AMR은 새로운 AGV가 아닙니다

자율 이동 로봇은 자동화된 자재 처리 그 이상입니다.

워크플로를 디지털화하고 자동화하는 도구 제조업체인 Zebra Technologies는 이미 바코드 스캐너와 휴대용 모바일 컴퓨터로 많은 산업 분야의 일선 직원을 보강했습니다. Fetch Robotics를 인수하여 제품에 자율 이동 로봇(AMR)을 추가하는 것은 좋은 다음 단계로 보였습니다.

2021년에 인수가 완료되었을 때 일리노이주 링컨셔의 Zebra는 힘과 두뇌를 모두 포함하여 두 가지를 얻었습니다.

스펙트럼의 한쪽 끝에서 이제는 무거운 물건을 들고, 들고, 당기는 것과 같은 무겁고 무차별적인 작업을 수행할 수 있는 기술을 제공합니다. 프로그래밍 후 제조에 사용되는 Fetch 및 기타 AMR은 자체적으로 작동하여 도크에서 트럭을 내리고, 자재를 보관하고 선반에 놓고, 구성 요소를 제조 라인으로 운반하고, 동일한 라인의 가상 부품이 될 수 있습니다. 쓰레기도 버리세요.

AMR의 자율성은 자율 주행 자동차와 비교를 불러일으키지만, 이러한 로봇은 이미 인간 주변에서 안전하게 작동할 수 있도록 안전 표준을 마련하고 있습니다.

스펙트럼의 다른 끝에서 AMR은 물류 관리에 인공 지능을 적용할 수 있는 정교한 소프트웨어 "두뇌"를 가질 수 있습니다. 그들의 애플리케이션은 수행해야 하는 작업을 분석하고 개별 작업을 작업을 수행하는 데 사용할 수 있는 자산과 연결할 수 있습니다.

매사추세츠주 월섬에 있는 Vecna ​​Robotics의 설립자이자 CIO인 Daniel Theobald는 "그것이 바로 우리의 전체 초점인 오케스트레이션입니다. 마치 체스의 그랜드마스터가 되는 것과 같습니다."라고 말했습니다.

역동적이고 예측할 수 없다는 사실에 관계없이 시설에서 최고의 처리량을 얻으려면 어떻게 해야 합니까? 트럭이 늦게 도착하고 사람들이 출근하지 않고 장비가 고장납니다. Obald는 Vecna의 Pivotal 오케스트레이션 소프트웨어를 단독으로 사용하여 실시간으로 최상의 할당을 파악하는 데 도움이 되었을 때 추가 리소스 없이 배송 시설의 처리량이 두 배로 증가했다고 말했습니다.

Theobald는 "믿을 수 없는 말처럼 들릴지 모르지만 이것이 잘 작동하는 이유는 단일 병목 현상으로 인해 시설의 처리량이 궁극적으로 한 번에 제한되기 때문입니다."라고 말했습니다. “그리고 인간은 그 병목 현상이 어디에 있는지 [실시간으로] 알아내는 데 능숙하지 않습니다. 그것이 바로 AI가 수천 가지 변수를 고려하여 시스템 전체를 바라보는 능력입니다.”

이 모든 것이 왜 중요한가요? 간단히 말해서 AMR은 기계와 인간이 최선을 다할 수 있도록 합니다.

기계는 작업을 완료하는 데 필요한 힘을 잘 공급합니다. 자신의 능력을 넘어서는 육체적인 일을 하려고 할 때 몸이 고통받는 인간의 경우는 그렇지 않습니다. 기계의 경우 더 무거운 하중을 수용하기 위해 엔지니어링을 적용할 수 있습니다. 배터리가 소진되면 재충전할 수 있습니다. 파손된 부분이 있으면 수리하거나 새로 설치할 수 있습니다.

계획을 위한 증강 인텔리전스

인간은 불행히도 공장의 성능에 영향을 미치는 모든 요소를 ​​고려하는 데 능숙하지 않지만 회사의 서버나 클라우드에서 실행되는 AI가 있는 소프트웨어가 정말 잘하는 것입니다.

Fetch Robotics의 클라우드 기반 로봇 소프트웨어인 FetchCore는 로봇을 최적화하거나 인간 작업자를 최적화할 뿐만 아니라 매우 생산적이고 효율적인 방식으로 집합적으로 최적화할 수 있다고 로봇 자동화의 부사장 겸 총괄 책임자인 Jim Lawton이 말했습니다. Zebra Technologies/Fetch Robotics에서.

"Zebra에서 할 수 있는 일은 AMR과 사람 모두를 최적화하는 것입니다."라고 Lawton은 말했습니다. “따라서 특정 작업을 수행해야 하는 경우 두 사람을 모두 조정하여 사람과 로봇이 동시에 같은 장소에 나타나 필요한 작업을 수행할 수 있습니다. 그런 다음 사람은 다음 작업이 무엇인지 안내하고 로봇은 다음 작업으로 안내하여 훨씬 더 최적화된 방식으로 계속 달리고 있습니다."

이러한 효율성과 최적화는 대유행 기간인 2021년에 시작된 대퇴직 이전에도 만성적인 노동력 부족이 존재했던 제조업에서 매우 중요합니다. 또한 효율적인 운영은 자동화가 말 그대로 무거운 일을 처리하도록 남겨진 세상에서 근로자의 참여와 관련성을 유지하는 데 필요한 기술 향상을 위한 시간을 확보할 수 있습니다.

AMR이 조립 라인의 일부가 될 수 있습니까?

캘리포니아 산호세에 본사를 둔 240억 달러 규모의 글로벌 계약 제조업체인 Flex Ltd.는 약 10년 전에 AMR을 사용하기 시작했으며 현재 100개 이상의 위치에서 300개 이상의 자율 자재 처리기를 보유하고 있습니다. 그들의 로봇은 작업, 공장, 창고, 물류, 서비스 창고, 수리 및 자재 보관 설정에서 사용됩니다.

고급 제조 엔지니어링 담당 부사장 Murad Kurwa는 "AMR의 주요 요소는 안전 및 인체 공학을 지원하고 사물이 연결된 Industry 4.0에서의 작업을 지원한다는 것입니다."라고 말했습니다.

회사에서 제공한 수치에 따르면 Flex는 AMR을 사용하여 약 20,000시간의 생산성 향상을 실현했습니다.

Kurwa는 “자동화된 모바일 로봇은 Flex에 필요한 것 이상입니다. “저희는 원자재 이동, 재공품 재고 관리, 완제품을 선적을 위해 적재 스테이션으로 가져오는 등 다양한 업무를 지원하기 위해 많은 영역에서 AMR을 사용합니다. 고객의 기대에 부응하기 위해.”

Flex는 문자 그대로 그리고 비유적으로 미래에 AMR의 더 광범위한 역할을 보고 있습니다.

이 회사는 AMR을 위한 5G 연결을 살펴보기 시작했으며 몇 가지 개념 증명 작업과 파일럿을 수행했습니다.

Kurwa는 "현재 Wi-Fi/LTE를 대체하는 5G는 사설 네트워크에 더 넓은 신호 스펙트럼을 제공하여 AMR과 같은 수신기가 신호 감쇠 또는 지연 없이 더 먼 거리에서 지속적으로 작동할 수 있도록 하여 AMR이 중단될 수 있습니다"라고 말했습니다. .

Flex의 AMR에 대한 한 가지 가능성은 조립 라인의 가상 부품이 되어 생산 현장을 보다 유연하게 만들고 다른 프로젝트로 전환할 수 있게 하는 것입니다. 회사는 또한 이동할 수 없는 기념물(예:용광로)이 있는 이동 라인의 단계 간 운반을 연결하기 위해 AMR을 사용하는 방법도 모색하고 있습니다.

Kurwa는 "선형 흐름 대신 AMR이 부품을 집어 들고 기념비를 돌고 AMR 상단의 컨베이어를 사용하여 다음 단계로 연결할 수 있습니다."라고 말했습니다.

가장 큰 실수는 AMR의 기능을 충분히 활용하지 못하는 것이라고 Theobald는 말했습니다.

"여기서 마법의 일부는 우리가 아직 채택 곡선의 초기 단계에 있기 때문에 이 기술로 가장 잘 처리할 수 있는 첫 번째 작업이 무엇인지입니다."라고 그는 말했습니다. "올바른 첫 번째 작업을 선택하는 것이 큰 차이를 만들 수 있다는 것을 알고 있습니다."

예를 들어, 작업자가 운전하던 지게차를 무인 지게차로 교체하고 평소와 같이 영업을 계속하는 공장 주인을 생각해 보십시오. 그들은 무인 장비가 휴식을 취하지 않고, 지치지 않고, 전체 교대 근무를 할 수 있고, 일정이 AI와 함께 조정되고 계획되는 등의 모든 속성을 가지고 있다는 사실을 무시합니다. 인간 노동자의 한계를 초과합니다.

"일반적으로 그것은 올바른 접근 방식이 아닙니다."라고 Obald는 말했습니다. "종종 워크플로를 재고하는 것이 좋습니다."

AMR이 빛날 기회를 주는 가변성

인간 작업자는 AMR이 있으면 쉽게 배포할 수 있기를 원합니다.

"사람들은 자신의 프로세스를 정말 잘 이해합니다."라고 Lawton은 말했습니다. “그들이 반드시 로봇을 이해할 필요는 없습니다. 그래서 우리는 사람들이 자신의 공간과 워크플로를 매우 간단하게 정의할 수 있는 기술을 개발했습니다."

역사적으로 로봇을 프로그래밍하는 데 300시간이 걸렸지만 Fetch Robotics의 AMR은 하루 만에 가동 및 실행할 수 있다고 그는 말했습니다. AMR을 프로그래밍한다는 것은 일반적으로 공장 주변을 운전하는 것을 의미합니다. Fetch Robotics에서 사용자는 끌어서 놓기 방식을 사용하여 FetchCore 소프트웨어를 설정합니다.

“시설에서 무언가를 정말 빨리 시작하고 실행할 수 있어야 하며 일반적인 환경에서 볼 수 있는 정상적인 변동을 수용할 수 있어야 합니다."라고 그는 말했습니다. "AMR이 정말 빛나는 곳입니다."

결국 공장에는 자체 차량 관리 소프트웨어가 있는 이기종 AMR 차량이 있을 수 있습니다. 그들이 함께 일하게 하려면 어떻게 해야 합니까?

로봇 중 일부가 Vecna의 것이라면 모든 준비가 완료된 것입니다. Pivotal 소프트웨어는 작업 관리 시나리오에서 리소스 유형에 구애받지 않기 때문입니다. "인간이 될 수도 있고, 우리의 로봇이 될 수도 있고, 다른 공급업체의 로봇이 될 수도 있고, 수동으로 작동되는 장비가 될 수도 있습니다."라고 Obald는 말했습니다. "역량, 위치 및 가용성에 따라 누구에게나 작업을 할당할 수 있는 기능이 있습니다."

한편, Theobald가 공동 설립한 로봇 공학 및 연결된 장치의 비영리 혁신 허브인 보스턴의 MassRobotics는 로봇 간 관리 보고를 위한 상호 운용성 표준인 MR Interop을 발표했습니다. 또한 로봇에 작업 할당을 허용하는 다음 버전의 표준을 만드는 과정에 있습니다. MassRobotics는 충전기에 대한 상호 운용성 표준도 연구하고 있습니다.

"우리는 미래에 어떤 회사의 차량 관리 소프트웨어도 MR Interop을 사용할 수 있고 다른 로봇과 직접 통합할 필요가 없기를 바랍니다."라고 그는 말했습니다. "MR Interop은 그 과정을 더 쉽게 만들어주는 표준입니다."
상호 운용성 표준은 이미 효과를 거두고 있습니다. FedEx와 같은 회사는 MassRobotics 상호 운용성 표준을 준수하지 않는 로봇을 구매하지 않을 것이라고 말했습니다. FetchCore는 다른 공급업체의 이기종 AMR 그룹을 관리할 수 있는 기능을 가지고 있지만 아직 그렇게 하지 않았다고 Lawton은 말했습니다.

Flex의 경우 3개 공급업체의 수백 대의 로봇을 사용하지만 같은 시설에서 함께 사용되는 로봇은 없다고 Kurwa는 말했습니다.

함께 플러그 앤 플레이하는 AMR을 갖는 것은 사용자에게만 도움이 되는 것이 아닙니다. 산업 자체의 성장에도 영향을 미칩니다. "산업은 이 상호 운용성이 파악될 때까지 확장되지 않으므로 우리는 컴퓨터 산업이나 휴대 전화 산업에서 한 페이지를 넘기기로 결정했습니다."라고 Obald는 말했습니다. “비디오 테이프 산업, 전체 VHS 대 베타 문제에 대해 이야기할 수 있습니다. 이러한 프로세스는 때때로 수십 년이 걸리고 이러한 유형의 도구에 대한 고객의 채택 속도를 실제로 늦추는 매우 복잡한 프로세스인 경향이 있습니다."

AMR의 성장으로 액세서리, 타사 소프트웨어 생성

자율 모바일 로봇의 사용이 늘어남에 따라 서로 다른 공급업체의 AMR 집합과 이들과 함께 사용할 카트 상단 액세서리를 제어하는 ​​소프트웨어의 필요성도 커지고 있습니다.

덴마크 오덴세에 있는 MiR(Mobile Industrial Robots) 제조업체인 AMR 제조업체는 의도적으로 개방형 플랫폼 로봇을 만들었습니다.

"우리를 48볼트 리튬 이온 배터리가 있는 기본 로봇으로 생각하면 사람들이 로봇 위에 원하는 것은 무엇이든 만들 수 있습니다."라고 Midwest 및 Canada의 영업 이사인 Matt Charles가 말했습니다. "로봇 팔을 맨 위에 놓으면 배터리 전원이 꺼지고 로봇과 언제 움직일지, 언제 갈지 통신할 수 있습니다."

로봇 팔이 가능하지만 MiR의 AMR에 대한 상위 3개 카트 상단 모듈은 컨베이어 데크, 카트를 부착하기 위한 고정 시스템 및 팔레트 리프트라고 Charles가 말했습니다.

덴마크 Vissenbjerg에 있는 ROEQ(RO-eek로 발음하며 이름은 "로봇 장비"의 줄임말)는 MiR의 카트 상단 액세서리 공급업체입니다. 사실, 이 회사는 카트, 탑 롤러, 리프터 및 랙을 포함하여 MiR AMR용 카트 상단 모듈을 구축하기 위해 특별히 만들어졌습니다. ROEQ의 공동 설립자인 Michael E. Hansen과 Benni S. Lund는 이전에 컨설팅 엔지니어로서 MiR에 부름을 받았고 회사를 만들 수 있는 기회를 보았습니다.

“그들은 그들이 훌륭한 기술과 물건을 옮기는 훌륭한 플랫폼을 가지고 있다는 점에서 시장의 격차를 발견한 곳이지만 전체 생태계는 자재를 픽업, 드롭 오프 및 전송할 수 있는 올바른 도구로 완성되어야 했습니다. "라고 ROEQ의 글로벌 영업 이사인 Shermine Gotfredson은 말했습니다. "그리고 그것은 누락된 링크였습니다."

그들의 첫 번째 제품은 TMC 300으로 아직 생산 중인 카트 상단형 랙입니다. ROEQ의 최신 신제품은 함께 작동하도록 설계된 TMS-C500 Ext 및 S-Cart500Ext입니다. 새로운 모듈/카트 조합은 MiR의 250 AMR 탑재량을 250kg에서 500kg으로 효과적으로 두 배로 늘립니다. TMS-C500 Ext 상단 모듈은 또한 안전을 손상시키지 않으면서 최대 1.2m 길이의 화물을 운송할 수 있습니다.

ROEQ는 지금까지 MiR 로봇과 비즈니스를 연계했지만 공장 소유주는 그렇게 충성스럽지 않을 수 있습니다. 제조업체가 AMR을 관리하는 소프트웨어를 제공하더라도 이기종 로봇과의 상호 운용성을 달성하는 것은 더 복잡합니다. Charles는 "제조업체가 안고 있는 공통적인 과제이며, 함께 어울리고 작동할 수 있는 상호 운용성과 상호 운용성에 대한 요구가 많습니다."라고 말했습니다. "그것은 우리가 노력하고 있는 것이며 솔루션을 개발하는 다른 회사들도 있습니다."

그 회사 중 하나가 AWS(Amazon Web Services Inc.)입니다.

AMR의 컨트롤러 소프트웨어 하나를 수정하여 서로 다른 공급업체의 로봇에 대한 차량 관리자 역할을 할 수 있지만 AWS는 AWS IoT RoboRunner를 만들어 일부 공급업체의 모바일 로봇을 작업 관리 시스템과 통합하고 로봇 차량 관리 애플리케이션을 구축하기 위한 인프라를 제공했습니다. . 올해 초 RoboRunner는 실험실 환경에서 미리 보기로 제공되었으며 곧 프로덕션 환경에서 출시될 예정이었습니다.

플릿 관리 애플리케이션을 구축하기 위한 인프라를 제공하는 것 외에도 AWS IoT RoboRunner는 샘플 애플리케이션과 함께 2개의 소프트웨어 라이브러리(작업 관리자 라이브러리 및 플릿 게이트웨이 라이브러리)를 제공하므로 개발자가 AWS를 기반으로 로보틱스 관리 애플리케이션을 더 쉽게 구축할 수 있습니다. IoT RoboRunner.

또한 AWS IoT RoboRunner를 사용하면 다양한 로봇 제어 시스템과 공장의 작업 관리 시스템 간에 수많은 통합이 필요하지 않습니다. 대신 모든 시스템이 AWS IoT RoboRunner와 통합되고 서비스가 모든 통합 시스템을 자동으로 연결합니다.

또한 AWS IoT RoboRunner를 사용하면 개발자가 작업 관리자 개발 라이브러리로 관리 애플리케이션을 더 쉽게 구축할 수 있습니다. 이 라이브러리에는 공유 공간 관리 기능이 포함된 샘플 작업 오케스트레이션 응용 프로그램도 함께 제공됩니다. 개발자는 이 샘플 애플리케이션을 시작점으로 사용하여 애플리케이션 개발을 가속화할 수 있습니다.

에릭 앤더슨(Eric Anderson)은 “제조, 물류, 소비재 분야의 점점 더 많은 고객들이 로봇과 자율 시스템을 운영에 사용하고 있지만 물류 창고에서 물건 따기, 검사와 같은 복잡한 로봇 작업을 오케스트레이션하기 위해 이러한 시스템을 관리하는 데 어려움을 겪고 있다”고 말했다. AWS의 로봇 공학 및 자율 시스템 총괄 책임자. "AWS IoT RoboRunner를 통해 우리는 고객이 Amazon 물류 및 주문 처리 센터에서 사용되는 것과 동일한 기술을 기반으로 로봇을 운영에 더 쉽게 통합, 관리 및 조정하고 자율 시스템을 더 스마트하게 만들 수 있도록 하고 있습니다."