Development and Integration of systems in the Ebot AGV software: New vehicle and optional accessories

RESUMEN DEL PROYECTO
El presente proyecto tratará parte del desarrollo de un prototipo de un AGV (Vehículo de Guiado Automático) en el seno de la empresa Asti Mobile Robotics. El prototipo en cuestión será la primera versión del Ebot 1000, un AGV de la gama e-commerce con capacidad de carga de hasta 1000 Kg.

1. Introducción
La automatización se encuentra presente en una gran cantidad de procesos que mueven la economía y mercados. Sin ella no se puede entender la industria a día de hoy, estando cada vez más presente en diversos sectores tan diferentes como alimentación, químico, farmacéutico, metal, automoción o logística.
Ante la inminente necesidad de maximizar la producción y eficiencia de los procesos, y la mejora de los sistemas de transporte para optimizar los flujos de materiales, cada día más empresas están sumando vehículos de guiado automático a sus sistemas logísticos y procesos productivos, integrando estas soluciones en la cadena de suministro de distintas formas. El aumento de la demanda y crecimiento de Asti hace virar a la compañía de una estrategia por proyectos hacia una estandarización y creación un amplio catálogo de productos y accesorios que permitan satisfacer distintas necesidades de los clientes.
El presente proyecto incluye parte del desarrollo de una nueva versión del vehículo Ebot que permita transportar cargas de hasta una tonelada.

2. Definición del proyecto

En este proyecto se llevará a cabo la adaptación del código de control necesario para el desarrollo del nuevo vehículo. En concreto se identificarán los bloques de función necesarios para controlar los dispositivos que componen el sistema, y se modificará el código para una correcta integración.

Esto permitirá hacer un prototipo funcional para realizar las pruebas de funcionamiento necesarias para una validación previa salida al mercado.
Además de esto, se desarrolla la programación necesaria para la integración de dos nuevos accesorios opcionales que permitirán aumentar las funcionalidades y el potencial del producto. Estos accesorios consisten en un sistema de pesaje integrado en el propio vehículo y una cámara PGV superior que realizará funciones de trazabilidad y seguridad.

Proceso de trabajo:
1.- Identificación de componentes y cambios en el vehículo.
2.- Integración del vehículo en un programa parametrizado común a los AGV de la gama Ebot.
3.- Test de funcionamiento.
4.- Instalación y configuración del sistema de pesaje. Modificación del código para la comunicación con el dispositivo.
5.- Instalación y configuración de la cámara superior. Modificación del código para la comunicación con el dispositivo e integración de la nueva funcionalidad.
Tras cada modificación de programa, se realizan las pruebas correspondientes de funcionamiento y validación necesarias para realizar una actualización de software funcional y aplicable a toda la gama de vehículos.

3. Descripción de la herramienta

Recursos a emplear:
- Aplicación del autómata IFM común a los Ebot 350 y Ebot 600.
- Codesys
- ASTI Diagnostic Tool

Codesys:
Codesys es uno de los entornos de programación más utilizados para PLCs y reguladores industriales, gracias a su licencia abierta, un amplio abanico de funcionalidades y compatibilidad con multitud de controladores de distintos fabricantes. Incluye soporte para todos los editores del estándar IEC 61131-3, además de diferentes variantes propias.
Asti Diagnostic Tool:
Asti Diagnostic Tool es una herramienta que permite representar visualmente distintas variables del AGV registradas durante un periodo de tiempo determinado. Esto permite hacer una representación virtual de los movimientos realizados y el estado de estado de las variables, siendo una aplicación muy útil para el análisis de la navegación de un vehículo concreto.

4. Resultados
Este proyecto ha cumplido el objetivo marcado, llevar a cabo el desarrollo de software necesario para tener una versión funcional del prototipo del vehículo más reciente de Asti, el Ebot 1000. El proceso resulta parte de la concepción del producto, ya que proporciona una primera versión estable del código que dará pie al proceso de pruebas y test necesarios para la validación y mejora continua previo lanzamiento al mercado.

5. Conclusiones
Gracias a el trabajo realizado previamente en la estandarización del código creando una aplicación única para todos los vehículos de la gama, siguiendo la filosofía de código 3.0 de Asti, la integración del nuevo vehículo ha visto reducida su complejidad en gran medida. La aplicación del autómata se construye sobre un código parametrizado y modular que simplifica la programación y comprensión del programa.

ABSTRACT
The present project will involve part of the development process of a prototype of an AGV (Automated Guided Vehicle) at Asti Mobile Robotics. The prototype in question will be the first version of the Ebot 1000, an AGV of the e-commerce range with a load capacity of up to 1000 kg.

1. Introduction
Automation is present in a wide range of processes that drive the economy and markets. The industry today cannot be understood without it, being increasingly present in various sectors as different as food, chemical, pharmaceutical, metal, automotive or logistics.
Given the imminent need to maximize production and process efficiency, and the improvement of transport systems to optimize material flows, more and more companies are adding automated guided vehicles to their logistics systems and production processes, integrating these solutions into the supply chain in different ways. Asti's growing demand and growth has led the company to shift from a project-based strategy towards standardization and the creation of a wide range of products and accessories to meet different customer needs.
The current project includes part of the development of a new version of the Ebot vehicle that can carry loads of up to one ton.


2. Project definition
This project involves the adaptation of the control code necessary for the development of the new vehicle. Specifically, the function blocks needed to control the devices that make up the system will be identified, and the code will be modified for proper integration. This will allow to make a functional prototype to perform the necessary functional tests for a pre-release validation.
In addition to this, the programming necessary for the integration of two new optional accessories that will increase the functionality and potential of the product will be developed. These accessories consist of a weighing system integrated into the vehicle, and an upper PGV camera that will perform traceability and safety functions.

Work process:
1.- Identification of components and changes in the vehicle.
2.- Integration of the vehicle in a parameterized program common to the AGVs of the Ebot range.
3.- Functional test.
4.- Installation and configuration of the weighing system. Modification of the code for communication with the device.
5.- Installation and configuration of the upper camera. Modification of the code for the communication with the device and integration of the new functionality.
After each program modification, the corresponding operation and validation tests are carried out in order to perform a functional software update applicable to the whole range of vehicles.

3. Tool description
Resources to use:
- IFM automaton application common to the Ebot 350 and Ebot 600.
- Codesys
- ASTI Diagnostic Tool

Codesys:
Codesys is one of the most widely used programming environments for PLCs and industrial controllers, thanks to its open license, a wide range of functionalities and compatibility with a multitude of controllers from different manufacturers. It includes support for all editors of the IEC 61131-3 standard, as well as several proprietary variants.
Asti Diagnostic Tool:
Asti Diagnostic Tool is a tool that allows to visually represent different AGV variables recorded during a given period. This allows a virtual representation of the movements performed and the status of the variables, being a very useful application for analyzing the navigation of a specific vehicle.

4. Results
This project has fulfilled its objective, to carry out the software development necessary to have a functional version of the prototype of Asti's latest vehicle, the Ebot 1000. The process is part of the product conception, since it provides a first stable version of the code that will lead to the testing process necessary for validation and continuous improvement prior to market launch.

5. Conclusions
Thanks to the work previously done in standardizing the code by creating a single application for all vehicles in the portfolio, following Asti's code 3.0 philosophy, the integration of the new vehicle has been greatly reduced in complexity. The automaton application is built on a parameterized and modular code that simplifies the programming and understanding of the program.