自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備市場(chǎng)有望在不遠(yuǎn)的未來飛速發(fā)展。這是大勢(shì)所趨，但今年春天兩大因素加速了市場(chǎng)發(fā)展——電商業(yè)務(wù)的擴(kuò)張及車間內(nèi)保持社交距離的防疫措施。近年來，網(wǎng)購(gòu)需求迅速增長(zhǎng)，電商倉(cāng)庫(kù)作為其中重要一環(huán)躋身熱門資產(chǎn)之列。隨著需求激增，為保障倉(cāng)庫(kù)物流系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，高效可靠的自動(dòng)存取系統(tǒng) (AS/RS) 至關(guān)重要。
除了受到電商推動(dòng)，為防控疫情，工廠也紛紛開始重新設(shè)計(jì)車間，以達(dá)到保持社交距離的要求。目前，各倉(cāng)庫(kù)正廣泛部署自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車 (AGV)，減少人與人之間的直接接觸，提高倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)作效率。隨著 AGV 和 AS/RS 系統(tǒng)逐漸成為主流，機(jī)器原始設(shè)備制造商 (OME) 和系統(tǒng)集成商希望建立可靠的設(shè)備連接平臺(tái)，使倉(cāng)庫(kù)和工廠運(yùn)轉(zhuǎn)更為順暢。由于 AGV、AS/RS 設(shè)備需長(zhǎng)時(shí)間移動(dòng)，快速、穩(wěn)定的無(wú)線連接是保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本要求，而業(yè)主面臨的最大挑戰(zhàn)就是如何為這些系統(tǒng)打造可靠的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)。
本文中，我們將重點(diǎn)介紹機(jī)器 OEM 和系統(tǒng)集成商應(yīng)注意的幾大關(guān)鍵因素，助力構(gòu)建穩(wěn)固的 AGV 和 AS/RS 系統(tǒng)。
三大關(guān)鍵因素
1. 工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，保證超高可靠性
車間內(nèi)電氣干擾無(wú)處不在，難以避免，可能導(dǎo)致無(wú)線傳輸中斷，甚至損壞無(wú)線通訊設(shè)備。以摩托車裝配生產(chǎn)線為例，整個(gè)車間有多臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備會(huì)造成電磁干擾。在實(shí)際環(huán)境中，接地回路也可能對(duì)無(wú)線設(shè)備造成一定影響。同樣，傳送帶主要依靠電機(jī)和驅(qū)動(dòng)設(shè)備將零件移動(dòng)至下一加工點(diǎn)，它的電磁和電流也會(huì)干擾無(wú)線通訊。此外，AGV 和 AS/RS 的無(wú)線設(shè)備在運(yùn)輸車移動(dòng)的過程中要承受持續(xù)振動(dòng)，設(shè)備性能將有所折扣。
圖 1：射頻 (RF) 和電源隔離功能，防止電磁干擾 (EMI)
鑒于以上種種情況，尋求穩(wěn)固可靠的工業(yè)級(jí)無(wú)線通訊解決方案成為當(dāng)務(wù)之急。RF 及電源隔離功能將提升無(wú)線客戶端和無(wú)線 AP 的穩(wěn)定性，防止設(shè)備因靜電放電、電機(jī)突發(fā)性浪涌電流受到損害。此外，無(wú)線客戶端和 AP 需支持寬溫操作，具備較高防護(hù)等級(jí)，以便在干擾嚴(yán)重的環(huán)境中也能保障無(wú)線設(shè)備穩(wěn)定連接。得益于以上功能，工業(yè)級(jí)設(shè)備的使用壽命也將有所延長(zhǎng)。
2. 流暢的無(wú)線連接，確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常
當(dāng)下，很多倉(cāng)庫(kù)采用 AS/RS 設(shè)備快速、高效地搬運(yùn)貨物，而無(wú)線漫游技術(shù)是這些設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的前提。無(wú)線客戶端依靠漫游技術(shù)不斷搜索附近 AP，并在無(wú)線連接斷開前自動(dòng)切換至距離最近、信號(hào)最強(qiáng)的 AP。由于運(yùn)輸車不斷移動(dòng)，需實(shí)時(shí)評(píng)估無(wú)線環(huán)境，確保設(shè)備漫游切換和無(wú)線連接的流暢度。
此外，Wi-Fi 的覆蓋范圍決定了無(wú)線設(shè)備識(shí)別附近 AP 的速度和漫游切換的穩(wěn)定性，直接影響無(wú)線連接的質(zhì)量。如為無(wú)線設(shè)備配置 MIMO（多輸入與多輸出）功能，可進(jìn)一步提升無(wú)線鏈路的容量，擴(kuò)大 Wi-Fi 覆蓋范圍。如此一來，設(shè)備的無(wú)線性能將顯著提升，且無(wú)需額外安裝 AP。
還有一點(diǎn)值得注意，系統(tǒng)集成商常擔(dān)心無(wú)線解決方案無(wú)法支持 PLC 與無(wú)線 AP/客戶端之間的通訊。因此，要先確定自己的網(wǎng)絡(luò)通訊信需求，這有助于選擇更適合預(yù)期部署環(huán)境的 WLAN 設(shè)置。相關(guān)指南和行業(yè)優(yōu)秀案例，請(qǐng)參考 Moxa 白皮書《PROFINET 技術(shù)助力構(gòu)建工業(yè) WLAN 基礎(chǔ)設(shè)施》。
選擇無(wú)線通訊設(shè)備時(shí)，要確認(rèn)其是否配備毫秒級(jí)漫游技術(shù)，也可以考慮加裝外部天線，讓部署更靈活，Wi-Fi 覆蓋范圍更廣。另外，安裝時(shí)請(qǐng)遵循設(shè)備供應(yīng)商的指南進(jìn)行配置。
圖 2：大范圍 Wi-Fi 覆蓋與無(wú)線漫游技術(shù)，保證設(shè)備連接流暢
3. 內(nèi)置安全功能和管理軟件，提升網(wǎng)絡(luò)安全性
如今，網(wǎng)絡(luò)安全問題日益突出。人們有時(shí)會(huì)低估網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，只有基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)管理配置很可能導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)面臨風(fēng)險(xiǎn)。例如，無(wú)線客戶端未經(jīng)授權(quán)擅自連接 AP，且無(wú)需進(jìn)行身份驗(yàn)證，可能會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)漏洞，甚至造成 AGV 和 AS/RS 系統(tǒng)意外關(guān)停。業(yè)主有必要在配置網(wǎng)絡(luò)后采取一定措施，保護(hù)所有無(wú)線通訊設(shè)備，防止未經(jīng)授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)訪問，提升網(wǎng)絡(luò)安全性。
為加強(qiáng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全管理，業(yè)主可以考慮使用管理軟件，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可視化，確保所有節(jié)點(diǎn)連接安全無(wú)虞。
圖 3：使用管理軟件，防止未授權(quán)的客戶端擅自建立連接
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*資料來源：Report Hive