Elektrificeringen af logistikcentre overser strømforsyningen

Automatiseringen inden for intralogistik har udviklet sig med hurtigt tempo. Flere og flere virksomheder tager førerløse trucks (AGV'er) og gulvrobotter eller ’autonome mobile robotter’ (AMR'er) i brug for at gøre processer mere fleksible, hurtigere og mere omkostningseffektive. Der har længe været meget fokus på flådestyring, navigation og softwaregrænseflader, men der er ét aspekt, som overraskende ofte bliver overladt til tilfældighederne: strømforsyningen. Det er i hvert fald erfaringen hos Matthieu Ebert, direktør for Produkt & Teknologi hos Wiferion, der leverer løsninger til trådløs strømforsyning til blandt andet AGV’er og AMR’er.

Hvis man i dag går gennem en bilfabrik eller et stort distributionscenter, vil man ofte finde en ad hoc-struktur: Her er et AGV-projekt til forsyning af samlebåndet, der er et til indgående varer, og her er der et tredje til plukning af ordrer. Hvert af disse projekter blev planlagt, udbudt og implementeret individuelt – ofte af forskellige producenter.

Resultatet: Hver AGV-leverandør har:

• medbragt sin egen opladningsteknologi, 
• selv bestemt, hvor opladningspunkterne skulle placeres og 
• registreret sine egne nominelle nettilslutningseffekter hos netoperatøren. 

Det startede som en pragmatisk løsning, men det udvikler sig til en omkostningsdriver, der dog ofte flyver under radaren. I værste fald betyder fem forskellige AGV-projekter fem separate opladningsinfrastrukturer med fem gange omkostningerne til installation.

"Fragmenteringen af opladningsinfrastrukturen er et relikvie fra en tid, hvor implementering af førerløse og automatiserede løsninger blev betragtet som isolerede øer", forklarer Matthieu Ebert og supplerer: "I dag, hvor virksomheder søger at netværke, forbinde og skalere deres flåder, bliver denne tilgang en flaskehals".

Andre brancher viser vejen

Interessant nok har nabobrancher allerede løst dette problem. Inden for el-mobilitet var det klart fra starten, at elbiler skulle kunne oplades ved alle opladningsstationer, ikke kun fabrikantspecifikke. Harmonisering af opladningsinfrastrukturen var ikke et valg, men en forudsætning for markedsmæssig succes. Selv gaffeltrucksbranchen etablerede tidligt et standardiseret manuelt opladningsstik med Rema-stikket.

Kun AGV-branchen holder fast i lock-in-effekten. Foreløbig. For trykket vokser. VDA 5050-initiativet viser vejen frem: Operatører vil ikke længere dikteres, så de er nødt til at bruge fem producenter med fem flådestyringssystemer til fem processer. Harmoniseringen af kerneværdiskabelsen – køretøjskontrol og flådestyring – er i fuld gang. Det næste logiske skridt er strømforsyningen.

Besparelsespotentiale i effekt og gulvplads

Operatører, der tager kontrol over deres egen opladningsinfrastruktur, kan opnå betydelige økonomiske fordele. Den vigtigste af disse er reduktionen i den nominelle nettilslutningseffekt.

Ved den traditionelle ’ø’-tilgang registrerer hvert AGV-projekt sin egen nominelle effekt, beregnet ud fra det teoretiske maksimalscenarie, hvor alle køretøjer oplades samtidigt med fuld effekt. I praksis sker dette aldrig.

"Hvis en operatør kører fem projekter parallelt, har de ikke brug for fem gange den fulde nominelle effekt med en harmoniseret infrastruktur", siger Ebert. "Besparelserne på nettilslutningseffekten er betydelige, især ved høje opladningseffektniveauer, hvor hver ekstra kilowatt virkelig øger omkostningerne".

Der er også andre omkostningsbesparende faktorer: Færre opladningspunkter på grund af højere udnyttelsesgrad betyder mindre installationsarbejde. Og dette bør ifølge Ebert ikke underestimeres. En oplader koster et vist beløb, men før installationen kommer der yderligere omkostninger til elinstallation, kabling, kredsbeskyttelse og idriftsættelse. Groft sagt fordobles omkostningen per opladningspunkt som følge af installationen. Hertil kommer pladsomkostninger: Hver kvadratmeter, der reserveres til opladningszoner, er utilgængelig for værdiskabende processer.

Ejerskabet skifter til operatøren

Det afgørende spørgsmål er: Hvem beslutter egentlig, hvor opladningspunkterne skal placeres, og hvilken teknologi der skal bruges? Historisk set har denne beslutning ligget hos AGV-producenten. Men det er i øjeblikket ved at ændre sig fundamentalt.

I praksis har operatøren længe haft indirekte ejerskab over opladningspunkterne. De definerer overleveringsstationerne, stoppestederne og procesflowene – og dette bestemmer automatisk puljen af mulige opladningspositioner. Med opladning under proces (opladning under processtop, der alligevel finder sted) bliver denne gensidige afhængighed særligt tydelig.

I store greenfield-projekter tager operatørerne nu en mere helhedsorienteret tilgang. Hvis der allerede er et centraliseret flådestyringssystem i brug, hvorfor skulle opladningsinfrastrukturen så ikke også planlægges ensartet? I stedet for at indkøbe fire proprietære opladningssystemer fra fire AGV-producenter kan en harmoniseret infrastruktur forsyne alle køretøjer.

"Vi ser, at flere og flere store projekter allerede udbydes med kravet om at bruge en bestemt opladningsteknologi", rapporterer Ebert. "Valget af opladningsteknologi enten specificeres af kunden eller besluttes i samråd med producenten".

Læs også: Førerløs truck overtager det ’døde’ arbejde

Derfor er trådløs opladning løsningen

I teorien kunne et standardiseret stik også være løsningen på et af de mest presserende problemer inden for mobile robotløsninger. I praksis forhindrer de fysiske begrænsninger dog dette: Forskellige køretøjshøjder, designs og dockingspositioner gør ifølge Ebert en universel mekanisk forbindelse næsten umulig.

Kontaktløs induktiv opladning tilbyder derimod netop den fleksibilitet, der kræves for en tværproducent-infrastruktur:

• Positioneringstolerancerne er store nok til at rumme forskellige køretøjstyper.
• Ingen mekaniske sliddele, ingen kontaktproblemer, ingen vedligeholdelseskrav.

Opladningsinfrastruktur som en prioritet

Matthieu Ebert konkluderer, at de dage, hvor strømforsyningen til AGV-flåder blot blev afkrydset som en teknisk detalje, er forbi: ”Alle, der investerer i automatisering i dag, bør behandle opladningsinfrastrukturen som et arkitekturspørgsmål fra starten – snarere end som en eftertanke i forbindelse med køb af robotter”.

Operatører, der omfavner dette paradigmeskift, drager fordel på flere måder:

• Reducerer omkostninger vedrørende nettilslutning, installation og gulvplads. 
• Får fleksibilitet i valget af AGV-producenter. 
• Skaber en skalérbar infrastruktur, der vokser med deres behov – fra den første pilotinstallation til en fuldt automatiseret fabrik.

"Spørgsmålet er ikke længere, om harmoniseringen kommer," opsummerer Matthieu Ebert. "Spørgsmålet er, hvor hurtigt den kommer, hvilke AGV-operatører der vil se det som en mulighed, og hvilke AGV-producenter der vil betragte interoperabilitetskravet som en mulighed frem for en trussel".