Xe tự hành AGV – Giải pháp hoàn hảo trong kho hàng 4.0

Kho hàng 4.0 ứng dụng những công nghệ hiện đại hướng đến mục tiêu giảm sức người, tăng năng suất làm việc. Trong số những giải pháp cấu thành lên kho hàng 4.0 không thể không nhắc đến xe tự hành AGV.

Xe tự hành AGV là gì?

Xe tự hành AGV được viết tắt từ Automation Guided Vehicle. Đây là loại xe được ứng dụng các giải pháp công nghệ dẫn đường nhằm hỗ trợ việc vận chuyển hàng hóa, nguyên vật liệu trong khu vực sản xuất rộng lớn đến những địa điểm đã được đánh dấu sẵn. Chính vì tính năng vận chuyển hàng tự động trên mà AGV có thể loại bỏ gần như hoàn toàn sự can thiệp của con người trong việc vận hành.

Cấu tạo cơ bản của xe tự hành AGV

Xe tự hành AGV được cấu tạo từ nhiều bộ phận khác nhau để đảm bảo khả năng vận hành an toàn, hiệu quả.

Bộ phận dò đường

Dòng xe không chạy theo đường dẫn (Free Path Navigation): Loại xe AGV này có tính linh hoạt cao nhờ vào các cảm biến quay hồi chuyển được định vị từ trước giúp xác định hướng di chuyển của phương tiện. Cảm biến laser được dùng để xác định những vật cản xung quanh trong khi di chuyển. Nhờ đó, xe tự hành có thể di chuyển đến bất cứ đâu trong phạm vị điều khiển và có thể dò tìm đường ngắn nhất. Tuy nhiên, chi phí chế tạo khá lớn và yêu cầu công nghệ cao.

Dòng xe chạy theo đường dẫn (Fixed Path Navigation): Hệ thống xe AGV loại này sử dụng cảm biến từ trường, cảm biến kim loại, cảm biến quang, chạy theo các đường chỉ dẫn sẵn có, cấu tạo từ các vật liệu như vạch màu, băng từ, đường ray, đường dây từ… Xe tự hành sẽ chạy theo đường cố định, muốn thay đổi hướng di chuyển phải thiết lập lại hệ thống điều khiển. Tuy nhiên, chi phí chế tạo thấp hơn loại không chạy theo đường dẫn.

Cảm biến phát hiện vật cản

Được cấu tạo để đảm bảo an toàn trong quá trình di chuyển. Tùy thuộc vào cấu hình xe AGV mà sử dụng loại cảm biến phù hợp: cảm biến siêu âm, cảm biến laser, cảm biến quang…

Cảm biến thường được chia làm ba vùng làm việc từ xa đến gần. Khi vật cản nằm trong ba vùng này, xe tự hành sẽ có các thao tác lần lượt để đảm bảo an toàn: cảnh báo, giảm tốc, dừng phanh.

Cảm biến chống va chạm

Loại cảm biến giúp dừng xe AGV ngay lập tức khi bị tác động vào trong quá trình làm việc, giúp hạn chế các sự cố và đảm bảo an toàn cho xe trong khi di chuyển.

Driver và động cơ

Xe AGV có thể được trang bị từ 1 đến 2 driver tùy thuộc vào tải trọng hàng hóa cần vận chuyển. Điều này quyết định trực tiếp đến điện áp động cơ, công suất và dung lượng của pin.

Bộ thu phát sóng từ xa

Thông qua hệ thu phát sóng từ xa, xe AGV sẽ truyền về và nhận dữ liệu từ trung tâm điều hành trong quá trình làm việc. Điều này giúp nâng cao tính linh hoạt của hệ thống xe AGV, giúp xe có thể truyền nhận thông tin từ mọi vị trí trong phạm vi phủ sóng.

Thiết bị truyền nhận dữ liệu bao gồm bộ phận thu phát sóng RF hoặc wifi, tùy thuộc vào cấu tạo của từng dòng máy.

Pin và sạc 

Có nhiều loại pin được sử dụng hiện nay cho hệ thống xe AGV: pin Lithium, pin Lithium sắt photphat – LIFE04, ắc quy chì + axit, acquy khô…

Tùy theo nhu cầu người dùng và đặc điểm hệ thống, có thể lựa chọn sạc tay hoặc sạc tự động.

Bộ điều khiển trung tâm

Bộ phận giúp xe AGV có thể hoạt động độc lập hoặc kết hợp nhiều xe khác nhau, theo sự điều khiển của trung tâm điều hành.

Bộ phận kết nối xe hàng

Bộ phận này giúp kết nối với xe hàng, có thể điều khiển tự động hoặc bằng tay.

Cảm biến vị trí

Loại cảm biến giúp xác định các điểm mốc (điểm lấy hàng, điểm trả hàng, điểm dừng, điểm rẽ,…), đồng thời giúp trung tâm điều khiển xác định được xe trên bản đồ di chuyển.

Giao diện người dùng

Giao diện bao gồm: màn hình, hệ thống nhấn nút và đèn báo

Màn hình: Dùng để cài đặt các tham số cho xe vận hành, hiển thị thông tin về tình trạng máy, vị trí của xe trên bản đồ di chuyển.

Hệ thống nút ấn và đèn báo: Bao gồm nút dừng khẩn, nút báo hoàn thành công việc, công tắc chuyển mạch Auto/Manual và đèn báo trạng thái.

Kết cấu cơ khí

Bao gồm khung xe, bánh xe, vỏ xe, máy gá… Đây là yếu tố quyết định sự chắc chắn và vận hành bền bỉ của xe AGV trong các điều kiện công nghiệp khác nhau.

Giá thành xe tự hành AGV là bao nhiêu?

Giá thành của một xe tự hành AGV có thể từ vài chục cho đến vài trăm triệu, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, từ đơn vị sản xuất đến tính năng và nhu cầu sử dụng của từng doanh nghiệp.

• Chất lượng

Yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm xe AGV. Những dòng xe được thiết kế và thi công với kết cấu cơ khí bến bỉ, tích hợp những tính năng nổi bật và có độ chính xác cao, đòi hỏi quá trình thi công và lắp ráp tỉ mỉ hơn sẽ có giá thành cao hơn những sản phẩm chỉ đáp ứng đủ yêu cầu về cấu tạo cơ bản của xe AGV.

• Đơn vị sản xuất

Các loại xe AGV nhập khẩu thường có giá thành cao hơn do chi phí vận chuyển, thuế nhập khẩu,… Dòng xe do các đơn vị trong nước sản xuất và phân phối cũng là sự lựa chọn tốt do gia thành rẻ hơn và dễ dàng bảo trì, bảo dưỡng trong quá trình sử dụng.

• Loại xe và số lượng xe

Tùy thuộc vào quy mô của doanh nghiệp sẽ quyết định loại xe và số lượng xe cần thiết. Mỗi loại xe tự hành sẽ có đặc điểm cũng như ưu khuyết điểm khác nhau, điều này ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm. Một doanh nghiệp cần có tư vấn để có thể lựa chọn loại xe phù hợp nhất với mô hình hiện tại.

• Tải trọng và chức năng

Tải trọng của xe sẽ ảnh hưởng đến thiết kế khung xe và tốc độ quay của động cơ. Xe có tải trọng cao cần có khung xe chắc chắn,  thường có giá cao hơn so với xe có tải trọng thấp. Xe có chức năng và công nghệ điều hướng hiện đại cũng sẽ có chi phí đầu tư lớn hơn.

Chi phí đầu tư cho công nghệ xe tự hành AGV thường là khá lớn, bên cạnh đó còn có chi phí cho những thiết bị ngoại vị, bộ điều khiển, chi phí bảo dưỡng, bảo trì trong suốt quá trình vận hành, đòi hỏi doanh nghiệp phải có dự toán và tư vấn hỗ trợ để lựa chọn sản phẩm phù hợp nhất, tối ưu chi phí và hiệu quả hoạt động của doanh nghiệp. 

Có những loại xe AGV nào trên thị trường?

Xe dạng kéo (Towing Vehicle)

Đây là dòng xe xuất hiện sớm nhất và hiện giờ vẫn đang thịnh hành trên thị trường, hỗ trợ tốt trong việc kéo hàng, chuyền tải, tải pallet. 

Loại này có thể kéo được nhiều loại toa hàng khác nhau và chở được từ 8000 đến 60000 pounds.

Một vài đặc điểm của AGV dạng kéo:

• Có tải trọng lớn hơn các loại xe tự hành khác
• Phù hợp với thiết bị có bánh xe
• Có thể dự đoán và lên kế hoạch về tính hiệu quả của việc chuyên chở cũng như đảm bảo an toàn

Xe dạng chở (Unit Load Automated Guided Vehicle)

Xe được trang bị cảm biến, chờ sẵn tại vị trí băng tải, sau khi hàng hóa được chuyển lên xe, AGV sẽ vận chuyển đến các điểm được lập trình sẵn.

Một vài đặc điểm của AGV dạng chở:

• Thời gian đáp ứng nhanh chóng , linh hoạt
• Giảm thiểu tắc nghẽn giao thông chuyên chở
• Phù hợp vận chuyển hàng hóa nhỏ gọn

Xe dạng nâng (Fork Vehicle)

Có khả năng nâng hàng hóa dưới mặt sàn hoặc trên các bục cao, hoặc khối hàng trên giá 

• Đưa hàng hóa lên cao
• Giá thành cao hơn các loại xe tự hành khác

Xe dạng đẩy (Cart Vehicle)

Vận chuyển hàng hóa đặt phía trước của xe. 

• Có tính linh hoạt cao
• Giá thành thấp
• Thường có tải trọng 0,5 tấn, phù hợp chở các thiết bị, linh kiện đơn lẻ trong hệ thống lắp ráp

Tại sao xe tự hành AGV là giải pháp hoàn hảo cho những thách thức trong lĩnh vực kho vận?

Ngày nay, ngày càng nhiều càng đơn vị tích cực đẩy mạnh việc triển khai các mô hình robot thông minh như AGV trong khu vực kho hàng. Những lợi ích mà các doanh nghiệp kể trên đạt được bao gồm:

• Cải thiện độ chính xác, năng suất tốc độ

Với việc sử dụng AGV trong khu vực nhà kho, nhân viên kho vận có thể dễ dàng xử lý khối lượng hàng hóa lớn hơn cùng với đó là độ chính xác cao hơn. Việc tiếp cận công nghệ trong lĩnh vực vận chuyển trên đem năng suất và tốc độ công việc hiệu quả cao hơn tới 30% so với việc sử dụng sức người như trước đây. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể hoàn thành đơn đặt hàng nhanh hơn, đem đến sự hài lòng của khách hàng cao hơn.

• Gia tăng tính an toàn trong lao động của nhân viên kho

Khu vực kho tưởng chừng như chỉ bao gồm các tác vụ đơn giản. Tuy nhiên, nơi đây luôn tiềm ẩn những nguy hiểm, gây mất an toàn lao động cho chính nhân viên đang làm việc. Cụ thể, việc vận chuyển khối lượng hàng tồn kho lớn với cường độ liên tục cũng như hàng hóa được xếp ở những kệ rất cao… có thể gây ra các sự cố không đáng có cho nhân viên.

Tuy nhiên, với sự hỗ trợ cơ học từ AGV, nhân viên được hỗ trợ một cách toàn diện các hoạt động nhà kho, giúp giảm đáng kể các vấn đề về rối loạn cơ xương (MSD) và những tai nạn tại nơi làm việc. Điều này chắc chắn sẽ làm giảm những căng thẳng cả về thể chất và tinh thần cho nhân viên. Nhờ vậy thúc đẩy năng suất và kiến tạo nhà kho trở thành môi trường làm việc tốt hơn.

• Tự động hóa các công việc thủ công, mang tính lặp lại

Sự cộng tác của các robot thông minh nói chung và xe tự hành aGV nói riêng đã giúp doanh nghiệp giải quyết các bài toán công việc thủ công, mang tính lặp lại như lấy và vận chuyển các mặt hàng xung quanh sàn kho. Giờ đây, các nhân viên có thể tập trung thời gian, trí lực và cả sức lực vào việc xử lý các công việc phức tạp hơn, tạo ra nhiều giá trị cho doanh nghiệp hơn.

Có thể thấy, chi phí đầu tư các xe tự hành AGV có thể tương đối lớn, tuy nhiên, những hiệu quả mà doanh nghiệp nhận được thì vô cùng lớn.

• Tiết kiệm chi phí hoạt động

Ứng dụng hệ thống xe tự hành AGV trong sản xuất có thể thay thế nhân lực kho, giúp doanh nghiệp giảm thiểu chi phí nhân công lao động, đi kèm với các chi phí phát sinh khác. Với khả năng hoạt động linh hoạt, liên tục và bền bỉ, AGV sẽ rút ngắn đáng kể thời gian vận chuyển, tiết kiệm chi phí đầu tư cho các hệ thống vận chuyển tự động cố định khác như băng tải, băng chuyền… Nhờ đó, có thể năng suất và hiệu quả hoạt động của nhà máy, đem lại cho doanh nghiệp giá trị lợi nhuận cao hơn.

Những ứng dụng của xe tự hành AGV trong quản lý kho

1. Vận chuyển hàng hóa có trọng tải lớn

Xe tự hành AGV vận chuyển hàng hóa khi chúng có kích thước, tải trọng khác nhau (bao gồm những hàng hóa có trọng tải lớn). Điều này làm tăng tính đa nhiệm của AGV trong một nhà kho lưu trữ đa dạng mặt hàng.

2. Di chuyển hàng hóa trong khu vực lối đi hẹp và khoang cao

Để gia tăng dung tích lưu trữ của kho hàng, doanh nghiệp cần tối ưu chiều rộng lối đi và chiều cao của kệ. Điều này khiến các khu vực nhà kho thường có lối đi hẹp và rất nhiều kệ cao được xây dựng san sát nhau. Với đặc trưng không gian kể trên, các AGV được thiết kế để có khả năng di chuyển trong không gian hẹp cũng như cho phép xếp dỡ hàng hóa nhanh chóng.

3. Chọn và phân loại

Nhờ kết nối với các phần mềm thông minh, máy quét, thiết bị RFID và cảm biến, AGV có thể tự thu thập những thông tin cần thiết để hoàn thành việc chọn lọc, phân loại hàng hóa trong kho thay vì tốn nhiều nhân lực di chuyển giữa các địa điểm chọn hàng, giúp hoàn thành đơn hàng nhanh chóng.

Là đơn vị trực tiếp tư vấn và triển khai phần mềm cho hơn 1.000 doanh nghiệp bao gồm cả doanh nghiệp Việt và doanh nghiệp FDI. ITG Technology thấu hiểu rằng ở vị trí chủ doanh nghiệp, bạn có rất nhiều điều cân nhắc và lo lắng về: Áp dụng phương thức quản lý kho như thế nào hiệu quả? Nên đầu tư công nghệ gì cho việc quản lý kho? Bài viết Nằm lòng phương pháp quản lý kho hiệu quả, tránh thất thoát sẽ giúp bạn tìm ra câu trả lời.

Kết

Xe tự hành AGV là mảnh ghép không thể thiếu để các kho hàng hiện đại trở nên hiệu quả, năng suất hơn. Tuy nhiên để AGV thực sự đạt được hiệu quả thì việc tích hợp với các giải pháp phần mềm quản lý kho thông minh là điều mà các doanh nghiệp cần phải cân nhắc.