账号:
密码:
智动化 / 文章 /

以Wi-Fi无线通讯设备增进仓储物流效率与安全
[作者 台達機電事業群]   2023年09月23日 星期六 浏览人次: [2243]

随着仓储物流行业逐渐导入自动化系统,工业级Wi-Fi无线通讯技术不仅可高效串联搬运设备与管理系统,同时也是提高物件、搬运设备与现场人员安全的核心环节。


近10年来,物联网(Internet of Things;IoT)的崛起及工业4.0的趋势,在工业现场导入自动化系统的市场逐渐活络。更新老旧设备的同时,如何导入智慧制造、提高机台设备效能与稼动率等等,是各行业需求所在。


全球近几年遭受COVID-19疫情的冲击,促使电子商务加快发展;仓储物流体系是电商强而有力的後盾,快速配送的物流运输是一键轻松购物的重要地基。


当商品配送需求暴增时,短时间内大量涌入的订单,导致传统仓储系统无法从容应付,商品出货规格错误率增加,物流配送的时间也变得冗长且无法预知。种种问题的衍生,让全球的智慧仓储物流系统蓬勃发展。如何加速仓储物流的智能化,应用工业自动化技术提升各环节效率,将是服务品质差异化的关键。


智慧仓储物流系统的核心概念是自动物料搬运(Automated Material Handling;AMH),此一范畴共涵盖以下几个项目:


· 自动导引车(Automatic Guided Vehicle;AGV)


· 自主式移动机器人(Autonomous Mobile Robot;AMR)


· 自动储存与检索系统(Automated Storage & Retrieval Systems;AS/RS)


· 自动输送与分拣系统


· 码倜/卸倜系统


· 仓储管理系统(Warehouse Management System;WMS)


· 仓库工作系统(Warehouse Execution System;WES)


· 其他


在AMH系统范畴中的各项目中,AGV成长最为快速,因此吸引众多厂商投入研发,目前技术发展最成熟。AGV已经普遍应用在材料仓储,适用於搬运不同的物料,在不同的装载点与卸载点灵活穿梭来回,调度更自由,增加生产线弹性、降低制造成本。AGV的技术目前已相当成熟和被普遍应用,以此技术为基础,将AGV搭配机器人手臂的应用也开始萌发,亦即目前大家所知道的自主式移动机器人(AMR)。


AMR最大的特色,是拥有可收集仓储环境资讯的感测器与机器视觉等周边零组件,具有自主即时运算能力,可配合当下的状况後做出决策。AMR搭载机器人手臂,可替代很多危险环境中所需人工,灵活的操作与调度系统,让更多仓储行业业者逐渐导入AMR的应用。


AMH范畴中另一个重要环节是自动储存与检索系统(AS/RS)。AS/RS由自动化储存装置与控制系统两部分组合而成。自动化储存装置的功能,是根据预先规划的储存规则,透过穿梭车(shuttle car)将货物存放到指定的位置,并根据检索指令,自动将货物取出。另外,控制系统则负责监视和控制整个AS/RS系统的运作,通过与後台物流管理系统之间的搭配,实现高效的物流运输。


自动化的AS/RS系统,可提高货物储存密度,节省储存空间,同时可提高检索准确性,减少人工成本与人为出错。AS/RS系统在高密度货物储存环境与自动化分拣的效果特别显着,正在被物流仓储行业中广泛地运用与发展中,也吸引众多厂商开始投入研发相关应用技术。



图1 : 自动化的AS/RS系统可提高货物储存密度及检索的准确性,减少人工成本与人为出错。(source:Sitma)
图1 : 自动化的AS/RS系统可提高货物储存密度及检索的准确性,减少人工成本与人为出错。(source:Sitma)

AMH自动物料搬运系统中执行搬运与取放的设备,如AGV、AMR,以及AS/RS的穿梭车,因为时时在移动搬运各种不同物料与物品,所以设备与控制中心间的通讯,必须采用无线通讯技术传输,而Wi-Fi无线网路更是在应用领域当中的????者,具有以下的优点:


首先是普及且通用,Wi-Fi的应用已经普遍存在於日常生活之中,无论於办公室、卖场或家庭里皆随处可见,在仓储物流行业现场导入难度较低。


再者,Wi-Fi是一个标准协议,所以不同制造商的Wi-Fi产品都可以相互通讯,没有相容性的问题,且方便随时扩充。同时,Wi-Fi无线通讯不须经由实体的缆线来进行资料封包传送,所以不需要像布建有线网路系统般,投入钜资进行安装施工作业,具有建置成本较低的优势。


Wi-Fi虽然具有上述的优势,但在动线复杂、充满货架与电机设备的工厂,或智慧仓储物流行业如此的应用环境,业者应用Wi-Fi的需求,还是大大不同於商办场合或家用场合。无论是AGV、AMR或AS/RS的穿梭车,都是时时不断移动的设备,若须确保设备、货件与人员的安全与运送的效率,讲求的是高稳定且不断线的无线网路环境,采用工业等级的Wi-Fi设备才是理想的选择。


洞悉仓储物流环境的现场应用痛点,台达研发的DVW-W01I2-E1系列无线AP (以下简称DVW),即是适合处理仓储物流搬运自动化系统的工业乙太网路解决方案。因应高稳定与不断线的无线通讯需求,DVW具有以下特点:


1.采用高阶Wi-Fi晶片

为了符合行业应用现场对高稳定Wi-Fi讯号的需求,DVW采用高阶IEEE 802.11ac的晶片,同时支援2.4GHz与5GHz的双频模式。仓储物流业者可利用抗干扰性较强的5GHz,作为AGV、AMR或AS/RS的穿梭车与中央控制系统的网路通讯频率,强化设备间无线网路通讯的稳定性。


因应仓储物流环境特点,需要进行远端调机或问题诊断时,则可以利用2.4GHz的通讯频率。采用双频模式的好处是,工程师在进行调机或问题诊断时,不会介入干扰到行业现场移动中之设备间的网路通讯,同时向下相容IEEE 802.11 a/b/g/n等不同规格的Wi-Fi产品,不须担心新旧时期Wi-Fi技术之间通讯的问题。


2.工业等级ONE Roaming漫游技术

仓储物流搬运行业现场的特性就是空间配置与搬运动线复杂。为确保搬运设备与管理系统之间的无线通讯信号强度,Wi-Fi无线网路都具有自动搜寻,并且更换不同存取点(Access Point;AP)的漫游功能(roaming)。


普通Wi-Fi产品漫游切换时间约需5秒左右,甚至更久。在这麽长久的漫游时间,可能造成仓储环境中的搬运移动设备因此停止不走,增加人员、货物与设备之间碰撞的危险,机器手臂停摆不动更可能会造成物料的损坏。DVW提供工业等级的ONE Roaming漫游技术,让无线通讯切换时间小於150毫秒,以无缝切换功能,确保设备搬运与取放动作顺畅不中断,提升效率与安全性。


另外,不同应用环境对於Wi-Fi漫游灵敏度的需求可能不同。DVW开放自行调整漫游叁数设定,让使用者可以针对不同的行业现场需求,配置出最合适的漫游叁数。



图2 : DVW提供工业等级漫游技术,使无线网路漫游切换时间小於150毫秒,确保设备搬运与取放动作顺畅不中断。(source:台达)
图2 : DVW提供工业等级漫游技术,使无线网路漫游切换时间小於150毫秒,确保设备搬运与取放动作顺畅不中断。(source:台达)

3.讯号涵盖更广、网路频宽更高

Wi-Fi网路性能不隹的另一个原因,常常是因为仓储物流环境现场空间复杂,导致无线网路讯号的多路径效应(multipath effect),造成干扰。


DVW采用多输入多输出(multi-input multi-output;MIMO)技术改善传输效率,大幅减少多重路径干扰与提高无线讯号稳定度,并搭配双天线设计使Wi-Fi网路涵盖范围更广,频宽更可高达867Mbps。


4.丰富多元通讯介面

当有些机电设备不支援乙太网路的介面与通讯协定时,使用DVW的RS-232或RS-485的串列通讯介面,并且搭配内建的Modbus协定转换功能,将Modbus Serial协定转换成Modbus TCP,轻松应付各种使用情境。


5.抗震设计

在确保通讯稳定不中断的同时,由於仓储物流环境中的移动运输设备因长时间不断行驶,安装Wi-Fi设备时必须考量体积精巧,且对环境具高耐受力,以确保设备通讯可靠。


DVW依循国际工业等级抗震标准IEC 60068-2-6进行抗震设计,符合工业级抗震耐摔应用环境,确保长效稳定性及可靠性;DVW体积精巧不占空间,高度比一支5寸的手机还小,可安装於任何款式的AGV、AMR或穿梭车,轻巧的重量亦不会造成前述搬运设备的重载。


6.重工业等级抗干扰设计

DVW依循国际重工业标准IEC 61000-6-2进行EMC电磁抗干扰设计,对於静电放电(Electrostatic Discharge;ESD)、突波(surge)等电气危害,都有优良的抵抗能力。


DVW采用IEEE 802.11ac高阶Wi-Fi晶片支援2.4GHz与5GHz双频并发,并且优化讯号涵盖范围与增加频宽;工业等级ONE Roaming漫游技术,小於150毫秒的高速切换时间;工业等级抗震保护与EMC抗干扰设计。这些专为自动物料搬运系统而产生的功能,将大幅助益客户强化仓库与厂办现场的Wi-Fi无线通讯基础建设,加速实现仓储物流行业的自动化与智慧化。


相关文章
风机节能:以中压变频器为水泥厂年省百万电费
充电站布局多元商业模式
以线性运动模组精密控制 提升产线良率与稼动率
高精张力控制技术提升电芯卷绕制程品质
机器视觉+自动化系统捡选优质柠檬
comments powered by Disqus
  相关新闻
» 洛克威尔自动化推出FactoryTalk Analytics GuardianAI 藉AI预测维护厂端设备
» 产发署协助金属机电产业 加速低碳及智慧化转型升级
» 东华农服中心通过认证 为东部首家有机农产品验证机构
» 研华与臻鼎战略合作 以AI共铸PCB产业数位绿色智慧化
» 金属中心无人机5G??速山难救助 与台东大学携手开发新利器
  相关产品
» 凌华科技ARM开放式架构触控电脑正式上市
» 安勤为自主机器智能打造新款 AI 工业电脑
» 凌华全新ASD+企业系列SSD固态硬碟重塑大数据应用高效安全储存
» 中美万泰新一代无风扇热??拔电池医疗级触控电脑
» 凌华科技新款显示卡搭载Intel Arc A380E GPU


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2024 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3
地址:台北数位产业园区(digiBlock Taipei) 103台北市大同区承德路三段287-2号A栋204室
电话 (02)2585-5526 #0 转接至总机 / E-Mail: webmaster@hope.com.tw