LA RISCOPERTA DELL'AGV

Sulla scia degli stimoli e delle opportunità offerte dall’Industry 4.0 stiamo assistendo in questi anni ad un incremento del livello di digitalizzazione ed automazione nei processi aziendali. Tra questi, anche i processi logistici, beneficiano di tale innovazione che promette una maggiore efficienza e precisione con standard di sicurezza elevati per operatori e merci sia durante le operazioni di stoccaggio che di movimentazione.

In particolare in questo articolo discuteremo di veicoli a guida automatica, più noti come AGV (Automatic Guided Vehicle), che oggi rappresentano una valida e più flessibile alternativa all’automazione classica rappresentata da magazzini automatici equipaggiati con trasloelevatori e sistemi di movimentazione statici (convogliatori, sistemi automotore sospesi o a pavimento).

Il termine AGV in effetti raggruppa una serie di macchine (come robot mobili, navette e carrelli) in grado di muoversi (in esterno o in interno secondo precisi standard di planarità della pavimentazione) senza operatore a bordo, adeguando la velocità secondo i vincoli imposti dal layout e dai possibili ostacoli sul percorso fino all’arresto completo in caso di emergenza.

Gli elementi che caratterizzano i veicoli sono principalmente l’altezza di sollevamento, il sistema di presa delle unità da movimentare, il sistema di guida e navigazione per orientarsi all’interno del layout di magazzino o produzione e la tecnica di ricarica delle batterie.

Sistema di presa

Per quanto riguarda il sistema di presa, le tipologie standard sono normalmente riconducibili ad alcune famiglie principali: a forche (a presa frontale con carrelli controbilanciati o a presa laterale con forche telescopiche), a sollevamento (adatti al sollevamento di carichi anche molto pesanti), a rulli o catene (per interfacciarsi in modo più veloci con sistemi di convogliamento).

È sempre possibile poi, per requisiti di movimentazione particolari, utilizzare soluzioni personalizzate da sviluppare coi fornitori dopo avere identificato le caratteristiche delle unità di carico. Tra queste, per esempio, i sistemi a traino che non sollevano il carico ma lo rimorchiano agganciandosi e sganciandosi in automatico.

Nella scelta del sistema di presa diventa quindi fondamentale procedere con l’analisi dei carichi da movimentare, identificando le dimensioni, la tipologia del supporto ed il peso massimo da trasportare.

 

  

Sistema di guida e navigazione

Il sistema di guida dei veicoli automatici è basato sul layout predefinito in fase di progetto e coordinato da un gestore del traffico che si occupa del calcolo della rotta, identificando il percorso più breve per la destinazione assegnata e ottimizza la flotta assegnando le missioni in funzione della disponibilità, posizione dei veicoli, e livello di carica della batteria.
I principali tipi di navigazione sono riassunti nella tabella seguente:

Sistema di ricarica delle batterie

Gli elementi che devono essere valutati al momento di scegliere la modalità di ricarica delle batterie sono l’organizzazione dei turni e il carico di lavoro dei veicoli (sia come numero di missioni da svolgere che come pesi trasportati).

Il processo di ricarica è normalmente gestito in automatico dal sistema di controllo, che monitora il livello della batteria inviando il veicolo alla stazione di ricarica quando il valore scende sotto una soglia minima.

Le tecniche più diffuse sono il carico completo in un locale dedicato ed il carico opportunistico (anche noto come biberonaggio).

La prima è normalmente utilizzata per batterie al piombo che richiedono tempi di ricarica più lunghi e locali segregati per l’evacuazione delle emissioni di idrogeno.

Il biberonaggio avviene invece attraverso dei caricabatterie installati in punti strategici del layout (per esempio in corrispondenza di punti di origine di flussi importanti) dove i veicoli possono recarsi per delle cariche veloci durante i momenti di inattività.

Qualora le pause di lavoro non permettano comunque una ricarica completa è possibile anche valutare la sostituzione della batteria (manuale o in una stazione automatizzata).

Conclusioni

In conclusione è importante sottolineare come il corretto dimensionamento di un sistema AGV passi per un’analisi approfondita dei requisiti (cosa e quanto trasportare, dove e con quale frequenza) che permetta di identificare il migliore layout (percorsi, punti di origine e destinazione delle missioni, zone di scambio) e l’adeguato numero di veicoli.

Da non trascurare infine, per una corretta validazione del sistema, il ricorso ad una simulazione dinamica che consenta di replicare le prestazioni e le funzionalità del sistema prima della sua realizzazione, identificando in anticipo le eventuali criticità ed i possibili colli di bottiglia.