavřené, jednosměrné nebo vyžadují autorizaci, činí závod, protože vyplývá z organizace práce a toků, nikoli z parametrů vozidla. Integrátor tato rozhodnutí převádí do konfigurace flotily. Nejlepší je, když plán zón vzniká společně s projektem značení a ohrazení, aby verze v softwaru a verze na podlaze byly jedním uceleným řešením.

Zdroje

• The Robot Report, „VDMA version 3.0 of VDA 5050 will help mobile robot fleets scale" – přehled změn ve VDA 5050 v3 (zone concept, path sharing, power-saving mode, heterogenní flotily): therobotreport.com