I carrelli a guida autonoma: tipologie, pro e contro e quando puoi adottarli nella tua attività

Siamo nell’era dell’Intelligenza Artificiale e della robotica e, così come è accaduto a moltissimi settori, queste tecnologie rivoluzionarie sono state integrate anche nella progettazione dei carrelli elevatori. Il risultato sono carrelli elevatori automatici e a guida autonoma, che non hanno bisogno della guida di un operatore.

Al netto dei ragionamenti sull’etica di queste soluzioni, se da un lato sollevano gli operatori da mansioni ripetitive e frequenti, dall’altro c’è da porsi una domanda: hanno dei limiti rispetto ai carrelli tradizionali? E se sì, quali sono questi limiti?  

In questo articolo cercheremo di dare risposta a questa domanda e ti illustreremo le varie tipologie di carrelli a guida autonoma, i vantaggi e svantaggi di questa categoria di mezzi e ti daremo anche informazioni utili per capire se puoi integrarli nella tua attività. 

Tipologie di carrelli a guida autonoma

I carrelli elevatori automatici sono mezzi di movimentazione che lavorano senza conducente e sono guidati da software e sensori. Questi mezzi possono essere di vario tipo: commissionatori, stoccatori, transpallet ecc… ognuno con caratteristiche diverse che gli permettono di svolgere in autonomia azioni ripetitive come prelievo, trasporto e deposito di pallet e merce. 

Per poter svolgere al meglio la loro funzione, devono essere programmati sulla base della configurazione dello spazio attraverso mappe digitali e comunicando con altri software.

Nel panorama delle automazioni di magazzino, esistono diverse tecnologie applicate ai prodotti che suddividono questi carrelli in 3 principali categorie: 

• AGV – Automatic Guided Vehicle: mezzi che seguono percorsi prefissati tramite guide fisiche come il nastro magnetico.
• LGV – Laser Guided Vehicle: mezzi che seguono percorsi prestabiliti tramite guide laser
• AMR – Autonomous Mobile Robot: sistemi a guida autonoma avanzata e che possono anche collaborare tra di loro.

Vediamole una ad una nel dettaglio.

Carrelli AGV

I carrelli AGV o Automatic Guided Vehicles sono mezzi di movimentazione autonoma senza conducente che permettono di eseguire azioni ripetitive seguendo percorsi predefiniti. 

Questi percorsi sono normalmente guidati da marcatori fisici come nastri magnetici, fili induttivi interrati, bande ottiche o tag sul pavimento, tutte soluzioni che permettono al mezzo di poter operare in autonomia e sicurezza.

Sono gestiti da software che, interagendo con i marcatori, guidano il mezzo nello spazio. Grazie a sistemi di sicurezza come i sensori anticollisione – connessi ai meccanismi di frenata d’emergenza – i carrelli AGV possono arrestarsi d’urgenza, evitando ostacoli improvvisi e collisioni sia di altri mezzi che del personale.

Una volta impostati i circuiti nei quali possono muoversi, questi possono essere anche riconfigurati al sopraggiungere di nuove esigenze diverse, variando la posizione delle guide. Questo rende la modifica dei percorsi un po’ laboriosa.

Carrelli LGV

I carrelli LGV o Laser Guided Vehicles hanno la stessa funzionalità dei carrelli AGV, ovvero possono prelevare, trasportare e riposizionare pallet e merce in autonomia, senza l’intervento di un operatore. 

Differiscono dai primi per la tecnologia alla base del movimento: mentre i carrelli AGV utilizzano dei marcatori posti a pavimento, i carrelli LGV utilizzano sistemi laser per orientarsi nello spazio. 

Infatti, grazie a una mappatura dei percorsi e ai sensori LIDAR (Light Detection and Ranging) – un sensore che “misura” lo spazio emettendo impulsi laser e calcolando il tempo che la luce impiega a tornare indietro – il carrello riesce comunicare con il software che lo gestiona e i riflettori posizionati nell’ambiente, dando informazioni su dove si trova il carrello e quale sia la traiettoria che deve mantenere per raggiungere un determinato punto.

Allo stesso modo, questo sistema permette al mezzo di eseguire frenate di emergenza per evitare incidenti tra altri macchinari o con persone.  

Il funzionamento di questo tipo di carrelli è legato a una infrastruttura leggera (in riflettori) e a layout ordinati, con corsie ben definite e punti di presa/deposito coerenti, caratteristiche che li rendono più adatti a contesti meno mutevoli, ma che richiedono lavori di riconfigurazione meno invasivi. 

Carrelli AMR – Autonomous Mobile Robot

I carrelli AMR, ovvero Autonomous Mobile Robots sono sistemi automatizzati complessi per la movimentazione della merce e sono basati sull’utilizzo di software avanzati di navigazione “libera” (SLAM). 

Questi mezzi, infatti, costruiscono e aggiornano in tempo reale la mappa dell’ambiente, aggirando gli ostacoli e ricalcolando il percorso. 

Sono la categoria di mezzi autonomi più flessibile e adattabile in assoluto – adatta principalmente ad ambienti con configurazioni mutevoli – ma anche più complessa, poiché richiede regole di traffico ben progettate e connettività affidabile.

In poche parole, cosa cambia tra AGV, LGV, AMR??

Tipo	Navigazione	Infrastruttura	Flessibilità	Quando sceglierlo
AGV	Guide fisiche poste a pavimento	Alta (posa e manutenzione percorso)	Bassa	Flussi ripetitivi, layout fisso, standard elevato dei pallet
LGV	Laser (LiDAR) + riflettori	Media (riflettori + mappa)	Media	Siti stabili ma riconfigurabili senza rifare i tracciati
AMR	SLAM/visione (mappa dinamica)	Bassa (no guide/riflettori)	Alta	Ambienti variabili, coesistenza con persone/mezzi

Vantaggi dei carrelli a guida autonoma

Che vantaggi possono portarti i carrelli elevatori a guida autonoma se utilizzi mezzi tradizionali in magazzino? Ecco i principali vantaggi: 

1. Riallocazione del personale: i carrellisti possono essere destinati ad attività che portano maggior valore, ad esempio controllo qualità, imballaggio ecc…
2. Operatività 24/7: i mezzi autonomi seguono flussi costanti, non hanno bisogno di pause e non hanno cali di rendimento.
3. Sicurezza: grazie ai sistemi di rilevazione e di sicurezza, vengono causati meno incidenti/urti grazie agli arresti automatici.
4. Qualità ripetibile: le operazioni vengono eseguite sempre allo stesso modo e, se impostati correttamente, riducono errori e danni alla merce.
5. Tracciabilità: ogni missione è registrata (tempi, percorsi, soste). Ciò consente di poter eseguire analisi e ottimizzazioni continue.
6. Riduzione costi indiretti: meno sinistri, meno fermi non pianificati, meno sprechi e lavorazioni.
7. Scalabilità modulare: possono essere aggiunti altri veicoli ai flussi, in base ai volumi (specie con mezzi AMR).
8. Sostenibilità: i mezzi AGR, LGR e AMR sono soluzioni elettriche con ricariche opportunistiche e, in alcuni casi, frenate rigenerative.
9. Incentivi industria e 5.0: se l’adozione di questi sistemi autonomi dimostra di ridurre i consumi energetici, grazie all’ammodernamento del parco mezzi potresti ricevere importanti incentivi fiscali.

Svantaggi dei carrelli a guida autonoma

Ma non tutto è oro quel che luccica. 

Per darti una visione completa sui mezzi autonomi è importante citare anche alcuni svantaggi che potresti incontrare, se dovessi scegliere di adottarli nella tua attività. 

1. Investimento iniziale: queste soluzioni, proprio per la loro avanguardia tecnologica, sono costose, sia a livello di mezzi che a livello di mappatura e integrazione nel flusso operativo. 
2. Progettazione: per mettere in opera questi mezzi è necessario analizzare il layout dell’ambiente, standardizzare i pallet e fissare punti di presa/deposito e ricarica dei mezzi. Occorre, in sostanza, predisporre e organizzare rigidamente gli spazi. 
3. Software e connessione: operando tramite connessione wireless, è necessaria una rete Wi-Fi industriale affidabile e un sistema di cybersecurity è imprescindibile.
4. Vincoli di layout: i carrelli AGV/LGV richiedono infrastruttura (guide/riflettori) e cambiare il loro layout richiede tempo e costi aggiuntivi.  
5. Sensibilità a pallet/irregolarità del pavimento: pallet rovinati, buche/giunti alti e corsie promiscue possono interrompere l’operatività dei mezzi. 
6. Coesistenza con persone/mezzi: in ambienti affollati i robot rallentano per mantenere la sicurezza. Questo può tradursi in una produttività variabile e non controllabile.
7. Manutenzione specialistica: sensori, batterie e software richiedono competenze dedicate che solo tecnici specializzati possono offrire.
8. Cambiamento: l’adozione di questi sistemi può incontrare la resistenza degli operatori che, essendo esposti a nuove regole di traffico, potrebbero incontrare difficoltà di adattamento.
9. Ritorno sull’investimento incerto: questo tipo di sistemi conviene soprattutto ad aziende che hanno molti flussi ripetitivi e volumi sufficienti di movimentazioni, mentre su processi molto variabili o meno intensivi il ritorno sull’investimento si allunga nel tempo.

Puoi integrarli nel tuo magazzino? 

Ora ti starai chiedendo: alla luce di tutte queste informazioni, posso installare questi sistemi nel mio magazzino o nella mia attività?

Ecco alcuni requisiti tecnici, organizzativi e di sicurezza per poter installare questi mezzi:

Prerequisiti:

• Definizione layout: prima di tutto, il magazzino deve essere predisposto per accogliere questi sistemi automatici. Devono essere impostati i flussi operativi, le scaffalature alle adeguate distanze, le stazioni di carica e i marcatori (nel caso dei carrelli AGV) o riflettori (nel caso dei carrelli LGV). 
• Rigore operativo: devi avere un magazzino o un’operatività il più possibile rigorosa e poco soggetta a cambiamenti di layout o a variazioni, anche centimetriche, poiché questo significherebbe adeguare le mappe e i sistemi di gestione che devono seguire i mezzi. 
• Pavimentazione omogenea: i mezzi autonomi devono operare su pavimenti omogenei,  senza buche o sporgenze dal pavimento, altrimenti potrebbero arrestarsi e interrompere il loro percorso.
• Formazione: il personale che opera in magazzino deve essere istruito per collaborare e coesistere con i sistemi robotici senza creare fermi macchina e rallentamenti. 
• Uniformazione dei pallet:  i pallet devono essere uniformati per poter essere prelevati da questi mezzi.
• Software: devono essere adottati software adatti all’organizzazione dei flussi e dei percorsi.

→ Se sei consapevole di questi prerequisiti e vuoi addentrarti nell’evoluzione verso i mezzi autonomi, allora sappi che non esistono limiti, poiché questi mezzi possono essere installati in qualsiasi ambiente e possono operare in qualsiasi settore, purché siano rispettati i requisiti minimi citati. 

In Officina Pavan ci avvaliamo della partnership con Jungheinrich per la fornitura di questi sistemi automatizzati.

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