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雷射導引AGV 以高彈性滿足智慧製造需求

  • DIGITIMES企劃
台灣西克物流自動化專案經理王新儒指出,雷射導引AGV的高彈性特色,將為智慧製造系統帶來更高效益。

智慧工廠議題發燒,市場討論多集中在製程與廠房設備,不過近年來倉儲物流也成為業界焦點,在此一領域中的硬體設備,又以無人搬運車(AGV)為業界重視。根據日本研究機構GII的統計,從2017到2022年,全球AGV的年複合成長率將以9.34%發展,在2022年時,其市場量將達26億8千萬美元,如此龐大的商機讓眾多廠商競相投入。

台灣西克物流自動化專案經理王新儒指出,從技術面來看,AGV可依導引方式分為電磁感應與雷射導引兩類,電磁感應的AGV,早期做法是先在廠房地面埋設線圈,讓AGV車依照線圈路線行動,由於這種做法需要在工廠內挖地埋線,相當麻煩,因此後來進化為磁導引式,只需在地面上貼設磁條即可,作法相對簡單。

磁導引式的架構簡單、成本也較低,目前仍是製造業的主流技術,由於這類型系統的前置作業工程浩大,且線圈與磁條都是固定無法變動,因此除非工廠有巨大變動,否則都是廠房動線配合線圈與磁條,在過去以少樣多量為主要生產方式的製造系統中,這種以不變應萬變或許是最佳方式,但在智慧化趨勢下,其缺乏彈性的缺點就會浮現。

王新儒表示,智慧製造訴求多樣化生產,生產系統必須因應訂單需求隨時變化,缺乏彈性的電磁感應運作方式將難以滿足所需,相較之下,以雷射為導引模式的新形態AGV,更適合應用在智慧製造系統。

雷射導引是透過光達(Lidar)做定位,無須鋪設線圈與磁條,AGV車即可自行移動,因此彈性相當高。雷射導引AGV的運作方式也有兩種,一種是先透過Lidar偵測所在地的地形地貌,再以處理器運算出相對位置;第二種則是在廠房空間貼3片反射片,AGV車上以Lidar反射進行3點定位,計算出座標。這兩種各有優缺點,前者的成本較低、空間選擇性較高,不過後端的程式演算法有一定難度,目前多應用於工具機、輪胎製造...等傳統產業;後者由於已在前期計算出絕對位置,因此導入速度也更快,不過所應用的Lidar不同,成本也較高,電子業與部分倉儲業已多有導入這類型產品。

在智慧製造趨勢下,具備高彈性特色的雷射導引AGV,近年來市場接受度快速提升,已被視為此一領域未來的主流技術,由於AGV應用以倉儲物流和製造業為主,這兩大產業對設備的精準度與穩定度要求都相當高,因此作為關鍵零組件的Lidar,也成為建置雷射導引AGV的選購重點。王新儒指出,一般消費性領域Lidar對穩定性與精準度的要求較低,若應用於製造業與倉儲物流業容易產生問題,這兩個產業都會以工業等級的Lidar為主。

作為工業感測器專業廠商,西克在2017年成立AGV團隊,並針對此領域推出多款感測產品,適用於各類型AGV,王新儒以該公司的NAV350為例,其掃描範圍達70公尺,精度則為±4mm,適用於對精度有高要求的產業。至於未來趨勢,王新儒認為全球智慧製造已然啟動,AGV將會成為未來工廠的必要設備,而穩定、智慧、彈性將會是此系統的主要訴求,企業主在選擇AGV時,可以此三大要件做為考量。