Die Top 3 der mit Hilfe von AMR-Robotern zu automatisierenden Prozesse

Roboter der Klasse AMR (Autonomous Mobile Robots) übernehmen meist die gleiche Aufgabe – eine Last an Punkt A aufnehmen, transportieren und dann an Punkt B absetzen. Diese einfache Abfolge von Aktionen ist für viele Fertigungs- und Lagerprozesse unerlässlich. Im Text werden wir die Prozesse behandeln, deren Automatisierung mit AMR-Robotern den stärksten Einfluss auf die Verbesserung der Rentabilität hat.

Unsere Roboter können im Winter nicht auf einem verschneiten Parkplatz fahren. Es macht auch keinen Sinn, sie für den Transport von Lasten über eine Entfernung von nur wenigen Metern einzusetzen. Dagegen sind sie überall dort unschlagbar, wo wir es mit einem ebenen Boden und der Notwendigkeit der Sicherstellung einer reibungslosen Bewegung von Lasten mit unterschiedlichem Gewicht oder Größe zu tun haben – sagt Mateusz Wiśniowski, CTO Robotics Expert in der Firma VersaBox , die Roboter der AMR-Klasse herstellt.

3 Bereiche der Automatisierung in der industriellen Intralogistik

Autonome Transportfahrzeuge verdrängen zunehmend Gabelstapler und manuelle Hubwagen aus den Produktionshallen. Der Grund dafür ist, dass Gabelstapler eine große Gefahr für Menschen und andere Flurförderfahrzeuge darstellen. Eingeschränkte Sicht, hohes Eigengewicht oder überhastetes Fahren führen zu vielen Kollisionen und gefährlichen Unfällen. Anders als Gabelstapler kommen AMR-Roboter in Umgebungen, in denen Menschen und anderen Maschinen arbeiten, hervorragend zurecht. Ihre Sicherheitssysteme garantieren einen komplett kollisionsfreien Betrieb (seitens des Roboters). Die geringe Größe ermöglicht es den AMR-Robotern, auf engem Raum zu operieren, wo es unmöglich wäre, andere Transportmittel einzusetzen.

Die wichtigsten intralogistischen Prozesse in Produktionsbetrieben, die mit AMR-Robotern automatisiert werden können, betreffen drei Bereiche:

1. Transport von Materialien aus dem Lager in die Produktionshalle

Dies ist der Bereich mit dem größten Optimierungspotential. Die Organisation von Lieferungen mit AMR ist völlig bedienungsfrei. Dadurch wird sie flüssig, vorhersehbar, zuverlässig und messbar. Je nach Bedarf kann der Roboter einen einzelnen Materialtyp an die Produktionszellen liefern oder ein vielfältiges Sortiment anbieten und mehrere Produktionszellen in einem Durchgang versorgen.

2. Transport zwischen Produktionszellen

Die Notwendigkeit der Herstellung mehrerer Varianten eines einzigen Produkts macht moderne industrielle Prozesse zunehmend nicht-linear. Der Weg des entstehenden Produkts zwischen den einzelnen Produktionszellen hängt von dem gewünschten Endergebnis ab. Ein Auto mit einem Benzinmotor nimmt einen Weg, ein Auto mit einem Dieselaggregat nimmt einen anderen Weg und ein Auto mit einem Hybridantrieb nimmt einen noch anderen. Oftmals trifft ein neues Ausstattungspaket oder eine neue Antriebseinheit erst nach dem Start der Serienproduktion ein und es muss schnell eine neue Produktionszelle geschaffen werden. Modifizierungen können auch durch Änderungen der Marktnachfrage nach bestimmten Modellen oder Geräteversionen erforderlich werden.

Die schnelle und relativ kostengünstige Umrüstung einer Produktionslinie ist nur möglich, wenn AMR-Roboter für den Transport des entstehenden Produkts und die Bereitstellung der notwendigen Komponenten verantwortlich sind. Derselbe Vorgang wäre bei einem förderbandbasierten Transport unvergleichlich zeit- und kostenaufwändiger. Dank ihrer geringen Größe können AMR-Roboter tief in Produktionszellen hineinfahren. Ähnliche Ergebnisse können mit großen und schweren Gabelstaplern nicht erzielt werden. Logistikzüge hingegen können in der Praxis nicht wendig – sie fahren nicht rückwärts und können an einem Ort nicht wenden. Damit bleibt der manuelle Transport, der vielen Einschränkungen unterliegt. Diese sind auf die Arbeitsgesetzgebung und Schwierigkeiten bei der Einstellung von Personal zurückzuführen.

3. Transport zwischen der Produktionshalle und dem Fertigwarenlager

Die Aufgaben sind dem Transport von Materialien vom Lager zur Produktion sehr ähnlich. Ein AMR-Roboter oder eine Flotte von Robotern kann den Transport in einem Milkrun-ähnlichen Modell durchführen – er kann Waren aus mehreren Produktionszellen abholen und sie an das Fertigwarenlager liefern. Möglich ist die Verfolgung der Referenznummern und des aktuellen Standorts jeder transportierten Palette. Das Lagerverwaltungssystem (Warehouse Management Software) hingegen ist dafür zuständig, die Palette in das entsprechende Lager oder direkt in den Kommissionierungs- oder Versandbereich zu leiten.

3 Arten des internen Transports, die für eine Automatisierung am besten geeignet sind

Autonome Transportfahrzeuge haben immer weniger Konkurrenz im horizontalen Transport. Sie übernehmen problemlos die Aufgaben anderer Handlingsysteme. Hier sind drei Prozesse, die sich ideal für die Automatisierung mit AMR-Robotern eignen:

1. Transport von Paletten nach Abnahme vom Förderer – die Roboter von VERSABOT sind aufgrund ihrer geringen Größe perfekt für diese Aufgabe geeignet. Die Breite des Roboters ist kleiner als die Breite eines Standard-Rollenförderers, so dass der Einsatz des VERSABOTs keine kostspieligen Verbreiterungen von Arbeitsplätzen erfordert,
2. Transport auf Wagen – die Ladung wird nicht direkt auf dem Roboter platziert, sondern auf einem Wagen, für den der AMR-Roboter die Antriebseinheit ist. Ein Roboter kann eine große Anzahl verschiedener Wagen handeln, was eine sehr wirtschaftliche Lösung für eine große Vielfalt und häufige Änderungen im Sortiment der transportierten Waren und gleichzeitig kleine Mengen an transportierten Lasten ist – der Roboter kann einen vollen Wagen liefern und einen leeren abholen, wodurch die Anzahl der Leerfahrten ohne Wagen reduziert wird,
3. Transport von hängenden Gegenständen auf Gestellen – ein spezieller Aufbau für den Transport von Aufhängern, die der Roboter automatisch von Standard-Hängeschienen nimmt: Auf diese Weise können schwere Stahlelemente transportiert werden. Genauso gut kann der AMR aber auch in der Bekleidungsindustrie eingesetzt werden und Kleidung auf Bügeln transportieren.

Ausgezeichnete Rentabilität und geringes Investitionsrisiko

Bei den Robotern der AMR-Klasse müssen wir nicht gleich eine Flotte von einem oder mehreren Dutzend Maschinen einsetzen. Man kann mit einem Roboter beginnen. Darüber hinaus erfordert die Implementierung keine Änderungen der Architektur des Objekts. Dadurch ist das Investitionsrisiko deutlich geringer als bei anderen Logistiklösungen. Auch Störungen der Produktionsabläufe sind weniger wahrscheinlich. All dies macht einen Test der Fähigkeiten von AMR-Robotern völlig sicher in Bezug auf die Unternehmensfinanzen und die Aufrechterhaltung einer stetigen Produktion.

Nicht weniger attraktiv ist die Situation beim ROI, der Kapitalrendite. Wenn eine Fabrik oder ein Lager im Dreischichtbetrieb arbeitet, ersetzt ein AMR mindestens drei Arbeiter. Hinzu kommen die Kosten für das Leasing oder den Kauf eines Gabelstaplers sowie die Kosten für dessen Wartung und Instandhaltung. Unter diesen Bedingungen liegt die Amortisationszeit für AMR-basierten Transport lediglich bei 18 bis 24 Monaten.