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VEHÍCULOS GUIADOS AUTOMÁTICAMENTE(AGVS). Un sistema de vehículos guiados automáticamente o automatizados (AGVS) es un sistema de manejo de materiales que usa vehículos autopropulsados, operados independientemente que son guiados a través de rutas definidas en el piso. Los vehículos son energizados por baterías que se encuentran a bordo del vehículo que permiten la operación por varias horas (típicamente de 8 a 16 horas) entre carga y carga. La definición de las rutas se logra generalmente usando alambres empotrados en el piso o pintura reflejante sobre la superficie del piso. La guía se logra por sensores sobre los vehículos que pueden seguir los alambres guía o la pintura. Existen diferentes tipos de AGVS los cuales operan de acuerdo a la siguiente descripción. Los tipos pueden clasificarse como sigue:  Trenes sin guía. Este tipo consiste es un vehículo de arrastre (que es el AGV) que jala uno o más trailers para formar un tren. Este fue el primer tipo de AGVS en ser introducido y es aun popular. Es útil en aplicaciones donde tractores pesados de carga deben ser movidos largas distancias en almacenes o fabricas con puntos intermedios donde se retiran o adicionan tráileres en la ruta.  Camiones AGVS de paleta. Camiones de paleta guiados automáticamente son usados para mover cargas con paleta a través de rutas predeterminadas. En las aplicaciones típicas el vehículo es acomodado a la paleta de carga por un trabajador quien conduce el camión y usa sus tenedores para elevar la carga ligeramente. Entonces el trabajador dirige el camión de paletas a el punto guía, programa el destino, y el vehículo procede automáticamente a su destino para ser descargado. La capacidad de un camión AGVS de paleta varía hasta 6000 lbs, y algunos camiones son capaces de manejar 2 paletas en lugar de una. Una introducción más reciente relacionada a los camiones de paletas es el tenedor AGV. Este vehículo pude lograr un movimiento vertical muy significante de sus tenedores para alcanzar cargas en anaqueles.

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 Transportadores de unidades de carga AGVS. Este tipo de AGVS es usado en mover unidades de carga de una estación a otra. Frecuentemente están equipados para carga y descarga automática a través de rodillos energizados, bandas movibles, plataformas elevadoras mecanizadas, u otros instrumentos. Las variaciones en la unidad de carga incluyen AGVS de carga ligera y AGVS de línea de ensamble. Los vehículos de carga ligera es un vehículo relativamente pequeño con una correspondiente capacidad ligera de carga. (500 lbs. o menos). No requiere el mismo ancho de pasillo que los AGVS convencionales. Los vehículos de carga ligera son diseñados para mover cargas pequeñas (pequeñas partes, canastas pequeñas o charolas de partes, etc.) a través de la planta de limitado tamaño relacionadas con la manufactura ligera. Los AGVS de línea de ensamble son diseñados para llevar subensambles parcialmente terminados a través de una secuencia de estaciones de ensamble para construir el producto.

La tecnología AGVS está lejos de ser madura, y la industria está continuamente trabajando para desarrollar nuevos sistemas en respuesta a los requerimientos de las nuevas aplicaciones. Un ejemplo de un nuevo y evolucionador diseño AGV´s incluye el destinar un manipulador robótico sobre un vehículo guiado automáticamente para proveer un robot móvil para desarrollar tareas complejas en varios lugares de la planta. Estos vehículos robot son vistos como muy útiles en la limpieza de cuartos de la industria de semiconductores.

Aplicaciones Los sistemas de vehículos guiados automáticamente son utilizados en una gran cantidad creciente de aplicaciones. Estas aplicaciones tienden a igualar los tipos de vehículos descritos con anterioridad. Se agrupan los tipos de vehículos en las siguientes aplicaciones: 1. Operaciones de trenes sin guía. Estas aplicaciones incluyen el movimiento de grandes cantidades de materiales sobre distancias relativamente grandes. 2. Sistemas de almacenamiento/distribución Transportadores unidades de carga y camiones de paletas son típicamente usados es estas aplicaciones. Estos almacenamientos y operaciones de distribución incluyen los movimientos de materiales en unidades de carga (algunas veces artículos individuales son movidos) de o hacia sitios específicos. Las aplicaciones seguido interfasan el AGVS con otros sistemas de almacenamiento o manejo automatizado, tales como un sistema automático de almacenamiento y recuperación (AS/RS) en un centro de distribución. El AGVS entrega artículos o unidades de carga entrantes (contenidas en paletas) M. en C. Héctor Martínez Rubín Celis

del puerto de recepción a el AS/RS, el cual ubica los artículos en almacenamiento, y el AS/RS recupera paletas individuales o artículos de almacenamiento y los transfiere a vehículos para entregarlos al puerto de envió. Cuando las cargas entrantes y salientes están en balance, este modo de operación permite que la carga sea llevada en ambas direcciones por los vehículos AGVS, por lo que se incrementa la eficiencia del sistema de manejo de materiales.

3. Operaciones en la línea de ensamble. Los sistemas AGVS son usados en un número creciente de aplicaciones en líneas de ensamble, basado en la tendencia que inicio en Europa. En estas aplicaciones, la tasa de producción es relativamente baja (tal vez de 4 a 10 min por estación en la línea) y existe una variedad de modelos diferentes hechos sobre la línea de producción. Entre las estaciones de trabajo, los componentes son agrupadas y colocadas en un vehículo para las operaciones de ensamble que serán realizadas sobre un producto parcialmente terminado en la estación siguiente. Las estaciones de trabajo generalmente son configuradas en paralelo para añadir flexibilidad a la línea.

4. Sistemas de manufactura flexible. Otra creciente aplicación de la tecnología AGVS es en los sistemas de manufactura flexible (SMF), En esta aplicación, los sistemas de vehículos guiados son usados como sistemas de manejo de materiales en el SMF. Los vehículos entregan el trabajo desde el área de plataforma (donde el trabajo está colocado sobre paletas fijas, normalmente manual) a las estaciones individuales de trabajo en el sistema. Los vehículos también mueven trabajo entre estaciones en el sistema de manufactura. En la estación de trabajo, el trabajo es transferido de la plataforma del vehículo en el ara de trabajo de la estación (generalmente, la mesa de una máquina-herramienta) para procesamiento. Al término del procesamiento en la estación, un vehículo regresa a recoger el trabajo y transportarlo a el area próxima. Los sistemas AGV proveen un sistema de manejo de materiales flexible para complementar la flexibilidad de la operación del SFM.

5. Aplicaciones misceláneas. Otras aplicaciones de los AGVS incluyen aplicaciones que no son de manufactura, ni de almacenamiento, tales como, entrega de correo en las oficinas y operaciones de manejo de materiales en hospitales. Los vehículos guiados en hospitales transportan charolas de alimentos, ropa de cama, materiales de laboratorio y médico, y otros materiales entre varios departamentos en el edificio. Estas aplicaciones generalmente requieren movimiento de vehículos entre diferentes pisos del hospital, los sistemas de AGVS del hospital tienen la capacidad de llamar y de usar elevadores para este propósito.

Rutas y guías de vehículos M. en C. Héctor Martínez Rubín Celis

Existen varias funciones que se deben realizar para operar exitosamente un sistema de vehículos guiados automáticamente. Estas funciones son: 1. Rutas y guías de vehículos 2. Control y seguridad de tráfico 3. Administración del sistema

Rutas y guías de vehículos Cuando franjas de pintura son utilizadas para definir las rutas de los vehículos, el vehículo posee un sistema sensor óptico que es capaz de seguir la pintura. Las franjas pueden estar pegadas, o pintadas en el piso. Un sistema usa franjas de pintura de 1" de ancho que contiene partículas fluorescentes que reflejan una fuente de luz ultravioleta sobre el vehículo. Los sistemas guía de pintura son útiles en ambientes donde ruidos eléctrico hacen que el sistema guía eléctrico sea no confiable o cuando la instalación de alambres guía en le superficie del piso no sea apropiada.

Control y seguridad de tráfico EL término sistemas guía se refiere al método por el cual las rutas de los AGVS son definidas y el sistema de control de vehículos sigue las rutas. Existen dos tipos de métodos: Sistema guiado por alambres y el de franjas en el piso. En el método de alambres, estos son generalmente empotrados dentro del piso en un pequeño corte tipo canal. Un generador de frecuencias provee el sigo guía conducido por los alambres. El signo es de relativo bajo voltaje(menos de 40 V.), baja corriente(menos de 400 mA.), y tiene un rango de frecuencia de 1 a 15 kHz. Este nivel de signo crea un campo magnético a través de la ruta que es seguido por los sensores abordo de cada vehículo. El propósito de control de tráfico para un AGVS es prevenir choques entre vehículos que viajan por la misma ruta en la distribución. El propósito es generalmente logrado a través de un sistema de control llamado sistema de bloqueo. El término bloque sugiere que un vehículo que viaje en una ruta, esta de alguna forma prevenido de golpear cualquier vehículo adelante de el. Existen algunos medios en los sistemas comerciales AGV para lograr el bloqueo. Estos tipos son: 1. Sensores abordo del vehículo 2. Bloqueo de zonas

Sensores abordo (algunas veces llamado sesoreo adelante) incluye usar de alguna forma sistemas de sesoreo para detectar la presencia de vehículos y carros adelante en la misma guía alambrada. Los sensores usados en vehículos guiados incluyen sensores ópticos y sistemas ultrasonido. Cuando el sensor detecta un vehículo adelante de él, entonces el vehículo se detiene. El concepto de control de zona es simple. La distribución AGVS está dividida en M. en C. Héctor Martínez Rubín Celis

zonas separadas, y la regla de operación es que no se permite a ningún vehículo entrar a la zona si esa zona está ocupada por otro vehículo. La longitud de la zona es tan amplia que puede contener un vehículo (o un tren en entrega de sistema de trenes) más un espacio de seguridad y otras consideraciones. Estas otras consideraciones incluyen el número de vehículos en el sistema, el tamaño de la complejidad de la distribución, y el objetivo de minimizar el número de zonas separadas de control. Además de evitar choques entre vehículos, otro objetivo es el de la seguridad de los trabajadores que están sobre la ruta de viaje de los vehículos en el sistema. Existen varios instrumentos incluidos en un vehículo guiado automáticamente para lograr el objetivo de la seguridad. Uno de los instrumentos de seguridad es un sensor detector de obstáculos localizado al frente del vehículo. Este sensor puede no únicamente detectar vehículos, sino también gente y obstáculos en el camino del vehículo. Los vehículos son programados para detenerse o reducir la velocidad cuando detectan la presencia de un objeto. La razón de reducir la velocidad es que el objeto pudiera estar a un lado de la ruta, o directamente adelante del vehículo más allá donde dará vuelta el vehículo de acuerdo a la ruta guía.

Administración del sistema La administración de las operaciones de los AGVS trata principalmente con el problema de enviar vehículos a los puntos en el sistema donde son requeridos (por ejemplo recoger o entregar partes) en tiempo y manera eficiente. La función de los sistemas de administración dependen de la operación confiable de las funciones de otros sistemas previamente discutidos (Guías, rutas, control de tráfico) Existe un numero de métodos usados en sistemas comerciales de AGVS para el envío de vehículos. Estos métodos son generalmente usados en combinación para maximizar la respuesta y efectividad de todo el sistema. Los métodos de envío incluyen: • Panel de control abordo • Estaciones remotas de llamado • Control central computarizado

Cada vehículo guiado está equipado con alguna forma de panel de control con el propósito tener control manual de vehículos, programación de vehículos, y otras funciones. La mayoría de los vehículos comerciales tienen la capacidad de ser enviados a través de este panel de control para dar una estación en la distribución de los AGVS. Enviando con un panel de control abordo representa el nivel más bajo de sofisticación entre los métodos posibles. Su ventaja radica en que provee al AGVS con la flexibilidad y respuesta a demandas cambiantes con respecto al sistema de manejo. Su desventaja es que requiere atención manual. El uso de estaciones remotas de llamado es otro método que permite a los AGVS M. en C. Héctor Martínez Rubin Celis

responder a los patrones cambiantes de la demanda en el sistema. La forma más simple de una estación de llamada es presionar un botón montado cerca de la estación de carga/descarga. Esto provee una señal para cualquier vehículo que pasa para detenerse en la estación y así realizar la operación de transferencia de la carga. El vehículo podría entonces ser enviado al lugar deseado a través de un panel de control abordo. Estaciones de trabajo más sofisticadas consisten en paneles de control montados cerca de varias estaciones a través de la distribución. Este método permite al vehículo ser detenido en cierta estación y sea programado su próximo destino desde el panel de control remoto. Esto representa un enfoque más automatizado para la función de envíos y es útil en sistemas AGVS que son capaces de realizar operaciones de carga y descarga automáticas. Ambos de los métodos de estación de llamada que aquí se describen incluyen una interface humana con los AGVS en la estación de carga/descarga. También es posible automatizar la función de llamado en una estación de carga/descarga. En fábricas grandes y sistemas de almacenaje se incluye un alto nivel de automatización, el servicio de los AGVS en la fábrica o almacén debe también ser altamente automatizado para lograr una eficiente operación del sistema total de producción-manejo-almacenamiento. El control central computarizado es utilizado para lograr envíos automáticos de vehículos de acuerdo a un programa planeado de entrega y levantar en la distribución y/o en respuesta a las llamadas desde varias estaciones de carga/descarga en el sistema. En este método de envío, la computadora central emite órdenes a los vehículos en el sistema concernientes a los destinos y operaciones a realizar. Para lograr la función de envío, la computadora central debe tener información de tiempo-real acerca de la ubicación de cada vehículo en el sistema, tal que pueda tomar decisiones apropiadas relativas a que vehículos enviar a cada lugar. Por lo tanto, los vehículos deben comunicar continuamente sus pormenores al controlador central. Existen diferencias en el modo en que la computadora del sistema central de envíos opera. Una de las diferencias incluye la distribución de las responsabilidades de la toma de decisiones. Entre el controlador central y los vehículos individuales. En cierto extremo, la computadora central toma casi todas las decisiones acerca de las rutas de los vehículos y otras funciones. La computadora central planea las rutas de cada vehículo y controla las operaciones de las rutas guía de las zonas y otras funciones. En el extremo opuesto, cada vehículo individual pose una capacidad sustancial de toma de decisiones para seleccionar sus propias rutas y controlar sus propias operaciones. La computadora central es aún requerida para controlar la programación general y determinar cuáles vehículos deberían ir a varios puntos de demanda en el sistema. Sin embargo, los vehículos mismos deciden cuales rutas tomar y controlar su propias operaciones de transferencia de carga. Los vehículos es esta segunda categoría son referidos como vehículos "inteligentes" Para lograr la función del sistema de administración, es útil monitorear las operaciones en general de los AGVS a través de alguna forma de pantalla gráfica. Aún con el control de la computadora central es deseado por los administradores ser M. en C. Héctor Martínez Rubin Celis

capaces de ver las operaciones generales del sistema, para monitorear su estado general y detectar problemas (ejemplo; embotellamientos, paros, etc.) Una pantalla de color es frecuentemente usada (CRT) para estos propósitos en sistemas modernos de vehículos guiados. Otra herramienta útil en la función de administración de sistemas es un sistema de reporte del desempeño en cada turno de operación de los AGVS. Estos reportes periódicos del desempeño del sistema provee un resumen acerca de tiempo de funcionamiento, tiempos muertos, número de transacciones (entregas) realizadas durante un turno, y datos más detallados acerca de cada estación y cada vehículo en el sistema. Reportes escritos contienen este tipo de información permiten a los administradores del sistema comparar operaciones entre turnos y de mes a mes para mantener un alto nivel del desempeño general del sistema.

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