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Handhabung Flexibel verpacken mit Cobot und Greifer

| Redakteur: Jan Vollmuth

In einem Logistikzentrum steigert eine Handhabungslösung aus Leichtbauroboter und Vakuumgreifer die Produktivität beim Kommissionieren und Verpacken um ein Vielfaches.

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Der Picobot-Greifer von Piab am UR 10e-Roboter legt einen Artikel in die Schachtel zum Versand an den Kunden.
Der Picobot-Greifer von Piab am UR 10e-Roboter legt einen Artikel in die Schachtel zum Versand an den Kunden.
(Bild: Universal Robots)

E-Commerce boomt: Auftragsabwicklungszentren bieten daher externen Logistikanbietern großes Wachstumpotenzial. „Unsere Auftragsabwicklungslösung direkt zum Verbraucher ist in den letzten fünf Jahren im Jahresvergleich wahrscheinlich um 20 Prozent gewachsen“, sagt Brian Tu, Chief Revenue Officer bei DCL Logistics, einem Omni-Channel-Logistikunternehmen, das hauptsächlich Unternehmen aus den Bereichen Elektronik, sogenannte Digital-native-Marken und medizintechnische Geräte über Auftragsabwicklungszentren in Kentucky, Los Angeles und im Silicon Valley bedient. „Unser Bedarf, die Direktkundenbelieferung schneller, im großen Maßstab und kostengünstiger zu gestalten, wird immer wichtiger.“

Überwiegend manuelle Tätigkeit

Für ein Unternehmen, das traditionell auf intensiver manueller Tätigkeit beruht, ist das Erreichen dieser Ziele eine Herausforderung. Da die Kosten pro Arbeitsstunde weiter steigen, müssen diese Kosten an anderer Stelle ausgeglichen werden, und saisonale Nachfrageschübe bringen zusätzliche Herausforderungen mit sich. Fast die Hälfte der Kunden von DCL verzeichnet während der Ferienzeit erhebliche Spitzenwerte. Bis zu 40 Prozent ihres Umsatzes werden in den letzten zwei Monaten des Jahres erzielt.

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Um seine Flexibilität zu erhöhen, setzte DCL bereits auf Automatisierungslösungen. Da das Unternehmen in den letzten Jahren jedoch dramatisch gewachsen ist, musste das Automatisierungstempo mithalten. Da das Unternehmen in den letzten Jahren jedoch dramatisch gewachsen ist, suchte ein DCL-Team nach einem Kommissionier- und Auftragsabwicklungssystem für Roboter, das sich flexibel den jeweiligen Kundenanforderungen anpassen ließ.

Am Anfang stand eine Machbarkeitsanalyse

Auf einer Fachmesse entdeckten das Team am Stand von Universal Robots eine mögliche Lösung des Piab-Distributors Buchanan Automation, der einen UR-10e-Roboter mit Piabs Picobot-Greifer vorstellte. Im nächsten Schritt prüfte Buchanan in einer Machbarkeitsstudie, ob der Picobot-Greifer alle bei DCL vorhandenen Kartongrößen handhaben kann.

Dank der UR+-Online-Plattform zur Suche und Auswahl der richtigen Peripheriegeräte für eine Anwendung und des Simulators zur Programmierung des Roboters bereits vor seiner Ankunft konnte DCL die mögliche Lösung vor der Installation digital testen. „Mit der Schnittstelle der UR CAP an einem Progammierhandgerät können Sie die Kräfte tatsächlich simulieren und steuern“, erklärt Isaac Toscano, Automatisierungstechniker bei DCL Logistics.

Der Cobot nimmt die Produkte aus dem Regal

Mit dem 720 g leichten Picobot-Greifer kann der UR-Roboter das Produkt aus dem Regal greifen. Der Picobot passt dank seiner geringen Bauhöhe von 69 mm zudem in beengte Umgebungen. Seine 97 mm bis 142 mm breiten Greiferarme können Gegenstände mit einem Gewicht von bis zu 7 kg heben und um +/- 15° gekippt werden. Er kann je nach Aufgabe mit einem oder zwei Saugnäpfen ausgestattet werden. Davon unabhängig gewährleistet ein spezielles Sensorventil sicheren Betrieb. Zudem ermöglicht es dem Bediener, zwischen Einzel- oder Doppelobjektaufnahme umzuschalten und den Greifer bei Bedarf anzupassen.

Die Anwendung enthält einen Förderer, der Kisten ansammelt, ausrichtet und in Ladeposition bringt. Der Roboter nimmt alle 6 s ein Produkt auf, bringt es zu einem Scanner und legt es dann in die Schachtel. Wenn der Artikel falsch ist, legt der Roboter den Artikel in einen Ausschussbehälter und wählt den nächsten Artikel weiter aus, ohne die Produktion anzuhalten. Die Anwendung kann 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche ohne menschliche Interaktion ausgeführt werden.

Entlastung der Mitarbeiter

„Die automatisierte Linie war auch ein Segen für die Arbeiter“, erklärt Isaac Toscano, Automation Engineer bei DCL Logistics. „Normalerweise sammeln wir in unserem Prozess Bestellungen über Nacht“, sagt er. „Wenn Leute morgens hereinkommen, um ihre Maschinen zu starten, sehen sie eine enorme Menge an Bestellungen. Sie fordern uns immer auf, den Roboter einzuschalten und bereit zu halten, weil er ihnen eine große Last abnimmt.“

Dies gilt insbesondere für saisonale Schwankungen wie den Black Friday 2019. An diesem Tag nahm der UR-Roboter mit dem Picobot-Greifer innerhalb weniger Stunden bis zu 4400 Bestellungen mit minimaler Unterstützung auf. DCL-Mitarbeiter mussten lediglich Teile nachfüllen, damit der Roboter ohne Unterbrechung arbeiten konnte.

Buchtipp

Das Buch Industrieroboter ist ein Handbuch für KMU mit Tipps und Tricks zum Thema Robotereinsatz. Es werden die wichtigsten Grundlagen der Robotertechnik vermittelt und Methoden erläutert, wie bewertet werden kann, ob sich ein Produkt oder Prozess durch Robotereinsatz automatisieren lässt.

In der Vergangenheit waren fünf Personen erforderlich, um einen herkömmlichen manuellen Kommissionierprozess zu verwalten: jemand im Lager, der die Bestellung kommissionierte; jemand, der sie an die Linie brachte; jemand, der sie überprüfte; jemand, der sie zusammenführte; und jemand, der sie verpackte und versandte. „Das Robotersystem kann innerhalb von zwei Stunden das tun, was ein Team von fünf Personen an einem ganzen Tag tun würde“, erklärt Brian Tu. „Die Robotersysteme sparen uns tatsächlich mehr als 50 Prozent Arbeitskosten.“

Mehr Bestellungen ohne zusätzliches Personal bewältigen

Dieser Vorteil ist für das Wachstum von DCL Logistics von entscheidender Bedeutung: Wenn ein Roboter eine Aufgabe ersetzt, die ein Mitarbeiter zuvor ausgeführt hat, kann dieser Mitarbeiter anderen Diensten zugewiesen oder für die Verwaltung und Wartung des Roboters geschult werden. In der Hochsaison ermöglicht der Roboter damit dem Unternehmen, Kundenbedürfnisse zu erfüllen, ohne zusätzliches Personal einstellen zu müssen.

Davon profitieren auch die Kunden von DCL, erklärt Brian Tu. „Das von uns implementierte Robotersystem ermöglicht es uns, die Auftragsabwicklung zu niedrigeren Preisen anzubieten, da wir die Kosteneinsparungen an unsere Kunden weitergeben können.“

Auftragsabwicklung optimiert

Dave Tu fügt hinzu: „Wir haben gesehen, dass die Produktivität durch den Einsatz des Roboters um bis zu 500 Prozent gesteigert werden kann. Die Amortisationszeit der Roboter betrug bisher drei Monate.“ Und schließlich: „Mit dem UR Cobot und dem Picobot Greifer hat sich die Genauigkeit unserer Auftragsabwicklung von 99,5 Prozent auf 100 Prozent erhöht.” (jv)

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