Mobile Roboter revolutionieren die Logistik
- Automatisierung
- Intralogistik
- Robotik
- 3.7.2024
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Inhalt
Wer frühzeitig auf eine Plattformentwicklung gesetzt hat, bleibt flexibel und behält die Kontrolle.
Logistiksysteme müssen heute kontinuierlich weiterentwickelt werden, da das Verhalten von Konsumentinnen und Konsumenten einem ständigen Wandel unterliegt. Mobile Roboter ermöglichen solch flexible Anpassungen, jedoch – aufgrund des geringeren Durchsatzes – auf Kosten der Transportgeschwindigkeit. Wie lässt sich hier eine Balance finden zwischen notwendiger Flexibilität und Geschwindigkeitsverlust?
Dazu Andreas Andreas Reingruber, Section Manager Intralogistik bei KEBA Industrial Automation: „Eine Möglichkeit, diese Balance zu erreichen, besteht darin, die Anzahl der mobilen Roboter in einer Flotte zu erhöhen. Dabei gibt es allerdings eine Grenze. Mit zunehmender Anzahl an AGVs oder AMRs wird die Koordination der Fahrzeuge durch das erhöhte Verkehrsaufkommen komplexer. Durch das Stoppen beim Aufeinandertreffen von Fahrzeugen an Kreuzungen oder Be- und Entladestationen, wird der gesamte Prozess ineffizienter.“ (siehe dazu „Flussrate“ und „Dichte“ sind der Schlüssel zur Lösung von Staus)
Innovative Logistik: Mobile Roboter als Zwischenlager
Eine größere Flotte allein löst die Probleme meistens nicht; es bedarf eines generellen Umdenkens. Beide Systeme – konventionelle und mobile Fördertechnik – transportieren Güter zwischen Positionen, um sie dort zu verarbeiten oder zu kommissionieren. Doch im Gegensatz zu stationärer Fördertechnik bieten mobile Roboter weitaus mehr Möglichkeiten. Sie können als temporäre Lagerstätten dienen oder während des Transports Aufgaben für nachfolgende Prozessschritte vorbereiten, wie beispielsweise Sortierung oder Kommissionierung.
Andreas Reingruber ergänzt: „Die Industrie beschäftigt sich schon länger mit diesem Thema. Eine schnelle Lösung ist, einen Standard-6-Achs-Roboter auf einem mobilen Roboter zu montieren, der es dann ermöglicht, selbständig Güter aus Lagern zu entnehmen und das Fahrzeug zu be- und entladen. Diese Manipulatoren belasten jedoch das Grundfahrzeug und benötigen eine eigene Infrastruktur wie Steuerung und Bedieneinheit.“
Zusätzliches Gewicht verringert die Laufzeit batteriebetriebener Fahrzeuge. Daher sollten mobile Roboter, die mit Manipulatoren ausgestattet werden, genau auf ihre Aufgaben zugeschnitten sein, um Gewicht, doppelte Infrastruktur und Entwicklungsaufwand zu sparen.
In großen Warenlagern mit einer hohen Varianz an schnelldrehenden Gütern kann der Einsatz von Roboterflotten mit mehreren 100 Fahrzeugen notwendig werden. Dabei transportieren sogenannte ‚Goods-to-Person‘-Roboter Lagerbehälter einzeln zur Kommissionier-Station, wo die Aufträge abgearbeitet werden. Um die Effizienz zu steigern, soll ein mobiler Roboter mit einem Regalaufbau als Zwischenlager entwickelt werden. In diesem soll alles gelagert werden, was für die Auftragsabwicklung benötigt wird, und zwar bereits vorsortiert und in der richtigen Reihenfolge. Dadurch kann die Kommissionierung schneller erfolgen.
Eine beispielhafte Auftragsabwicklung mit einer Roboterflotte
Der mobile Roboter kennt den Auftrag und weiß, wo im Lager die Kisten mit den gewünschten Artikeln gelagert sind.
Er bewegt sich autonom durch das Lager, entnimmt die Behälter aus ihren Stellplätzen und lagert sie in seinem aufgesetzten Regal zwischen.
Unterwegs berechnet er die kürzeste Strecke und navigiert zur nächsten Entnahmeposition.
Hat er alle Artikel eingesammelt, bringt er sie zur Kommissionierung. Auch dort erfolgt die Übergabe automatisiert.
Das gesamte Zwischenlager wird auf einmal entladen und der mobile Roboter ist wieder für einen neuen Auftrag verfügbar.
Sobald die Kommissionierung abgeschlossen ist, bringt ein weiterer Roboter die Kisten wieder an freie Plätze im Warenlager zurück.
- Im Idealfall kann ein Flotten-Roboter die Aufgaben von so vielen Fahrzeugen übernehmen, wie Stellplätze im Zwischenspeicher vorhanden sind.
Modulare Plattformen: Schlüssel zur Flexibilität
Mobile Roboter boomen. Nicht zuletzt deshalb müssen Hersteller von AMRs und AGVs in Zukunft, eine noch größere Bandbreite an mobilen Robotern anbieten. Wer frühzeitig auf eine Plattformentwicklung gesetzt hat, bleibt flexibel und behält die Kontrolle. Die Plattform dient als Grundlage für die Entwicklung verschiedener Typen mobiler Roboter, die je nach Bedarf mit unterschiedlichen Navigationssystemen oder Objektträgern ausgestattet werden können Diese reichen von einfachen Hebeeinheiten bis hin zu universell einsetzbaren Roboterarmen. KI unterstützte Objekterkennung wird optional bei der Qualitätskontrolle oder zur Berechnung von Greifpunkten eingesetzt.
Andreas Reingruber: „Eine modulare Basisplattform kann Grundfunktionalitäten wie das Fahren, Navigieren und das Servicekonzept beinhalten. Auf dieser Basisplattform wird aufgebaut – einerseits mechanisch aber auch die Software auf die bestehende Steuerungstechnologie. Durch die dynamische Marktsituation steigt der Druck, mit einer flexiblen Lösung auf wechselnde Anforderungen reagieren zu können.“
Dieser Artikel ist auch erschienen im Magazin „Robotik und Produktion“, Ausgabe 1/2024 (S 56/57).
