Un sistema AGV non è un veicolo: è l’insieme coordinato di veicoli, percorsi, stazioni, rete e software che porta il materiale giusto nel posto giusto, al momento giusto. Valutare soltanto il carrello porta a trascurare le condizioni che determinano davvero capacità e affidabilità del flusso. Questa guida descrive i sei livelli che compongono un impianto e come dialogano tra loro.
I sei livelli di un sistema AGV
| Livello | Cosa comprende | Domanda chiave |
|---|---|---|
| Layout di stabilimento | Aree, corsie, pavimento, persone | Dove e in quali condizioni si muovono i veicoli? |
| Flotta AGV | Uno o più veicoli, anche di tipi diversi | Quali carichi e quante missioni? |
| Infrastrutture | Stazioni, rulliere, porte, ascensori, baie | Con cosa scambia il carico l’AGV? |
| Rete | Wi-Fi, Ethernet, access point | Come comunicano veicoli e sistemi? |
| Software di controllo | Gestore del traffico, server, database | Chi decide missioni e precedenze? |
| Software di stabilimento | WMS, MES, ERP, SAP | Da dove nascono gli ordini di trasporto? |
1. Il layout di stabilimento
È lo spazio dedicato, del tutto o in parte, alla flotta e alle sue operazioni. Può essere un’area segregata oppure un ambiente in cui lavorano anche le persone. Gli AGV operano in magazzini logistici, linee di produzione, linee di confezionamento, ospedali e molti altri contesti: gli impianti AGVE spaziano dall’alimentare al tessile, dall’automotive al farmaceutico.
Il layout deve permettere ai veicoli di lavorare in sicurezza:
- pavimento in buone condizioni, preferibilmente in resina o calcestruzzo industriale, senza giunti, soglie o avvallamenti critici;
- pendenze contenute: molti impianti standard lavorano con pendenze non superiori al 2%; valori maggiori richiedono una verifica sulla configurazione reale del veicolo carico;
- spazi minimi che tengano in sicurezza gli operatori che condividono le aree con i veicoli;
- riferimenti di navigazione compatibili con il sistema scelto, laser, natural navigation, magneti o altro.
Approfondisci nelle guide al pavimento per AGV e alla progettazione del layout.
2. La flotta AGV
La flotta è l’insieme dei veicoli che lavorano nel sistema. Può comprendere AGV di tipi diversi, per esempio AGV a forche e AGV da traino, tutti gestiti dallo stesso controllo del traffico. I veicoli si muovono su percorsi prestabiliti, che il sistema di controllo assegna un tratto alla volta.
Ogni AGV dispone di:
- un’unità di comunicazione wireless per dialogare con il sistema di controllo;
- dispositivi di sicurezza che proteggono persone e prodotti trasportati, descritti nella guida alla sicurezza degli AGV;
- un computer di bordo che esegue i comandi, legge i sensori e gestisce la navigazione.
Il numero di veicoli si ricava dalle missioni da servire nei momenti di picco, dalle distanze e dai tempi di scambio e ricarica. Per una prima stima c’è il calcolatore del numero di AGV.
3. Le infrastrutture di stabilimento
Sono tutto ciò con cui i veicoli interagiscono: macchine di produzione, stazioni di lavoro, porte, ascensori, postazioni pallet di magazzino, linee di montaggio e confezionamento. Si dividono in due tipi.
Infrastrutture attive
Sono cablate e governate da un PLC (Programmable Logic Controller) di stabilimento, che ne controlla stato, attuatori e componenti e dialoga, direttamente o tramite altri sistemi, con il controllo AGV. Due esempi:
- porta automatica: il sistema AGV chiede al PLC di aprire la porta; quando il PLC conferma che è aperta, il sistema fa passare il veicolo; a passaggio avvenuto notifica al PLC che può richiuderla;
- rulliera di fine linea: quando arriva un pallet di prodotto finito, il PLC lo segnala al sistema AGV, che manda un veicolo a prelevarlo.
Infrastrutture passive
Non sono controllate da PLC o altri sistemi. Un esempio è una baia di deposito temporaneo in cui il sistema appoggia materiale di cui non conosce ancora destinazione, in attesa che un operatore decida. In questi casi il software di gestione del traffico o il MES tengono traccia delle posizioni in un database.
Le stazioni di presa e deposito sono un tema a sé, trattato nella guida alle stazioni pallet per AGV.
4. La rete
La rete è il mezzo con cui il software di controllo invia comandi alla flotta e ne riceve lo stato, e con cui dialoga con PLC ed ERP di stabilimento. Gli AGV comunicano di norma tramite access point Wi-Fi; in passato si usavano anche radio o trasmissione a infrarossi. Il sistema di controllo comunica con gli altri sistemi aziendali e con i PC client via Ethernet o Wi-Fi.
La rete degli AGV può essere dedicata oppure condivisa con quella aziendale: il traffico dati dei veicoli è contenuto e a ogni AGV basta un indirizzo IP. Conta però la qualità della copertura lungo tutto il percorso, compresi ascensori, celle e aree esterne, e la gestione del passaggio tra access point.
5. Il software di controllo del traffico
È il cuore del sistema AGV. Gestisce la flotta, si interfaccia con gli altri sistemi e produce report e registri degli eventi. Viene configurato sull’applicazione, perché non esistono due impianti uguali: ognuno ha i propri obiettivi e vincoli.
Il layout è descritto come un grafo pesato di nodi e segmenti. Per raggiungere una destinazione il software calcola il percorso più breve analizzando i rami del grafo, e comanda il veicolo un segmento alla volta.
Le funzioni principali sono tre:
- assegnare le missioni: decidere quale AGV è il più adatto a un trasporto in base a posizione, disponibilità e carica della batteria;
- gestire il traffico: riservare tratti e incroci a un veicolo alla volta, secondo i criteri definiti nel grafo, per evitare collisioni e blocchi reciproci;
- gestire l’energia: mandare i veicoli in ricarica al momento giusto, preservando le batterie e mantenendo la flotta operativa il più a lungo possibile.
AGVE sviluppa il proprio gestore della flotta, NODE, descritto nella pagina software di controllo AGV.
6. Il software di stabilimento
Al livello più alto, o in parallelo al controllo AGV, si trovano i sistemi di stabilimento: un MES (Manufacturing Execution System), un ERP come SAP o un WMS (Warehouse Management System). Dialogano con il sistema AGV secondo un protocollo definito in fase di progetto. Gli usi più comuni:
- un WMS genera chiamate verso e dal magazzino, indicando al sistema AGV che ci sono prodotti da prelevare in uscita o da depositare in ingresso, sempre con origine e destinazione note;
- un MES chiede il rifornimento di una linea quando un materiale sta per finire;
- il sistema AGV restituisce stati e report sull’andamento dei trasporti.
Ogni integrazione definisce chi crea l’ordine, come viene confermato e che cosa accade se il carico non è disponibile. Approfondisci nella pagina integrazione AGV con WMS, MES, ERP e PLC e, per l’interoperabilità tra veicoli di costruttori diversi, nella guida a VDA 5050.
Perché conviene un sistema AGV rispetto al trasporto manuale
Un sistema ben progettato persegue tre obiettivi: aumentare la produttività con un flusso regolare su più turni, aumentare la sicurezza riducendo il traffico di mezzi manuali, ridurre gli errori di consegna e tracciabilità. Il risultato non si misura dai chilometri percorsi, ma dalla capacità di servire il processo: carichi consegnati, tempi di attesa, disponibilità, congestione e recupero dagli errori. Vantaggi e calcolo del ritorno sono trattati nella guida ai vantaggi di un sistema AGV.
Domande frequenti
Che differenza c’è tra AGV e sistema AGV?
L’AGV è il singolo veicolo. Il sistema AGV comprende anche percorsi, stazioni, rete, software di controllo e integrazioni con i sistemi di stabilimento.
Gli AGV possono usare la rete Wi-Fi aziendale?
Sì, se la copertura è adeguata lungo tutto il percorso. Il traffico dati è contenuto e ogni veicolo richiede un indirizzo IP.
Serve sempre un WMS o un MES?
No. Le missioni possono nascere anche da PLC, pulsanti di chiamata, lettori di codici o dal software AGV stesso. L’integrazione con WMS o MES serve quando gli ordini sono già gestiti lì.
Come si evita che due AGV si scontrino a un incrocio?
Il software di controllo prenota i tratti del grafo: un incrocio viene assegnato a un veicolo alla volta e gli altri attendono o vengono instradati diversamente.