TRIART, Inc. (hoofdkantoor: Iizuka, prefectuur Fukuoka; CEO: Kentaro Imazu; hierna ‘TRIART’) en Toyota Motor Kyushu Co., Ltd. (hoofdkantoor: Miyawaka, prefectuur Fukuoka; president: Osamu Nagata; hierna ‘Toyota Kyushu’) starten een systeem voor voorrang en routebesturing voor langeafstands-AGV's op het buitenterrein van de Miyata-fabriek van Toyota Kyushu, waar Lexus wordt geproduceerd. Voertuigen en andere apparaten vormen een ringnetwerk en communiceren rechtstreeks om elkaars veiligheid te controleren. Het systeem moet in één geheel de bewegingen van langeafstands-AGV's buiten bewaken, voorrang bij kruispunten regelen en de veiligheid met voetgangers controleren.
Steeds meer fabrieken in uiteenlopende sectoren gebruiken automatisch geleide voertuigen (Automatic Guided Vehicles, AGV's) om producten en onderdelen op het terrein te vervoeren. AGV's volgen doorgaans aanwijzingen zoals magnetische lijnen, QR-codes of RFID en vermijden botsingen met ingebouwde sensoren. Ook op uitgestrekte terreinen van autofabrieken zijn ze onmisbaar om medewerkers te ontlasten en de productiviteit te verhogen. Tot nu toe konden complexe routes met kruisingen en samenvoegingen echter alleen worden gebruikt met een volledig beheerd rijschema. Zelfs dat was uitsluitend mogelijk wanneer alle AGV's van dezelfde fabrikant centraal via hetzelfde systeem konden worden beheerd.
TRIART heeft een systeem voor voorrang en routebesturing ontwikkeld voor de Miyata-fabriek van Toyota Kyushu, waar AGV's van meerdere fabrikanten met uiteenlopende gegevensformaten en communicatieprotocollen rijden. Voertuigen bepalen zelfstandig wie op een kruispunt voorrang krijgt. Vanaf januari 2022 zou een vergelijkbaar systeem op een deel van het buitenterrein van Miyata de bewegingen van langeafstands-AGV's gaan bewaken.
Dit is een baanbrekende architectuur waarin AGV's van verschillende fabrikanten rechtstreeks communiceren zonder infrastructuur. De voertuigen werken autonoom samen en kunnen verschillen in de specificaties van voertuigen, apparaten van voetgangers en later ook verkeersvoorzieningen opvangen. Dat is mogelijk dankzij twee eigen ontwikkelingen:
【1】Een ringnetwerk vormen waaraan apparaten kunnen deelnemen of dat ze kunnen verlaten
Op apparaten zoals smartphones in voertuigen, smartphones van medewerkers en pc's van beheerders wordt een agent van TRIARTs eigen technologie voor gedistribueerde computing XCOA (Crosscore)* geplaatst. De apparaten vormen een ringnetwerk en communiceren rechtstreeks via P2P. De ring is een autonoom netwerk en functioneert bovendien als één computer die programma's zoals de voorrangslogica uitvoert. Anders dan bij centrale bewaking en besturing via een server veroorzaakt dit geen communicatiebelasting bij realtime- of continue verwerking. Ook blijft de communicatie redundant beschikbaar wanneer apparaten naar keuze deelnemen of het netwerk verlaten.
【2】Apparaten met verschillende specificaties met elkaar verbinden
Resultaten die in het ringnetwerk zijn verwerkt, zoals een stopcommando, worden als berichten verstuurd naar AGV's en hun besturingsapparatuur. Zo kunnen apparaten worden bestuurd, bijvoorbeeld door de remmen van een voertuig te activeren. Afhankelijk van het apparaat verloopt de communicatie via een PLC (machinebesturing) of een ROS-machine (Robot Operating System). Verschillen in gegevensformaten en communicatieprotocollen van fabrikanten worden hier vertaald en gestandaardiseerd. De gezamenlijke logica van het ringnetwerk neemt vervolgens de beslissing en vangt de verschillen op.
Het ringnetwerk is gebaseerd op P2P-communicatie, zodat er geen risico's en kosten ontstaan doordat een server overbelast raakt. Het netwerk kan meegroeien door ringen toe te voegen op basis van het aantal en de rol van apparaten. Daardoor komen de voordelen van gedistribueerde computing bij grotere schaal sterker tot hun recht. Ook dalen de maatschappelijke kosten voor de ontwikkeling en het onderhoud van uniforme standaarden, terwijl het systeem flexibel kan worden ontworpen voor verschillende doelen en omgevingen.
(Boven) Beheerscherm voor het volgen van apparaten in het ringnetwerk
(Onder) Realtime status van apparaten, waaronder batterijgegevens
Het systeem wordt nu vooral gebruikt door een klein aantal voertuigen en de medewerkers die daarmee samenwerken. In de toekomst willen we ook voetgangers op het fabrieksterrein en verkeersvoorzieningen laten deelnemen. Buiten de Miyata-fabriek rijden tien soorten transportvoertuigen over het terrein van 2,5 km om onderdelen te vervoeren. Ze rijden op verschillende momenten en delen de ruimte met voetgangers en in- en uitrijdende vrachtwagens. Daardoor ontstaan veel verschillende kruisingen en samenvoegingen. Als al deze voertuigen autonoom zouden rijden en hun routes onderling zouden afstemmen zonder centrale controle van voetgangers en infrastructuur, kan gedistribueerde computing in de toekomst de algemene verkeersinfrastructuur voor zelfrijdende voertuigen ondersteunen.
Bij de invoering van nieuwe maatschappelijke infrastructuur is er enerzijds een gecentraliseerde aanpak waarbij alle bestaande systemen worden vernieuwd. Anderzijds is het belangrijk te onderzoeken hoe bestaande systemen kunnen worden gekoppeld om prestaties te waarborgen en tegelijk een overmatige concentratie van informatie en bevoegdheden te voorkomen. TRIART onderzoekt de mogelijkheden in uiteenlopende sectoren met eigen technologie. Toyota Kyushu werkt proactief aan brede toepassing van nieuwe productietechnologie die voortkomt uit concrete uitdagingen op de werkvloer. Ook voor dit systeem zetten we het onderzoek voort, zodat het op basis van de eerste praktische toepassing kan uitgroeien tot waardevolle technologie voor de samenleving van morgen.
* XCOA (Crosscore) staat voor Cross Computing Architecture. XCOA is een geregistreerd handelsmerk en eigen technologie van TRIART, Inc. (Japanse octrooien nr. 6427697 en 6427702; internationale octrooiaanvragen ingediend).
Volledige tekst van het persbericht