Interoperabilita AMR robotů

Autonomní mobilní roboty (AMR) se během několika let staly efektivním způsobem automatizace interní přepravy ve společnostech po celém světě. A s tím, jak se AMR stávají stále více a více poptávanou a používanou technologií, výrobci, sklady a distribuční komplexy registrují sofistikovanější požadavky. Pro přepravu zboží a materiálu potřebují specializovanou automatizovanou podporu – od obecných AMR přes paletizační a vysokozdvižné vozíky až po automatizovaně naváděná vozidla (AGV) – tak, aby mohly přijímat, skladovat, přemisťovat a odesílat položky rychleji a přesněji.

S rostoucími trendy automatizace a s implementací více AMR zařízení a dalších automatizovaných přepravních prostředků pak vznikají složitější dopravní situace. Logistické systémy pocházejí od různých prodejců s různými provozními standardy a samostatnými řídicími systémy. Tato komplexnost ale není ideální pro koncového zákazníka, který hledá snadnou obsluhu a jednotný řídicí a podpůrný mechanismus pro řízení a ovládání celé flotily svých AMR a AGV prostředků.

Proto je interoperabilita, tedy schopnost vzájemné spolupráce, velmi zajímavým tématem k diskuzi. Zde je pět typických otázek, které dostáváme, a naše odpovědi na ně:

V současné praxi každý prodejce AMR používá svůj vlastní software pro správu flotil robotů, což uživatelům ztěžuje efektivní provoz flotily namíchané z AMR a AGV vozidel. Jednoduše řečeno, interoperabilita je schopnost centrálního řídicího systému komunikovat a koordinovat se s hardwarem vozového parku od různých výrobců, za použití jednoho řídicího zdroje a jednoho rozhraní, což snižuje překážky pro komplexnější osvojení AMR technologií.

Interoperabilita dává z počátečního pohledu zákazníka velký smysl, protože proč být vázán na jediného dodavatele, když lze trh komoditizovat? Ale i když je dnes základ pro standardy interoperability vytvořen (např. MassRobotics a VDA 5050), je před námi ještě dlouhá cesta k plnému využití výhod interoperability.

Interoperabilita však znamená také obchodní výzvy. Vlastnictví systému a zodpovědnost za jeho fungování je šedá zóna. Je za systémové závady odpovědný dodavatel fleet managenent softwaru třetí strany, nebo jsou to výrobci robotů, i když tento fleet management software nenavrhli, ale přesto mu dodávají data? Nebo je na vině rozhraní, které se připojuje k ERP/WMS systému koncového zákazníka? Tyto oblasti jsou stále nejasné...

Z technického hlediska má každý prodejce obvykle dva typy softwaru: vlastní software robota, který řídí plánování jeho úkolů, a plánování založené na správě robotické flotily. Přitom není jasné, jak spravovat různé mapy a konfigurace od různých dodavatelů v systémech třetích stran. Navíc kvalita dat v systémech pro řízení flotily není standardizována, a proto může být obtížné objasnit, která data lze vyměňovat mezi dvěma různými AMR systémy.

VDA 5050 je standard pro komunikaci mezi různými AGV systémy, potenciálně od různých prodejců, a s jedním řídicím systémem. Standard popisuje rozhraní a protokoly mezi řídicí vrstvou a AGV systémy. AMR se do takového nastavení mohou vejít, jen pokud se vzdají části své autonomie.

Cílem tohoto standardu je umožnit AGV kompatibilním a mobilním robotům spolupracovat pomocí jednoho společného softwaru pro správu flotily. Jde o popis komunikace mezi dvěma entitami – AGV a systémem pro správu flotily – proto je nutné implementovat VDA 5050 na obou koncích komunikačního kanálu, aby celý systém správně fungoval. Záměrem VDA 5050 je řídit proces spíše na základní úrovni, na rozdíl od různých prodejců, kteří se snaží přicházet s vlastními řešeními pro správu flotil schopných fungovat ve výrobních provozech.

Projekt VDA 5050 je evropský standard pro interoperabilitu AGV a AMR. Vznikl na základě spolupráce mezi Německým svazem automobilového průmyslu (VDA) a Svazem pro přepravu a intralogistiku VDMA. Přestože byl iniciován německými asociacemi, bude široce používán v celé Evropě, a možná i v mimoevropských regionech.

MassRobotics je americký koncept pro standardy interoperability. Posláním skupiny je vyvíjet standardy pro nasazení AMR a dalších automatizačních zařízení od různých dodavatelů a umožnit jim spolupracovat ve stejném prostředí. Tento standard umožní robotům různých typů sdílet stavové informace a provozní konvence, aby mohly efektivně spolupracovat.

VDA 5050 i MassRobotics jsou v rané fázi a aktuální verze jsou omezeny na základní funkce, jako je komunikace příkazů do AMR/AGV a odesílání akcí. Ještě zbývá celá řada faktorů, které je nutné vyřešit pro zajištění zcela efektivního provozu flotil robotů.

Interoperabilita přináší mnoho výhod a v určitém okamžiku mohou systémy správy vozového parku třetích stran převzít plánování provozu a určitou výměnu dat, ale cesta k tomu není úplně hladká a stále se nacházíme v rané fázi. Standardy se stále testují a žádné systémy správy vozového parku třetích stran nejsou schopny poskytnout stejná data jako např. systém MiR Fleet. Jak bylo uvedeno, existuje mnoho obchodních a technických problémů, které je třeba vzít v rámci tématu interoperability v úvahu. Proto je zřejmé, že robotický software a software pro správu flotily od robotického výrobce stále zajišťuje lepší výkonnost AMR, a bude tomu tak ještě dlouhé roky.

V blízké budoucnosti se spíše setkáme s koexistencí mezi systémy, takže výrobci AMR zajistí nativní interoperabilitu pro své systémy, které zároveň budou moci být integrovány do systému pro správu flotil třetích stran. Nebo samy pracovat jako systémy třetích stran, zajišťující celkové řízení provozu různých AMR a dalších automatizovaných vozidel. U pokročilých funkcí, sběru dat, prediktivní údržby, vývoje a dalších je nejmodernější software od výrobce AMR stále hlavním klíčem k úspěšné integraci.

Jako zákaznicky zaměřená organizace MiR plně uznává potřebu interoperability mezi různými AMR a AGV pro efektivní řízení provozu napříč značkami. Proto máme tým pro interoperabilitu, jsme zapojeni do projektu VDA 5050 a jsme součástí pracovní skupiny MassRobotics AMR Interoperability Working Group.

Kromě toho má MiR otevřené rozhraní, které se ve své podstatě může integrovat se systémy pro správu flotil třetích stran. MiR je součástí projektu 5G-Robot – 5G Enabled Autonomous Mobile Robotic Systems, v němž naše společnost hraje aktivní roli. Je to spolupráce většího počtu subjektů, kam patří University of Aalborg, MiR, Universal Robots, Intelligent Systems, Technicon, Telenor, Nokia a průmysloví zákazníci jako Novo Nordisk, Grundfos, Danfoss a LEGO. Projekt je podporován Dánským inovačním fondem a jeho cílem je snížit bariéry pro automatizaci procesů s pomocí robotů. MiR je součástí tohoto projektu, jehož cílem je přispět ke snížení složitosti nasazení robotiky, včetně možnosti spolupracovat se systémy pro správu flotil třetích stran.

Jsme si jisti, že interoperabilita se stane důležitější součástí intralogistiky, protože zákazníci chtějí mít možnost vytvořit optimální automatizační řešení a spravovat je z centrálního panelu, což povede k novým standardům pro automatizaci.