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機器人與搬運車無縫接軌 打造工業4.0智慧工廠
[SmartAuto 王明德 報導]   2018年01月23日 星期二 瀏覽人次: [2688]

根據工研院IEK統計全球服務型機器人應用現況中,專業用途機器人(Professionalusagerobots)台數成長率達25%(約4萬1,060台)、金額成長14%(約46億美元),而用於製造業、物流業、批發零售業的物流機器人(logisticsystems)含無人搬運車(AGV)約成長50%。

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但有別於一般物流服務業搭載LiDAR-based,並建構環境地圖(SLAM)定位的無軌導引方式,特別是在要求精準定位、人機協作的的工業機器人領域,因為最終要求確認X-Y-θ定位時,恐無磁條AGV搭載雷達導引的公差過大,在廠內安全性及精度不佳;或須與機器直接接觸,允許公差在mm之內者,僅靠演算法還是會擔心意外碰撞。工廠還是傾向設置磁條來導引定位,同時要求符合IEC-61496規範,以確保AGV一旦脫離固定軌道、遭遇障礙物時,可即時減速或中止。

加上近年來「自主移動型機器人(Mobile robots)」蔚為風潮,可在工業4.0時代快速回應大批量客製化趨勢,自動化生產線必須更靈活、彈性,以節約人力,並提升安全性及生產力,可望為周邊感測元件、核心驅動模組製造廠商,與系統整合業者帶來龐大商機。

工研院機械所指出,該所早在5年前基於高齡少子化社會來臨、老師傅後繼無人,而積極投入開發AGV,加速將人力揀料與配送、搬運/上下料作業改為自動化運送,但直到近兩年來工業4.0話題興起,補足上下游產業缺口,才逐漸為人重視。其關鍵技術約可分為:無人搬運車多車系統物料自動配送技術、自動搬運/上下料,以及無軌式控制與導引技術。

無人搬運車的核心技術組成架構,由上到下依序為生產管理、派車系統、整機開發、關鍵模組。通常是中大型設備業者或工廠內部,都會有此生產管理系統,負責讀取產線生產管理ERP、分配製造程序。若須透過AGV,則會輸入派車UI系統,,考量多車及稼動率,而與多車通過多車通訊協議,再輸入路徑規劃和動作指令,避免碰撞。

目前工研院開發出來的AGV多車派車系統軟體,可支援1,000節點,提供使用者自行設計的UI介面;並與工業4.0接軌,提供通訊協議設計、交通管理法則分析和派車/交通法則模擬器,讓使用者在尚未進入廠房、倉庫前,即可針對產線和廠房實際佈署,得知需用AGV數量、可達成效率,並顯示運作實況。

至於整機和關鍵模組這兩年始陸續有台廠加入開發,卻仍須解決與國外品牌不同的難題,如克服中小企業為台灣產業主體,但長期遭遇資金不足,廠房高溫、地面油污、起伏等問題,即便有許多設備和導引技術已在國際上廣為使用,仍無法在建廠之初即先規劃自動化產線導入,還須大幅提高客製化程度。

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