Sistemi di intralogistica: i nuovi laser scanner di sicurezza outdoorScan3 presso BASF

BASF, mediante l'utilizzo di sistemi AGV, sviluppa sistemi di intralogistica che si estendono al di là dei confini della fabbrica. La compagnia chimica, operante a livello globale, punta ad accrescere la produttività e la flessibilità dei processi logistici. I produttori di BASF, quelli di SICK e quelli dei rinomati AGV coniugano le rispettive competenze per lavorare insieme all'idea di una catena logistica autonoma e senza soluzione di continuità in area esterna.

Using automated guided vehicle (AGV) systems to extend intralogistic processes beyond the boundaries of the factory – this is what the team at BASF is working on. A concept will be created jointly with SICK

Le equipe di BASF e SICK lavorano insieme per sviluppare un progetto basato sull'uso dei sistemi AGV che estenda i sistemi di intralogistica al di là dei confini della fabbrica.

Durante la visita alla fiera SPS IPC Drives del 2018 a Norimberga, Marco Burkhart e Tobias Gaschnitz, due ingegneri dell'automazione responsabili della progettazione intralogistica presso BASF, hanno esaminato fin nei minimi dettagli i laser scanner di sicurezza outdoorScan3 presenti presso stand di SICK. Il laser scanner di sicurezza è stato inserito nell'elenco dei preselezionati in quanto soddisfava i requisiti di BASF. Si tratta del punto di inizio di una collaborazione sicura e altamente affidabile fra uomo e macchina per le aree esterne di proprietà della stessa BASF. Gli esperti di logistica BASF hanno acquisito una notevole esperienza con i sistemi AGV e sono entrati ora nella fase successiva, che ha come obiettivo la logistica automatizzata in ambiente esterno: "Miriamo a implementare un veicolo per uso esterno che possa operare in autonomia, anche in condizioni ambientali difficili e senza alcun bisogno del monitoraggio umano", spiega Marco Burkhart.

Laser scanner di sicurezza

Il laser scanner di sicurezza per l´automazione all´esterno

outdoorScan3

Interazione sicura tra persone e macchine basata sui sensori per ambienti esterni

"L'aspetto più importante di questo progetto", afferma Tobias Gaschnitz, "è che la gente e, naturalmente, i beni, siano completamente protetti dalle collisioni contro i veicoli che spesso vanno ad alta velocità e che qualche volta trasportano anche dei carichi pesanti". Allo stesso tempo, le tecnologie di sicurezza non devono ostacolare la fruibilità. Per assicurare un'interazione sicura tra le persone e le macchine, il nostro obiettivo futuro è quello di fare a meno di soluzioni tattili, come i bordi di sicurezza, impiegando invece delle soluzioni intelligenti basate sui sensori. Stiamo testando l'outdoorScan3 proprio per verificare che questo laser scanner sia una possibile soluzione.”

Safe interaction between humans and machines: This is how an outdoor non-contact sensor solution might look like.

L’innovazione nei sistemi di intralogistica: il laser scanner di sicurezza per l'automazione in area esterna

Per concretizzare questa futura visione di logistica automatizzata è necessario superare diverse sfide. A questo scopo, BASF ha ottenuto la partecipazione di un certo numero di partner competenti, inclusi diversi produttori di AVG, per i sensori di sicurezza. BASF aveva già avuto un’esperienza positiva con un'intera serie di sensori prodotti da SICK per la localizzazione di contorno o basati sui riflettori, per il posizionamento approssimativo o preciso, per la misurazione e l'identificazione, così come per la trasmissione ottica dei dati verso le varie sedi sparse per il mondo. "Siamo rimasti colpiti dalla competenza di SICK per quanto riguarda le loro soluzioni intelligenti per l'intralogistica. Inoltre, il rapporto di collaborazione di lunga data tra SICK e i produttori di AGV ci ha messo reso ancora più sicuri che fosse la scelta giusta", spiega Marco Burkhart, a proposito della decisione di selezionare SICK come partner per i test.

“Con lo sviluppo del laser scanner di sicurezza outdoorScan3, abbiamo ora a disposizione una tecnologia estremamente resistente alla luce solare, alla pioggia, alla neve e alla nebbia. Grazie alla tecnologia di scansione safeHDDM, il laser scanner può operare senza incorrere in alcun errore qualora sia esposto alla luce solare con un'intensità di illuminazione fino ai 40,000 lux. Inoltre, il software intelligente del laser scanner, grazie al suo algoritmo, è in grado di riconoscere la pioggia e la neve, filtrando questi fattori ambientali con estrema facilità fino a un'intensità di precipitazione di 10 mm/h. L'outdoorScan3 riconosce tutti gli ostacoli con assoluta affidabilità, anche in caso di nebbia, con una portata di visibilità meteorologica fino a 50 metri.”

With the development of the outdoorScan3 safety laser scanner, we now have available a technology that is extremely resistant to sunlight, rain, snow or fog.

Le applicazioni per incrementare produttività e sicurezza dei sistemi di intralogistica

Fin dall'autunno del 2019, BASF ha testato con successo le caratteristiche principali dell'outdoorScan3 presso diverse sedi di produzione. L'azienda ha praticato questi test grazie all'uso di stazioni di prova configurate individualmente, allo scopo di valutare l'idoneità dell'outdoorScan3 in tutte le sue parti. Fin dal principio, SICK ha assistito in loco il cliente per lo sviluppo delle applicazioni per queste stazioni di prova. Nel fare ciò, SICK si è concentrata soprattutto sui sistemi diagnostici orientati alla pratica che fanno uso dell'accesso remoto e dei servizi basati su cloud, fornendo la miglior soluzione di automazione possibile in ottica Industria 4.0. Michael Badeja, il Product Manager di SICK, spiega tale approccio: "La produttività e la sicurezza sono due aspetti a cui è sempre stata data eguale priorità in questo sviluppo di applicazioni congiunto tra BASF e produttori di AGV. Il nostro approccio consiste in due livelli: prima di tutto, consideriamo la fruibilità generale e il metodo operativo dell'outdoorScan3, e, in secondo luogo, l'integrazione del dispositivo nel sistema di livello del veicolo. Stiamo cercando una soluzione ottimale per ognuno di questi aspetti e per le sinergie di sfruttamento al fine di trarre dei miglioramenti strutturali e dei nuovi approcci che implementeremo insieme nel mercato".

Stress testing of the outdoorScan3: The safety laser scanner is currently demonstrating its outdoor capabilities at BASF.

Stress test dell'outdoorScan3: il laser scanner di sicurezza dimostra tutta le sua efficienza in ambiente esterno presso BASF.

Una fruibilità che promette bene con una funzione di accesso remoto

Gli esperti di logistica stanno valutando positivamente i risultati ottenuti fino ad ora per lo scenario di test. La generale fruibilità dell'outdoorScan3 sembra promettere bene. Gli utenti sono in grado di ottenere informazioni sulle condizioni nella posizione specifica mediante la funzione di accesso remoto. Questo li mette nella posizione di riflettere sull'operatività dell'outdoorScan3 in condizioni di pioggia e sui complessivi rilevamenti degli oggetti che ne sono conseguiti, per esempio.

L'obiettivo del lavoro di gruppo interdisciplinare è quello di ridurre al minimo i rilevamenti spuri di oggetti in condizioni di pioggia. Si presta una particolare attenzione agli effetti di sinergia, perché una soluzione soddisfacente può essere sviluppata solo una volta che l'outdoorScan3 sia stato installato nel dispositivo con le opportune misure di protezione dalle condizioni meteorologiche avverse e di organizzazione.

Condition Monitoring: la base per approcci risolutivi

Una diagnostica completa, che è essenziale per trovare una soluzione efficace, è stata resa possibile mediante l'uso dei sistemi di accesso remoto di SICK. Grazie ai nuovi servizi digitali come il monitoraggio delle condizioni e l'analisi dei dati, i dati in tempo reale e quelli storici possono essere estrapolati dall'applicazione e visualizzati, analizzati e interpretati.

Ogni tre mesi, viene presentato un rapporto di BASF con un'analisi dei dati. I dati sulle condizioni meteorologiche consentono la valutazione delle influenze sulla fruibilità dell'outdoorScan3 attraverso il rilevamento di anomalie e pattern. Tutto ciò permette di filtrare le grandi quantità di informazioni fino ad ottenere le informazioni essenziali ed utilizzarle. Le regolazioni dei campi di protezione possono essere effettuate in modo tempestivo e le implementazioni del servizio possono essere eseguite secondo necessità. Tutto ciò aumenta la disponibilità e riduce al minimo i tempi di fermo a lungo termine.

L’obiettivo è azzerare le limitazioni

Ma come mai il laser scanner di sicurezza interviene? È qui che la necessità dei sensori di sicurezza funzionali può venire in aiuto. Il laser scanner di sicurezza, grazie all'auto-diagnostica nel dispositivo e agli algoritmi intelligenti, ha bisogno di monitorare costantemente le condizioni dell'ambiente in cui opera e il suo stato di funzionamento, in modo da garantire l'alto livello di sicurezza PI d (ISO 13849-1) anche per gli ambienti esterni. Di conseguenza, la fruibilità in certe condizioni ambientali è limitata, perché la qualità dei dati di misurazione non può essere data per certa. Questi ostacoli possono essere eliminati grazie a dotazioni aggiuntive sullo scanner e sul veicolo, per esempio dei cappucci protettivi.

Dopo i test statici molto promettenti che si sono tenuti presso le stazioni di sensori, il test di stress dell'outdoorScan3 presso BASF sta procedendo verso la fase successiva: il dispositivo verrà montato a breve sui veicoli a guida automatizzata per eseguire ulteriori test su applicazioni specifiche e predisporre il sistema a un procedimento produttivo. Per tutte le parti coinvolte in queste operazioni, è questa la prossima tappa che stimolerà un percorso verso il futuro della logistica autonoma in ambiente esterno.