Tin công nghệ

Xe tự hành AGV là gì? Ưu điểm và nhược điểm sử dụng AGV

Xe tự hành AGV là một loại Robot cực kỳ hữu ích có thể tăng hiệu quả và lợi nhuận trong nhiều hoạt động thực hiện đơn hàng, nhưng chúng không dành cho tất cả mọi người. 

Robot tự hành AGV thường được coi là những cỗ máy thực hiện các công việc đơn giản thay cho con người. AGV được tích hợp vào nhiều ngành công nghiệp phân phối và sản xuất. Với sự bùng nổ ngày càng tăng trong việc sử dụng AGV, câu hỏi hợp lý xuất hiện trong đầu nhiều chủ doanh nghiệp và các nhà quản lý hoạt động là: Khi tôi muốn tự động hóa kho hàng hoặc trung tâm phân phối của mình, làm cách nào để xác định xem AGV có phù hợp với hoạt động của tôi? Ưu và nhược điểm của AGV là gì mà tôi có thể cân nhắc để quyết định xem có nên sử dụng chúng không?
 

Xe tự hành AGV là gì?


Xe tự hành AGV (Automated Guided Vehicle) là Robot tự lái chạy theo một tuyến đường đã định bằng cách sử dụng nhiều loại công nghệ hướng dẫn khác nhau như dải từ trường, tia laser hoặc GPS. Robot AGV được cấp nguồn bằng pin và được trang bị bảo vệ an toàn cũng như các cơ chế phụ trợ khác nhau.

Mục đích chính của Robot AGV là vận chuyển vật liệu, sản phẩm, pallet, hộp,... trong nhà kho thông minh, trung tâm phân phối (DC) và cơ sở sản xuất sử dụng quy trình nhận hàng và giao hàng được chỉ định. Nó cũng có thể nâng và chất tải trên một khoảng cách dài. 

Robot tự hành AGV cung cấp một phương thức hiện đại, tiết kiệm và an toàn cho các hoạt động phân phối và sản xuất để mở rộng quy mô thông lượng với khả năng tự động hóa linh hoạt thay vì tăng thêm lao động, không gian vật lý hoặc thiết bị cồng kềnh.

Xe tự hành AGV
 

Robot tự hành AGV hoạt động như thế nào?


Theo nguyên tắc chung, robot AGV bao gồm năm yếu tố thiết yếu cơ bản: hệ thống định vị, hệ thống an toàn, hệ thống điện, hệ thống chuyển động và bộ điều khiển phương tiện.
 
  • Hệ thống định vị: đây là bộ phận của robot AGV chịu trách nhiệm tiếp nhận, xử lý thông tin để đi theo lộ trình hoặc hướng đã định trước và điều khiển phương tiện. Có nhiều loại điều hướng, bao gồm laser, dây và từ tính, cùng nhiều loại khác.
  • Hệ thống an toàn: mỗi robot AGV đều có các bộ phận an toàn phù hợp với chức năng của nó, đảm bảo các chuyển động được thực hiện theo cách an toàn nhất có thể. Một ví dụ về hệ thống an toàn là máy quét laser, giúp xe dừng lại khi có chướng ngại vật trên đường đi.
  • Hệ thống điện: Robot được dẫn đường tự động có pin cung cấp năng lượng cần thiết để chúng di chuyển. Mỗi loại robot AGV sẽ có một loại pin và phương thức sạc khác nhau tùy theo nhu cầu của nhà kho hoặc trung tâm sản xuất.
  • Hệ thống chuyển động: Robot AGV tích hợp nhiều bộ phận cho phép phương tiện di chuyển và thực hiện nhiệm vụ. Danh mục này bao gồm nhiều loại từ động cơ và bánh xe đến cột buồm và hệ thống thủy lực được robot sử dụng để nâng tải.
  • Bộ điều khiển phương tiện: Robot AGV được hướng dẫn bằng bộ điều khiển logic lập trình (PLC) , bộ điều khiển này truyền tải thông tin nhận được từ phần mềm và tạo điều kiện cho phương tiện di chuyển tự động.
Trong mọi trường hợp, chuyển động và quy trình làm việc của robot AGV phụ thuộc vào lệnh của chương trình cấp cao hơn, chẳng hạn như hệ thống quản lý kho hàng (WMS). Phần mềm này điều phối mọi thứ diễn ra trong cơ sở hậu cần và đồng bộ hóa nhiệm vụ của các hệ thống tự động khác nhau hoạt động trong kho.
 

Có những loại Robot tự hành AGV nào?


Các loại và hình thức của AGV cũng đa dạng tùy theo vai trò mà chúng cần đảm nhiệm. Có 3 loại AGV chính thường được biết tới nhiều nhất:  
 

1 - Xe đẩy AGV


Xe đẩy có hướng dẫn tự động là loại AGV cơ bản nhất với các tính năng tối thiểu. Các hệ thống điều hướng có thể bao gồm từ các hệ thống đơn giản như băng từ đến các hệ thống dẫn đường phức tạp, dựa trên cảm biến sử dụng AI để điều hướng môi trường của chúng. Chúng có thể vận chuyển nhiều loại vật liệu khác nhau, từ các bộ phận nhỏ đến các pallet chịu tải và thường được sử dụng trong các ứng dụng phân loại, lưu trữ và lắp ghép chéo.
 

2 - Xe nâng hàng AGV


Xe nâng dẫn hướng tự động, là một loại AGV thường được sử dụng khác. Chúng được thiết kế để thực hiện các chức năng tương tự như một chiếc xe nâng do con người vận hành (vận chuyển pallet), nhưng không cần người vận hành.
 

3 - Xe kéo AGV


Các phương tiện kéo dẫn đường tự động, kéo một hoặc nhiều phương tiện không có động cơ, có tải phía sau chúng theo đội hình giống như một đoàn tàu. Đôi khi được gọi là tàu hỏa không người lái, các phương tiện được kéo có trợ lực di chuyển bằng bánh xe. Xe dẫn hướng tự động thường được sử dụng để vận chuyển hàng hóa nặng trên quãng đường dài hơn. Chúng có thể có một số điểm dừng dọc theo một con đường xác định qua nhà kho hoặc nhà máy.
 

Ứng dụng của Robot AGV


Hệ thống xe tự hành AGV được sử dụng cho các công việc thường được xử lý bởi xe nâng, hệ thống băng tải hoặc xe đẩy thủ công, di chuyển khối lượng lớn vật liệu theo cách lặp đi lặp lại. Robot AGV thường chịu trách nhiệm thực hiện các hoạt động hậu cần như phân phối hàng hóa giữa các khu vực lưu trữ khác nhau trong cơ sở, bốc xếp hàng hóa trong khu vực nhận và gửi hàng cũng như các nhiệm vụ khác. Vì robot AGV có thể vận chuyển tải nặng nên chúng cũng được sử dụng trong các trung tâm sản xuất để di chuyển các bộ phận có kích thước khác nhau đến dây chuyền lắp ráp . Đây là một số ứng dụng phổ biến nhất của họ:
 

- Xếp dỡ xe tải:


Robot AGV có thể thực hiện các chức năng của xe nâng hoặc loại thiết bị xử lý thông thường khác. Ví dụ: những robot này có thể tự động loại bỏ hoặc tải hàng hóa lên xe tải.
 

- Lưu trữ và truy xuất sản phẩm:


Robot AGV có thể đặt vật phẩm vào vị trí lưu trữ tương ứng và di chuyển hàng hóa đến khu vực thực hiện đơn hàng. Những hoạt động di chuyển hàng hóa này tạo điều kiện bổ sung hàng hóa nhanh chóng, an toàn và tự động cho các giá đỡ và trạm lấy hàng cho cả sản phẩm và người vận hành.
 

- Kết nối với trung tâm sản xuất:


Robot AGV có thể được cấu hình để vận chuyển hàng hóa lớn, nặng và cồng kềnh. Điều này làm cho rô-bốt di động AGV trở thành lựa chọn phù hợp trong các nhà kho nằm gần trung tâm sản xuất. Các phương tiện được dẫn hướng tự động vận chuyển tải đến dây chuyền lắp ráp, đặc biệt là trong các lĩnh vực như ngành công nghiệp ô tô và hàng không.
 

- Phân phối đồ dùng:


Robot AGV không chỉ di chuyển hàng hóa nặng; họ cũng phân phối hàng hóa tại các cơ sở có trạm bán đồ dùng. Theo một lộ trình định sẵn, những phương tiện tự hành này sắp xếp hợp lý việc bổ sung hàng hóa đến các trạm lắp ráp bộ sản phẩm khác nhau, phân phối hàng hóa với số lượng chính xác theo yêu cầu.

Robot AGV được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực, từ sản xuất cho đến ngành thực phẩm và đồ uống, dược phẩm và ô tô. AGVs cung cấp nguyên liệu thô cần thiết một cách nhất quán và đáng tin cậy mà không cần sự can thiệp của con người, đảm bảo rằng dây chuyền sản xuất luôn có nguyên liệu họ cần mà không bị gián đoạn.

Xe tự hành AGV
 

Ưu điểm nổi bật của xe tự hành AGV


Khi quyết định xem Xe tự hành AGV có phù hợp với công ty của bạn hay không khi bạn đang tìm cách tự động hóa hoạt động của mình, một điểm chung để bắt đầu là cân nhắc những ưu và nhược điểm của AGV.  Để giúp bạn xác định xem chúng có phù hợp với bạn hay không, dưới đây là một số ưu điểm của việc sử dụng AGV.
 

1. Giảm chi phí lao động


AGV giảm chi phí lao động trong hoạt động của bạn theo nhiều cách: Bằng cách thay thế nhân công bằng AGV, một công ty trả một khoản chi phí duy nhất cho thiết bị, khoản đầu tư ban đầu so với các chi phí liên tục sẽ đi kèm với việc thuê mới như bảo hiểm chăm sóc sức khỏe, trả lương thuế, tăng lương, thời gian nghỉ phép,...
 

2. Tăng độ an toàn


AGV được lập trình chú trọng đến sự an toàn và như vậy được trang bị đầy đủ các camera, tia laser và các cảm biến khác cho phép chúng hoạt động an toàn xung quanh cơ sở. Ngược lại, thiết bị do con người vận hành, chẳng hạn như xe nâng, không có nhiều cơ chế an toàn tích hợp và cuối cùng dựa vào đầu vào của con người. Trong khi nhân viên vận hành luôn có khả năng bị mất tập trung hoặc mệt mỏi, và do đó gây ra tai nạn, đây không phải là mối lo ngại khi sử dụng AGV.

Ngoài ra, AGV có thể hoạt động trong các điều kiện mà con người không thể vận hành hoặc trong các điều kiện mà con người không hoạt động tối ưu, chẳng hạn như ở nhiệt độ quá cao hoặc quá lạnh hoặc xung quanh các vật liệu nguy hiểm.

Tất cả sự an toàn tăng lên này dẫn đến giảm chi phí và giảm thời gian ngừng hoạt động, điều này cuối cùng có thể làm tăng lợi nhuận của nhiều hoạt động.
 

3. Tăng độ chính xác và năng suất


Bằng cách thay thế yếu tố con người bằng AGV, bạn loại bỏ một số khả năng dẫn đến quy trình làm việc không chính xác, cuối cùng giảm lãng phí và tăng sản lượng, cho phép hoạt động của bạn trở nên năng suất và chính xác hơn. Và trong khi nhân sự bị giới hạn về thời gian họ có thể làm việc, các AGV có khả năng hoạt động 24/7.

Ngoài những cải tiến rõ ràng về độ chính xác và năng suất, bằng cách tích hợp AGV với hệ thống kiểm soát kho hàng hoặc hệ thống quản lý kho, bạn có thể hợp lý hóa các quy trình như kiểm kê và đặt hàng nguyên vật liệu.
 

4. Tính mô đun


Khi hoạt động của bạn mở rộng, bạn có thể dễ dàng thêm các AGV bổ sung khi cần thiết. Điều này cho phép bạn tránh được khoản đầu tư ban đầu quá cao vì thay vì mua 20 hoặc 30 AGV cùng một lúc, bạn có thể bắt đầu với một hoặc hai và chuyển đổi từ từ, cuối cùng mở rộng đội xe của bạn sang hoạt động hoàn toàn tự động hoặc chủ yếu là tự động.
 

5. Ít tốn kém hơn so với các hệ thống tự động hóa cố định


Trong nhiều trường hợp, AGV thực hiện các nhiệm vụ tương tự như các giải pháp tự động hóa cố định như băng tải. Các hệ thống tự động hóa cố định có thể tốn kém để triển khai và thường tác động đến quy trình làm việc trong quá trình thực hiện, cần có thời gian để đưa các hệ thống vào vị trí, và đôi khi một cơ sở không thể hoạt động trong quá trình thực hiện.

Mặt khác, AGV ít tốn kém hơn để thực hiện và quan trọng hơn là không ảnh hưởng đến các hoạt động trong khi thực hiện. Điều này dẫn đến thời gian ngừng hoạt động ít hơn và tăng năng suất. Ngoài ra, các cơ sở thường sẽ cần phải điều chỉnh quy trình làm việc và bố trí để đáp ứng nhu cầu và tăng tính linh hoạt. Một hệ thống tự động hóa cố định, một khi được triển khai, rất khó di chuyển và tốn kém. Mặt khác, AGV có thể dễ dàng được lập trình lại để đi theo các con đường mới.
 

Nhược điểm của xe tự hành AGV cần chú ý

 
Xe tự hành AGV có nhiều ưu điểm khi sử dụng nhưng cũng có một số nhược điểm bạn cần chú ý:
 

1. Đầu tư ban đầu tiềm năng cao


AGV tăng lợi nhuận cuối cùng cho một hoạt động bằng cách giảm chi phí lao động và tăng năng suất, nhưng nó phải trả giá: đầu tư ban đầu. Mua một AGV, trong ngắn hạn, có thể sẽ tốn kém hơn so với việc thuê nhân viên hoặc sử dụng các thiết bị khác như xe nâng. Thông thường trong dài hạn, khoản tiết kiệm được thực hiện đầy đủ. Khoản đầu tư ban đầu này có thể gây gánh nặng cho các hoạt động nhỏ hơn có thể chưa sẵn sàng tiếp cận vốn.
 

2. Chi phí Bảo trì


Như với bất kỳ thiết bị nào, AGV sẽ cần được bảo dưỡng định kỳ và sửa chữa không thường xuyên. Và mặc dù các AGV sẽ không được vận hành trực tiếp bởi nhân viên, nhưng chắc chắn sẽ có một số thời gian ngừng hoạt động do nhân viên được đào tạo và triển khai các AGV. Điều này không nhất thiết là một “bất lợi”, nhưng nên tính đến khả năng xảy ra một khoản chi phí liên tục không thường xuyên.
 

3. Không thích hợp cho các nhiệm vụ không lặp lại


AGV có ý nghĩa nhất trong các hoạt động giải quyết các tác vụ lặp đi lặp lại vì đó là những gì chúng được lập trình để làm. Nếu các nhiệm vụ trong hoạt động của bạn có xu hướng không lặp lại, thì chúng có thể được thực hiện nhanh chóng và hiệu quả hơn bởi nhân viên vận hành thiết bị khác (chẳng hạn như xe nâng).
 

4. Giảm tính linh hoạt của hoạt động


Một trong những lợi ích của việc có nhân sự là đôi khi các hoạt động đòi hỏi sự linh hoạt, chẳng hạn như khả năng chuyển đổi giữa các nhiệm vụ. AGV hoạt động theo các hệ thống và quy trình đặt trước, có thể gây khó khăn cho việc thay đổi nhanh chóng. Một mô hình kinh doanh có xu hướng phản ứng với các xu hướng hoặc theo cách khác là nhanh nhẹn có thể không phù hợp nhất với AGV.
 

Các lựa chọn thay thế cho xe tự hành AGV


Những lợi ích mà AGV mang lại đã tạo ra tiếng vang và đặt chúng ở vị trí trung tâm trong tâm trí của các nhà quản lý kho hàng và giám đốc điều hành chuỗi cung ứng, những người đang cân nhắc tự động hóa. Nhưng sự thật đơn giản là chúng không phù hợp cho tất cả các doanh nghiệp.

Nếu bạn đang tìm cách tự động hóa hoạt động của mình nhưng lo lắng rằng AGV sẽ không đáp ứng được các nhu cầu cụ thể của bạn, thì có một tin tốt: Tự động hóa kho hàng có nhiều hình thức và công nghệ mà bạn có thể sử dụng để tăng hiệu quả và lợi nhuận cho hoạt động của mình.

Một số lựa chọn thay thế tiềm năng cho AGV mà bạn có thể muốn xem xét bao gồm:
  • Hệ thống băng tải
  • Hệ thống lưu trữ & truy xuất tự động (AS / RS)
  • Băng tải xe đẩy trên cao
  • Robot di động tự động (AMR)

Trong số các tùy chọn này, AMR có thể phù hợp nhất với AGV về mặt sử dụng và mục đích. 

Robot di động tự động (AMR) là một loạt robot kho hàng mới hơn có khả năng thực hiện cùng một nhiệm vụ cơ bản (vận chuyển hàng tồn kho) như AGV. Trong khi AGV là một công nghệ lớn, cồng kềnh, điều hướng trong cơ sở chủ yếu theo các tuyến đường cố định, được cài đặt trước, AMR dựa trên một bộ cảm biến và bản đồ phức tạp trên bo mạch cho phép chúng diễn giải môi trường xung quanh. 

Sự khác biệt chính này có nghĩa là AMR thường có thể được sử dụng theo cách linh hoạt và trực quan hơn để:
  • Vận chuyển hàng tồn kho và sản phẩm giữa các khu vực
  • Hỗ trợ trong quá trình chọn đơn hàng
  • Phân loại sản phẩm và hàng tồn kho 
  • Tăng khả năng hiển thị hàng tồn kho
 

Xe tự hành AGV có phù hợp với hoạt động kinh doanh của bạn không?


AGV có thể là công cụ cực kỳ hữu ích có thể tăng hiệu quả và lợi nhuận trong nhiều hoạt động thực hiện đơn hàng, nhưng chúng không dành cho tất cả mọi người. 

Để xác định xem chúng có phù hợp với bạn hay không, bạn sẽ cần cân nhắc những lợi ích và hạn chế của việc sử dụng các phương tiện có hướng dẫn tự động và quyết định xem chúng sẽ bổ sung hay cản trở hoạt động của bạn. Tùy thuộc vào các chi tiết cụ thể trong hoạt động của bạn, một loại công nghệ tự động hóa khác (như rô bốt di động tự động hoặc AS / RS) có thể đáp ứng tốt hơn nhu cầu kinh doanh của bạn.

Các yếu tố như chu kỳ kinh doanh, mục tiêu hoạt động, mức độ tăng trưởng và vốn đầu tư hiện có đều sẽ ảnh hưởng đến khả năng triển khai hệ thống của bạn và bạn nên trao đổi với nhà tư vấn 

Bài viết liên quan:

Những câu hỏi thường gặp