工业自动化

在仓库中连接AMR和AGV:蜂窝网络还是Wi-Fi?

Sam Veng
如果您想通过AGV和AMR提高您的物料搬运操作水平,那么请首先考虑改善您的网络。

 

协调物流。减少错误。提高速度。只要具有可靠的网络连接,自主移动机器人 (AMR) 和自动导引车 (AGV) 就可以在物料搬运环境中完成所有这些工作,甚至更多。

 

因此,仓库和配送中心对这项技术的使用正在增加。在最近的 罗克韦尔自动化报告、AMR 和 AGV 被评为未来 12 个月工业决策者最关注的三大投资领域之一。预计到 2028 年,市场规模将达到约 200 亿美元,未来四年内 AGV 的预计增长率为 22%,AMR 的预计增长率为 37%。

 

值得注意的是,这些关键的机器并不能取代人类。事实上,调查结果却恰恰相反:94% 的受访者计划通过增加智能制造技术来维持或扩大其劳动力。

 

成功部署AGV和AMR要从网络开始

让您的工业网络做好准备以支持AGV和AMR的独特需求是优化您对这些机器的投资的关键。

 

如果您希望能够在物料搬运操作中调度和控制AGV和AMR,请首先考虑改善您的网络。

 

尽管 AMR 和 AGV 需要可靠的网络连接,但工业环境却使其变得困难。密集的货架和金属结构等障碍物、高水平的信号干扰、网络拥塞和覆盖范围差距通常会阻碍从任何位置进行不间断的通信和控制。

 

当您的网络无法满足连接要求时,昂贵的 AGV 和 AMR 将无法运行。相反,它们无所事事,造成混乱、挫折和资源浪费。

 

机器人连接选项:蜂窝和Wi-Fi 

谈到 AMR 和 AGV 连接,有两个选项需要考虑:蜂窝(5G)和 Wi-Fi。让我们在这里探索它们。

 

什么是蜂窝网络?

蜂窝网络将服务区域划分为小区:5G 就是蜂窝网络的一个例子。5G 是第五代无线技术,于 2019 年开始推出。与 4G 相比,它能够通过更高的带宽、密度和速度或更低的延迟来定制服务。

 

它旨在支持物联网、增强型移动宽带和自动驾驶汽车等技术,为工业环境提供快速、低延迟的移动宽带——但它可能并不总是满足安全应用的实时要求。

 

为了将 5G 系统集成到工业自动化应用中,3GPP 提供了实现时间同步的可能性(例如,通过 SIB9 消息)。尽管这些功能已在标准中定义,但尚未融入工业网络产品中。

 

截至 2023 年底,全球仅有 45% 的网络兼容 5G。 尽管 5G 尚未普及,但它正在逐步扩展。随着 5G 的不断渗透,6G 的讨论即将到来,首个商用 6G 网络预计将于 2030 年开始上线。

 

什么是Wi-Fi?

Wi-Fi 是基于 IEEE 802.11 标准的无线网络协议系列。它允许附近的数字设备通过无线电波交换数据,接入已经建立连接的网络。

 

Wi-Fi 6 或 802.11ax 是下一代无线技术,可在具有大量设备的环境中提供更好的 Wi-Fi 性能。它的速度比以前版本的 Wi-Fi 更快,并且有望能够直接连接到中央网络核心。

 

Wi-Fi 6 还具有正交频分多址 (OFDMA) 功能,可以增加连接到仓库中单个接入点的机器人数量,而不会降低信号质量或需要更多带宽。

 

5G 和 Wi-Fi 的成本考虑

最近,5G 网络(尤其是 私有 5G)已成为物料搬运中 AMR 和 AGV 连接的首选。但随着 Wi-Fi 网络证明其能够提供工业环境所需的超可靠、低延迟连接,这种情况正在发生改变。

 

在权衡AMR和AGV的无线连接选项时,需要考虑重要的成本考虑因素。

 

例如,在采用 5G 时,您可能需要投资新的有源和无源设备(路由器、 天线、电缆等)。随着 5G 的普及,硬件价格预计会下降,但这还没有发生。由于需要定期购买数据容量,5G 成本也更高。这些因素在很多情况下会导致 5G 部署比 Wi-Fi 更昂贵。

 

还需要注意的是,仅仅部署支持 5G 的硬件并不能保证 5G 网络接入。该技术还必须在您所在的地区可用(当然,除非您正在建立私人 5G 网络)。

 

同时,许多工厂和仓库已经建立了 Wi-Fi 网络。利用现有 Wi-Fi 基础设施的部分功能比购买全新设施更具成本效益。这种方法通常可以实现与 5G 相同的许多连接功能,而无需承担许可和数据费用的成本和复杂性。

 

解决实际连接问题以增加收入

我们最近帮助一家仓库自动化技术公司克服了我们上面提到的常见 AGV 和 AMR 连接挑战。由于网络连接问题,他们面临着以下困难:

  • 间歇性机器人断连
  • 网络可用性超时
  • 延迟、系统重启和机器人碰撞
  • 需要手动检索禁用的机器人

 

由于机器人无法保持与网络的连接,该公司无法满足客户的每小时包裹处理率。

 

在完成网络评估和分析后,Belden 的专家和工程师提出了一种平衡安全性和性能的新方法,描述了公司如何在人口密集的地区保持其 AGV 和 AMR 的移动和通信,而不会出现停机或危及安全。

 

结果构建了一个强大、可靠的无线网络解决方案,能够支持移动自动化所需的高可用性和性能。

 

该公司不再担心防止停机和排除断线故障。相反,它可以专注于自己最擅长的领域:提供先进的自动化解决方案,为制造商、分销商和零售商提供更快、更高效、更有利可图的供应链。

 

由于改进了仓库中更远距离的连接,该公司还能够减少完成日常任务所需的AGV和AMR数量,同时增加产量以提高收入。

 

实现新的仓库生产力目标

易于实施和部署、灵活性、更低的实施和维护成本以及出色的可靠性使Wi-Fi成为在物料搬运环境实现网络和自动化的明智选择。

 

Belden 可以评估您的仓库或配送中心的具体需求,帮助您为您的环境做出最佳选择,解决您独特的自动化和物流挑战。我们的团队不仅在网络设计方面而且在物料处理方面都拥有丰富的经验。

 

我们在这里回答您的问题并帮助您创建一个实用而智能的仓库,该仓库由无线网络支持,可提供强大且冗余的信号强度和无间隙覆盖。

 

了解有关提高仓库生产力的更多信息。

 

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