Conectividad 5G fiable para vehículos guiados automáticamente (AGV) en la planta de producción

Industria

IoT industrial, automatización de fábricas, intralogística, manipulación automatizada de materiales (vehículos guiados automáticamente en almacenes y plantas de producción).

Producto(s)

Router o puerta de enlace 5G; RCMS (RobustLink, RobustVPN)

Desafíos

Los vehículos guiados automatizados (AGV) pierden la conexión, se detienen o fallan cuando se desplazan por grandes plantas de producción en redes Wi-Fi compartidas. Esto provoca atascos, tiempos de inactividad y problemas de seguridad. Las plantas también tienen dificultades para supervisar y controlar los AGV una vez que salen de una zona local o se desplazan entre segmentos de red.

Resultados esperados

Proporcione a cada AGV una ruta de comunicación estable en toda la fábrica a través de 5G privado, en lugar de depender de frágiles transferencias Wi-Fi. Mantenga la visibilidad, el control y el diagnóstico en tiempo real de todos los vehículos en movimiento en toda la planta y más allá.

Cuando el flujo de materiales depende del movimiento de máquinas, un fallo en la red supone un fallo en la producción.

Los AGV ahora se encargan de tareas reales y de gran valor: trasladar piezas a la siguiente estación, alimentar las celdas justo a tiempo y retirar los productos terminados. Si un AGV se detiene en el momento inadecuado porque pierde su conexión, ese retraso no solo ralentiza un carril de tráfico. Puede paralizar una línea, interrumpir el tiempo de takt y obligar a los operadores a intervenir manualmente.

Las configuraciones tradicionales dependen de la red Wi-Fi local dentro de la planta. A medida que las flotas crecen, ese modelo comienza a fallar. La cobertura es desigual en los extremos de la nave, la congestión aumenta cuando varios AGV compiten por el ancho de banda y la itinerancia entre puntos de acceso no siempre es lo suficientemente rápida para el control de movimiento. El resultado es inestabilidad justo donde más se necesita previsibilidad. 

El enfoque aquí sustituye esos enlaces inalámbricos ad hoc por una capa de comunicaciones estructurada basada en un router o gateway industrial 5G Robustel instalado en el vehículo, que se comunica con una red celular privada y vuelve al RCMS. El AGV se convierte en un dispositivo fiable y accesible en cualquier lugar de las instalaciones, no solo en las zonas donde funciona el Wi-Fi. 

Las fábricas que adoptan los AGV a gran escala se enfrentan a una serie de problemas recurrentes:

  • Interrupciones en la transferencia: cuando un vehículo guiado automáticamente (AGV) se desplaza entre células Wi-Fi, a menudo se produce una breve interrupción mientras se vuelve a asociar. Con una carga ligera, esto es soportable. Con una carga de producción completa, provoca retrasos en los comandos, confusión en las rutas o paradas de emergencia. Cada pausa provoca una congestión en cadena. 
  • Visibilidad limitada fuera de la LAN: muchos sistemas de control de AGV asumen que todo permanece dentro de la red de un edificio. En el momento en que un vehículo cruza a un patio exterior, un muelle de carga o un almacén satélite, esa suposición se rompe. De repente, la supervisión y el envío quedan fuera del alcance de la planta principal. 
  • Riesgo operativo «casi en tiempo real»: los AGV ya no son solo carros lentos. Cada vez circulan más cerca de personas, carretillas elevadoras y otros AGV. Si los comandos llegan tarde o se interrumpe la telemetría, se plantean problemas de seguridad y responsabilidad, además de ineficiencia.
  • No hay una forma limpia de ampliar la escala: añadir más AGV a un entorno Wi-Fi compartido aumenta el ruido de RF, las interferencias y la sobrecarga de gestión de credenciales. Las plantas acaban ajustando los SSID y los niveles de potencia de los puntos de acceso en lugar de centrarse en el rendimiento y la optimización de las rutas.

En resumen: una vez que los AGV dejan de ser un proyecto piloto y pasan a formar parte del flujo principal, la tecnología inalámbrica se convierte en infraestructura de producción. Una «conexión Wi-Fi suficientemente buena» deja de serlo.

La planta utiliza un router o gateway industrial Robustel 5G instalado en cada AGV. Ese gateway se convierte en el centro de comunicaciones del AGV.

  1. Enlace Ethernet directo desde el controlador AGV a la puerta de enlace: cada vehículo conecta su sistema de navegación y control a la puerta de enlace a través de Ethernet, no de una red Wi-Fi ad hoc. Esto elimina el inestable salto inalámbrico entre el cerebro del propio AGV y la radio.
  2. Ruta de datos privada dedicada 5G/LTE: en lugar de itinerar por múltiples puntos de acceso, la puerta de enlace se comunica con una red celular privada que abarca todo el sitio. Esto proporciona una latencia constante, cobertura en toda la instalación (e incluso en los patios adyacentes) y muchas menos caídas cuando los vehículos se desplazan. También significa que el tráfico de los AGV está segmentado lógicamente del Wi-Fi para invitados, el tráfico de la oficina y las tabletas de los operadores. 
  3. Túnel seguro de vuelta al entorno de control: la puerta de enlace establece un canal cifrado desde cada AGV hasta la capa de gestión de AGV de la planta. Los comandos, la telemetría y las actualizaciones de estado se enrutan a través de ese túnel, no a través de redes WLAN de producción abiertas. Esto ayuda a satisfacer los requisitos de seguridad internos y reduce la superficie de ataque.
  4. RCMS para visibilidad de la flota y estado en tiempo real: todas las pasarelas se registran en la plataforma RCMS de Robustel. Las operaciones pueden ver qué AGV están en línea, la calidad de su señal, el rendimiento de los datos y cualquier alarma de comunicación. Los supervisores también pueden confirmar que los vehículos siguen funcionando con el firmware y la configuración aprobados, en lugar de descubrir desviaciones de la versión después de una avería. RCMS se convierte efectivamente en un mapa en tiempo real de «qué vehículos están conectados y funcionando correctamente en este momento». 
  5. Más allá de las paredes de la fábrica: gracias a que la conexión ascendente es celular, el AGV puede permanecer conectado en muelles de carga, áreas de almacenamiento temporal o almacenes anexos sin necesidad de instalar redes Wi-Fi personalizadas en cada espacio. Esto amplía el envío y la supervisión centralizados más allá de la nave de producción principal. 

¿Cómo se define el éxito para el cliente y el proveedor de AGV?

Para la planta / el operador:

  • El flujo de materiales se vuelve predecible. Los AGV siguen las instrucciones sin «interrupciones» causadas por el desplazamiento entre puntos de acceso.
  • Los supervisores ven lo que está sucediendo en tiempo real y pueden intervenir antes, en lugar de reaccionar ante un pasillo atascado después de que el rendimiento haya disminuido.
  • La cobertura ya no está limitada a un solo edificio. Los vehículos siguen siendo visibles y controlables cuando se desplazan a muelles o zonas de amortiguación.
  • Las medidas de seguridad mejoran. El tráfico se transmite en un canal aislado en lugar de compartir las credenciales Wi-Fi de producción en todo el sitio.

Para el integrador de sistemas / proveedor de AGV:

  • Las llamadas de asistencia técnica se vuelven más claras. Si un vehículo presenta vacilaciones, puede consultar la calidad del enlace, la latencia y el último comando conocido a través del RCMS, en lugar de tener que hacer conjeturas.
  • Puedes demostrar estabilidad. Cuando entregas el sistema, no solo dices «debería funcionar». Estás mostrando un rendimiento medido en toda la planta.
  • Ampliar la flota con más AGV es muy sencillo. Cada nuevo vehículo obtiene la misma pasarela, el mismo perfil y el mismo modelo de backhaul. Se trata de un negocio repetible, no de otro diseño de RF personalizado.

En términos prácticos: los AGV dejan de ser «robots poco fiables conectados a Wi-Fi» y se convierten en activos fiables e interconectados en el plan de producción.

Router 5G Robustel R5020
Gestión de dispositivos en la nube RCMS

Si sus AGV ahora forman parte del flujo de producción principal, su red no puede ser una idea de último momento.

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