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自動化機器・地板施工指南

6-2. AGV・AMR地板環境及自動化倉庫設計

本頁面是關於導入AGV/AMR等自動搬運機器人時所要求的人車分道・通道標準、地板平整度規格(F-number等)、地板要件・修補方法、不中斷營運施工程序,以及改建每平方公尺單價的解說指南。

1. 導入自動搬運機器人(AGV/AMR)時的地板結構・平滑度要件

為了讓AGV(無人搬運車)或AMR(自主移動機器人)能順暢行駛,比一般倉庫更高精度的地板環境是不可或缺的。為了防止機器蛇行、翻覆、感測器讀取錯誤,所被要求的主要要件如下。

1.1 地板的平滑度(Leveling・Flatness)

這是最直接關係到機器人行駛精度與穩定性的要素。如果有傾斜或凹凸不平,會引起行駛路線偏移、貨物倒塌,甚至無法行駛。

1.2 地板表面處理・塗膜特性

必須考量光學感測器或輪胎行駛特性的表面處理。

1.3 耐重及靜電對策

自動化機器的特徵是「強大的荷重會集中施加在單一車輪上」。

地板耐重示意圖

此外,為了防止對作為精密機器的AGV/AMR本體,或是搭載的IC機板造成影響,會被要求施工能導除靜電的「防靜電地板(導電性地板)」。

2. 地板平整度規格(F-number)與國際標準

在導入AMR(自主移動機器人)或VNA(窄道式堆高機)、立體自動倉儲時,地板的「平整度(無凹凸)」與「水平度(無傾斜)」是左右系統運作率的最重要規格。

2.1 代表地板品質的2大國際規格

取代過去「用3公尺直尺測量縫隙在〇mm以下」這種模糊的檢查方法,在自動化倉庫中,以定量數值來管理的國際規格(ASTM F-number等)已成為標準。

平整度規格示意圖

2.2 依物料搬運(Material handling)設備機器人區分的要求水平精度標準

根據所導入的物料搬運設備類型,所要求的等級會明確劃分。

要求水平精度標準表

2.3 實現超平坦地坪的施工技術

一般的混凝土澆置無法達到 $F_F\ 100$ 等級的平整度。會使用以下特殊技術。

2.4 設計・施工時的注意事項

  1. 接縫(混凝土伸縮縫)的高低差: 混凝土因乾燥收縮會導致接縫處翹起(捲曲現象 Curling),產生1〜3mm的微小高低差。因為這會造成AMR車輪衝擊或感測器誤作動,所以「排除裝飾性接縫」與「在切割縫填入耐重環氧樹脂」是不可或缺的。
  2. 防止隨時間老化下陷(不均勻沉降): 如果因為地層下陷導致整個地板傾斜,$F_L$ 值會顯著惡化。自動化倉庫區域需要結構設計,不能採用直接基礎,而是必須將樁基礎(支持樁)堅固地打到樓板正下方。

3. 現有倉庫地板的改建・修補方法

在將現有倉庫的地板改建成對應AGV・AMR時,如果全面重新澆置會耗費龐大的成本與工期,因此一般會根據「目前地板的狀態(高低差・傾斜・損傷)」,結合局部修補或薄層改建。

3.1 具體的改建・修補程序

4. 人車分道・安全通道的設計標準(ISO 3691-4 / JIS B 8431)

在AGV(無人搬運車)或AMR(自主移動機器人)與作業員在同一區域活動的「共存型倉庫」中,會被要求基於國際安全標準(ISO 3691-4)或日本產業標準(JIS B 8431)的人車分道以及通道設計標準。

4.1 通道寬度與安全隔離距離(間隙 Clearance)

行駛區域的種類 所需的間隙 / 通道寬度 規格・設計上的重點
專用行駛路線(禁止作業員進入) 車輛寬度 + 左右各 0.5m 以上 用實體柵欄或連鎖(Interlock)門阻斷作業員突發性的進入。
共存行駛路線(與人共存・低速) 車輛寬度 + 左右各 0.5m 以上(建議 0.8m) 無法取得0.5m以上間隙的狹小處會被視為「危險區域」,強制規定必須減速・暫停。
人車共用通道(對向・會車) 車寬(機器人) + 人員寬度(1.0m) + 1.0m 以上 機器人與作業員會車的主要通道,最少必須確保2.5m〜3.0m的寬度。

4.2 AGV與AMR在設計理念上的差異

由於AGV與AMR的行駛方式與閃避行為不同,因此必須區分安全通道的設計理念。

AGV與AMR的比較示意圖

4.3 安全區域劃分(4個區域)與現場安全設備

  1. 專用領域(Exclusive Zone): 高速行駛AGV等。用附連鎖裝置的柵欄圍起,進入時緊急停止。
  2. 共存領域(Operating Zone): AMR或低速AGV(標準:時速4km/h以下)。LiDAR・安全掃描儀・E-STOP為必須。
  3. 作業領域(Working Zone): 進行揀貨或移載的區域。實施確認完全停止的程序控制(Sequence control)。
  4. 行人專用領域(Pedestrian Zone): 完全禁止機器人進入的作業員專用區域。

現場的軟體・設備對策: 結合使用低反射標線進行地面標記、用投影機進行「地面圖形投影」、在通道沿線設置緊急停止開關(E-STOP)等。

5. 「不中斷營運施工(邊營業邊施工)」的程序・注意事項以及施工費用行情

在不停止現有倉庫營業的情況下,以「不中斷營運施工(局部施工・夜間施工)」進行AGV地板改建時,維持營運產線與施工伴隨的粉塵・異味對策是最大的關鍵。

5.1 不中斷營運施工的標準程序與注意事項

不中斷營運施工程序示意圖
點交施工區域與試跑: 從施工完成的區域開始,依序實施AGV的試跑・地圖建置(Mapping),如果沒有問題就轉移到下一個施工區域。

5.2 依工程・規格區分的每平方公尺單價行情(費用參考)

這是支援AGV・AMR行駛的塗裝地板改建工程費用行情。

每平方公尺單價行情表

導致單價變動的主要要件(加算因素):

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