Autonome Räder im Vergleich zu AGVs oder AMRs: Auswahl der richtigen Technologie zur Automatisierung der Materialhandhabung.

Ein AGV ist ein mobiler Roboter, der für den Transport von Materialien und Waren in einer kontrollierten Umgebung wie einem Lager, einer Produktionsstätte oder einem Vertriebszentrum konzipiert ist. AGVs sind mit Leitsystemen ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, autonom entlang vordefinierter Pfade oder Routen zu navigieren. Sie sind auf Magnetbänder angewiesen, die am Boden angebracht sind, und sie müssen für eine bestimmte Mission vorprogrammiert werden, entweder elektronisch oder physisch. Sie können diesen Pfad erst ändern, wenn sich das Programm ändert.

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Es wird angenommen, dass das erste AGV vor etwa 70 Jahren erschienen ist. Es handelt sich um einen Zugtraktor, der für den Anschluss an Oberleitungen entworfen wurde und 1953 von Barrett Electronics in Illinois eingeführt wurde. In gewisser Weise bleibt das Grundkonzept dieses ersten, einigermaßen primitiven Lenkfahrzeugs erhalten — ein Fahrzeug mit Antrieb, das einer vorgegebenen Bahn folgt — obwohl wir heutzutage eher computerprogrammierte Pfade verwenden, die durch Magnetbänder, im Boden eingebettete Drähte oder lasergestützte Navigationssysteme unterstützt werden, anstatt Oberleitungen.

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Zu den wichtigsten Merkmalen und Merkmalen von FTS gehören:

1. Leitsysteme: AGVs verwenden in der Regel verschiedene Leitsysteme zur Navigation, darunter Lasernavigation, Magnetband, Bildverarbeitungssysteme oder andere Sensoren. Diese Systeme helfen FTS, bestimmten Pfaden zu folgen, Hindernissen auszuweichen und effizient zu navigieren. ‍
2. Industrielle Nutzlasten: AGVs können in der Regel schwere industrielle Nutzlasten tragen, weshalb sie für eine Vielzahl von Materialtransportaufgaben in der Herstellung und im Vertrieb nützlich sind. Darüber hinaus können sie mit Gabeln, Förderbändern oder anderen Mechanismen ausgestattet werden, um verschiedene Arten von Materialien zu handhaben. ‍
3. Automatisierung: AGVs arbeiten autonom, sodass keine manuellen Eingriffe erforderlich sind. Sie können so programmiert werden, dass sie bestimmten Routen folgen, Gegenstände an bestimmten Orten abholen und abgeben und mit anderen Automatisierungssystemen in der Einrichtung interagieren.

Ein AMR ist ein mobiler Roboter, der in der Lage ist, in seiner Umgebung zu navigieren und sich zu bewegen, ohne dass eine ständige menschliche Führung erforderlich ist. AMRs verwenden eine Kombination aus Sensoren, Kameras und fortschrittlichen Algorithmen, um ihre Umgebung wahrzunehmen und Entscheidungen darüber zu treffen, wie in Echtzeit navigiert werden soll.

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Die ersten AMRs waren Elmer und Elsie, 1940 von Dr. W. Grey Walter geschaffen. Sie wurden wegen ihres Aussehens und ihrer Bewegungen auch „Schildkröten“ genannt. Elsie und Elmer bestanden aus alten Weckern und Kriegsmaterial. Sie hatten einen einzigen Licht- oder Berührungssensor, der an zwei verschiedene Pfade angeschlossen war und zwei andere Motoren ansteuerte, die als zwei separate Neuronengehirne fungierten.

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Dr. W. Grey Walters „Schildkröten“

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Zu den wichtigsten Merkmalen und Merkmalen von AMRs gehören:

1. Autonomie: AMRs arbeiten autonom, was bedeutet, dass sie ohne ständige menschliche Kontrolle navigieren und Aufgaben ausführen können. Sie können Entscheidungen auf der Grundlage der von ihren Sensoren gesammelten Informationen treffen. ‍
2. Navigation: AMRs sind mit Navigationssystemen ausgestattet, mit denen sie sich durch dynamische Umgebungen bewegen können. Diese Systeme können LiDARs, Kameras und andere Sensoren enthalten, um Hindernisse zu erkennen, ihre Umgebung abzubilden und optimale Pfade zu planen. ‍
3. Flexibilität: AMRs sind so konzipiert, dass sie vielseitig und an verschiedene Aufgaben und Umgebungen anpassbar sind. Sie können so programmiert oder neu konfiguriert werden, dass sie verschiedene Funktionen wie Materialtransport, Bestandsverwaltung oder Inspektion ausführen. ‍
4. Zusammenarbeit: Einige AMRs sind so konzipiert, dass sie mit Menschen oder anderen Robotern zusammenarbeiten. Aufgrund dieses kollaborativen Charakters eignen sie sich für Anwendungen in Lagerhäusern, Produktionsstätten und anderen Umgebungen, in denen die Interaktion mit menschlichen Arbeitern erforderlich ist.

wheel.me hat einen neuen Typ von mobilen Robotern vorgestellt, Autonomous Wheels. Genius 2, das Kernprodukt von wheel.me, umfasst eine Reihe von autonomen Rädern, Indoor-Navigationstechnologie und Datenanalyse. Genius 2 lässt sich in die bestehende Infrastruktur integrieren, da die Räder an praktisch jedem Objekt montiert werden können, wodurch es in einen selbstfahrenden Roboter verwandelt wird, der sich ohne menschliches Eingreifen von A nach B nach C bewegen kann. Wenn ihm etwas den Weg versperrt, plant er seine Route neu, um sein Ziel mithilfe fortschrittlicher Sensoren, Navigations- und Kartentechnologien so effizient wie möglich zu erreichen. Die Flexibilität, Objekte in selbstfahrende Roboter umzuwandeln, ermöglicht eine Vielzahl von Anwendungsfällen in vielen Branchen wie Fertigung, Automobilindustrie, Gesundheitswesen und Logistik.

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Rasmus Noraas Bendvold erklärt Genius 2

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Zu den wichtigsten Merkmalen und Funktionen von Genius 2 gehören:

1. Autonomie: Genius 2 besteht aus vier intelligenten Rädern, wobei ein Rad als zentrales Gehirn fungiert. Die Räder bewegen sich perfekt synchronisiert und können so programmiert werden, dass sie unabhängig oder in Zusammenarbeit mit Menschen oder anderen Robotern/Maschinen arbeiten. ‍
2. Flexibilität: Die Räder von Genius 2 sind so konzipiert, dass sie an praktisch jedem Objekt montiert werden können — ob klein oder groß, leicht oder schwer. Diese Flexibilität ermöglicht eine Vielzahl von Anwendungsfällen in zahlreichen Branchen, ohne dass bestehende Infrastrukturen geändert werden müssen. ‍
3. Intelligente Indoor-Navigation: Das System beinhaltet intelligente Navigationstechnologie für Innenräume, bestehend aus LiDAR-Sensoren, 3D-Kameras und ausgeklügelten Kartenalgorithmen, um in Innenräumen zu navigieren und den kürzesten Weg zum Ziel zu berechnen. ‍
4. Sichere und intelligente Hindernisvermeidung - Die Räder können Hindernisse im Handumdrehen erkennen und ihnen ausweichen. Sie planen ihre Routen neu, wenn ein Hindernis erkannt wird, und kommen bei Bedarf zum Stillstand. Diese kontinuierliche Routenplanung gewährleistet eine effiziente und sichere Navigation in wechselnden Umgebungen. ‍
5. Datenanalyse: Genius 2 kann die während der Missionen gesammelten Informationen analysieren, sodass der Roboter Routen optimieren, die Leistung verfolgen oder Erkenntnisse über Ineffizienzen liefern kann, sodass die Logistik optimiert werden kann. ‍
6. Intelligente Einfachheit und Benutzerfreundlichkeit — Genius 2 kann von fast jedem eingerichtet und gewartet werden. Die Anwendung ist intuitiv und ermöglicht es Ihnen somit, in wenigen Minuten die Vor- und Nachteile von Robotern zu erlernen.

AGVs, AMRs und autonome Räder haben Gemeinsamkeiten und wichtige Unterschiede. Bevor wir auf die Unterschiede näher eingehen, wollen wir einen Überblick über die Gemeinsamkeiten geben:

1. Materialhandhabung und Logistik: Alle drei Technologien werden häufig für die Automatisierung von Materialtransportaufgaben eingesetzt, z. B. zum Nachfüllen von Rohmaterialien/Ersatzteilen oder zum Transport von Paketen in Produktionsstätten, Lagern und Vertriebszentren. ‍
2. Effizienz und Produktivität: AGVs, AMRs und autonome Räder sind alle darauf ausgelegt, die Effizienz zu steigern, indem sie sich wiederholende Materialtransportaufgaben automatisieren, die manuelle Arbeit reduzieren und die Gesamtproduktivität industrieller Prozesse steigern. ‍
3. Autonome Navigation: AGVs, AMRs und Autonome Räder verwenden zwar unterschiedliche Technologien, um zu ihren Zielen zu navigieren, aber eines haben sie gemeinsam: Sie können sich autonom ohne menschliches Eingreifen bewegen.

Diese drei Technologien haben zwar viele Gemeinsamkeiten, es gibt jedoch wichtige Unterschiede, hauptsächlich in Bezug auf die Flexibilität der Roboter und ihre Kosten:

Flexibilität:

1. AGVs: Die Implementierung fahrerloser Transportsysteme erfordert Änderungen an der Infrastruktur, z. B. die Installation von Magnetstreifen oder Sensoren. Dadurch sind sie weniger anpassungsfähig an Veränderungen in der Umgebung oder an Aufgaben, da jede Änderung Infrastrukturänderungen erfordert. ‍
2. Arme: AMRs sind äußerst anpassungsfähig und ermöglichen eine schnelle Neukonfiguration, um neue Aufgaben zu bewältigen, solange das Objekt, das bewegt werden muss, der Grundfläche (den Abmessungen) und der Nutzlast des AMR entspricht. ‍
3. Autonome Räder: Sie sind die flexibelsten Roboter auf dem Markt, da sie an den Fußabdruck jedes Objekts angepasst werden können, solange das Objekt die maximale Traglast von (800 kg | 1760 lbs) nicht überschreitet. Sie bieten auch eine beispiellose Flexibilität bei der Einrichtung und Anpassung der Aufgaben und Routen.

Kosten:

1. AGVs: Ihr Preis liegt in der Regel zwischen 50.000 und 200.000 US-Dollar, ohne Installations-, Service- und Wartungskosten. AGVs müssen zwar für jede veränderte Aufgabe an die Infrastruktur angepasst werden, dies führt jedoch auch zu zusätzlichen Anpassungskosten. Die Durchführung von Infrastrukturänderungen, Wartungen und Reparaturen von FTS erfordert Besuche qualifizierter Techniker vor Ort, was zu den Gesamtkosten für die Aufrechterhaltung der Betriebsfähigkeit beiträgt. ‍
2. Mars: Die Preise liegen zwischen 30.000 und 100.000 US-Dollar, ohne Installations-, Service- und Wartungskosten. Die Implementierung eines AMR erfordert jedoch häufig Änderungen an der Infrastruktur und Investitionen in neue Wagen, Racks und Formen, die es dem AMR ermöglichen, seine Aufgaben zu erfüllen. Zur Sicherstellung der Betriebsintegrität von AMRs sind Besuche geschulter Techniker vor Ort erforderlich, um Änderungen an der Infrastruktur sowie Wartungs- und Reparaturarbeiten durchzuführen, wodurch die damit verbundenen Kosten in die Höhe getrieben werden. ‍
3. Autonome Räder: Autonome Räder sind die günstigste Technologie auf dem Markt. Das derzeit einzige Angebot auf dem Markt — Genius 2 von Wheel.me — kostet 13.990 USD pro Radsatz. Der Service, einschließlich Schulung, Garantieverlängerung, Ersatzteilen und Wartung, kostet 900 USD pro Jahr. Alternativ ist Genius 2 auch als Abonnement für 480 USD pro Radsatz und Monat erhältlich. Für die Implementierung sind keine weiteren Investitionen in die Infrastruktur erforderlich, da die autonomen Räder an Ihren vorhandenen Objekten befestigt werden.

Obwohl AGVs, AMRs und autonome Räder zu ähnlichen Anwendungsfällen in industriellen Umgebungen beitragen, ist es wichtig, die spezifischen Anforderungen jeder Anwendung und die einzigartigen Merkmale jeder Technologie zu berücksichtigen, wenn Entscheidungen über deren Einführung getroffen werden. Die Wahl zwischen diesen Technologien hängt von Faktoren wie der Art der Aufgaben, der Komplexität der Umgebung und dem gewünschten Maß an Flexibilität in Bezug auf Automatisierung, Nutzlast und Kosten ab.

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Lassen Sie uns die Vorteile und Herausforderungen der drei besprochenen Technologien zusammenfassen, damit Sie die richtige Technologie für Ihren Anwendungsfall auswählen können.

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AGV:

Vorteile:

• Automatisierung und Effizienz: AGVs sind für die Automatisierung konzipiert, wodurch der Bedarf an menschlichen Eingriffen in Materialtransportprozesse reduziert wird. Sie können vordefinierten Pfaden und Zeitplänen folgen, was zu konsistenten und effizienten Abläufen führt.
• Industrielle Nutzlast: AGVs können schwere Nutzlasten transportieren oder Ihre vorhandenen Karren zerren, sodass sie für eine Vielzahl von industriellen Anwendungsfällen nützlich sind.

Herausforderungen:

• Infrastruktur: Die Implementierung fahrerloser Transportfahrzeuge kann Infrastrukturänderungen erfordern, z. B. die Installation von Magnetstreifen oder Sensoren, was Zeit in Anspruch nimmt und kostspielig sein kann.

• Mangelnde Anpassungsfähigkeit: AGVs sind oft weniger anpassungsfähig an Änderungen in der Umgebung oder an Aufgaben, sodass für Änderungen eine Neuprogrammierung erforderlich ist.
• Höhere Anschaffungskosten: AGVs haben in der Regel hohe Vorabkosten.
• Komplexe Wartung: AGVs sind zwar große, robuste Roboter, ihre Wartung kann jedoch komplex sein und erfordert gewartete Techniker vor Ort. Mögliche Ausfälle können zu Ausfallzeiten an der Anlage führen, weshalb Notfallpläne vorhanden sein sollten.

ARM:

Vorteile:

• Automatisierung und Effizienz: AMRs können sich unabhängig von menschlichem Eingreifen durch ihre Umgebung bewegen. Ihre intelligenten Technologien ermöglichen es ihnen, ihr Ziel auf dem sichersten und schnellsten Weg zu erreichen.
• Flexibilität: AMRs sind hochgradig anpassungsfähig und ermöglichen eine schnelle Neukonfiguration, um neue Aufgaben zu bewältigen.

Herausforderungen:

• Fußabdruck und Nutzlast: Obwohl der AMR sehr flexibel ist, hängt die Anpassungsfähigkeit des AMR vom Platzbedarf und der Nutzlast des Objekts ab. Wenn letztere diese Werte überschreiten, kann es für den Anwendungsfall zu Problemen kommen, wenn es darum geht, erfolgreich implementiert zu werden.
• Höhere Anschaffungskosten: AMRs sind in der Regel mit hohen Vorlaufkosten verbunden, was auf die Kosten für den AMR selbst zurückzuführen ist, aber auch auf die Investitionen, die häufig für den Kauf neuer Racks, Wagen oder Plattformen erforderlich sind, die für AMR geeignet sind.
• Komplexe Wartung und Problembehebung: Obwohl AMRs zu den intelligentesten autonomen Robotern auf dem Markt gehören, benötigen sie häufig geschultes Fachpersonal für die Fehlersuche, die Durchführung von Änderungen und die Wartung.

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Autonome Räder:

Vorteile:

• Flexibilität: Autonome Räder können an praktisch jedem Objekt montiert werden, unabhängig von seinen Abmessungen, was sie zu den flexibelsten und anpassungsfähigsten mobilen Robotern auf dem Markt macht.
• Erschwingliche Preise: Autonome Räder sind derzeit die am leichtesten zugänglichen mobilen Roboter auf dem Markt und kosten etwa ein Drittel des Preises eines günstigeren AGV oder AMR.
• Einfache Wartung und Fehlerbehebung: Aufgrund des modularen Aufbaus der Roboter sind die Roboter einfach zu warten, und die Fehlerbehebung kann von Ihren eigenen Mitarbeitern durchgeführt werden, die das Wheel.me-Schulungsprogramm absolviert haben. Wenn Sie sich für das Servicepaket angemeldet haben und ein Problem auftritt, können Sie bei Problemen einen kompletten Roboter austauschen, um Ausfallzeiten an Ihrer Anlage zu vermeiden.

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Herausforderungen:

• Nutzlast: Trotz der hohen Flexibilität können sich Autonomous Wheels nur dann an neue Anwendungsfälle anpassen, wenn das transportable Objekt die maximale Nutzlast der Autonomous Wheels (800 kg | 1760 lbs) nicht überschreitet.