Moderne Konstruktion im Maschinenbau

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Intralogistik optimieren Mobile Roboter: Individuelle Aufbauten für AMR

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Während des Materialtransports entsteht keine Wertschöpfung. Mit mobiler Robotik begegnet man dieser Herausforderung gezielt.

Autonomer mobiler Roboter von MiR plus individueller Aufbau mit item Komponenten: Das ist Prozessoptimierung auf dem neuesten Stand.
Autonomer mobiler Roboter von MiR plus individueller Aufbau mit item Komponenten: Das ist Prozessoptimierung auf dem neuesten Stand.
(Bild: item)

Mobile Roboter haben sich bereits in zahlreichen Bereichen als nützlich erwiesen. Dies bestätigen auch die Zahlen: So wird prognostiziert, dass der Markt für Automated Guided Vehicles (AGVs) und Autonomous Mobile Robots (AMRs) bzw. autonome mobile Roboter (AMR) im Jahr 2027 die Marke von 18 Milliarden US-Dollar überschreiten wird . Beide Kategorien von mobilen Robotern entlasten Mitarbeiter vor allem bei monotonen und zeitaufwändigen Aufgaben, sodass sich diese wieder wertschöpfenden Aufgaben widmen können. Gerade in der Intralogistik kommen immer mehr autonome mobile Roboter zum Einsatz. Anhand von hochgeladenen oder durch den AMR erstellten Karten erfolgt die Navigation. Auf Markierungen sind AMR nicht angewiesen, stattdessen nutzen sie integrierte Scanner, Kameras und Sensoren. Dies befähigt sie, autonom ans Ziel zu gelangen und flexibel auf Hindernisse zu reagieren. In einem internen Projekt bei item Industrietechnik zur Intralogistik-Optimierung wurden AMR von Mobile Industrial Robots (MiR) mit Aufbauten aus item Komponenten kombiniert. Daran zeigen sich die Möglichkeiten von mobilen Robotern auf exemplarische Weise.

Flexibel, robust und hochwertig – der item MB Systembaukasten bietet dem Maschinen- und Betriebsmittelbau universelle Lösungen für vielfältige Einsatzgebiete. Mit seiner modularen Profiltechnik ist er auch optimal für Bereitstellungswagen und weiteres Zubehör für mobile Roboter geeignet:

Prozessoptimierung mit mobilen Robotern und Profiltechnik von item

Im Zentrum der Lean Production steht die kontinuierliche Verbesserung . Auch item verfolgt diesen Ansatz seit dem ersten Tag. Przemyslaw Krzysztyniak ist bei item als Projektmanager sowie als Innovationsmanager für Robotik und fahrerlose Transportsysteme tätig. Er beschäftigt sich standortübergreifend mit der kontinuierlichen Verbesserung von Prozessen. Hierbei werden die verschiedenen Robotertechnologien mit dem item Systembaukasten verbunden. „Das Ziel dieser Maßnahmen besteht darin, möglichst schlanke Prozesse zu kreieren. Diese erproben wir dann in der eigenen Intralogistik und Montage. Natürlich spielt dabei auch die spätere Anwendbarkeit bei unseren Kunden eine zentrale Rolle“, erklärt Przemyslaw Krzysztyniak. Auch diese Vorgehensweise hat bei item Tradition: So wurden Aluminiumprofile zunächst in eigenen Sondermaschinen verwendet. Zum eigentlichen Produkt avancierten sie erst, nachdem Kunden den erfolgreichen Einsatz bemerkten und ihr Interesse äußerten.

Die räumliche Situation im europäischen Logistik-Zentrum von item in Solingen war ausschlaggebend für die Integration der autonomen mobilen Roboter von MiR. Es besteht aus 11 Hallen und weist eine Länge von 225 Metern auf. Bei vielen Transportvorgängen mussten bisher große Distanzen zurückgelegt werden. Ziel des AMR-Projekts war es, mithilfe von schlankeren und ergonomischeren Prozessen die Mitarbeiter gezielt zu entlasten und die Effizienz zu steigern. Dabei ging es um diese Intralogistik-Prozesse:

  • Transport von Pappkartons und Paketen (für den Postversand bestimmt) in Paletten oder in Gitterboxen: 6- bis 9-mal täglich
  • Transport von Kleinteilen in Behältern (für Lösungen, die mit item Online-Konfiguratoren konstruiert wurden): 1- bis 2-mal täglich
  • Transport von Kleinteilen in Behältern (für die Montage individueller Kundenlösungen): Täglich 2 reguläre Lieferungen, normalerweise bis zu 3 auf Anfrage

Zuvor wurden für die Transportvorgänge Gabelstapler und Hubwagen eingesetzt. Für die Bedienung mussten stets Mitarbeiter abgestellt werden, die normalerweise ganz anderen Tätigkeiten nachgehen. Daher entstand der Wunsch, eine Lösung zu entwickeln, die den Mitarbeitern wieder mehr Zeit für ihre eigentlichen Aufgaben sowie eine ergonomische Entlastung verschafft. Bei der Wahl passender autonomer mobiler Roboter fiel die Wahl schnell auf den dänischen Hersteller MiR: „Das ist ein sehr interessantes und innovatives Unternehmen. Es gab bereits Kontakt und wir hatten MiR Lösungen zur Verfügung gestellt, die von ihnen ausprobiert wurden. Dann haben wir festgestellt, dass sich das neue MiR-Modell für den Einstieg sehr gut eignet – und begonnen, eine Applikation zu entwickeln“, erklärt Herr Krzysztyniak. Ein rollbares Grundgestell, das aus Profilen des MB Systembaukastens besteht, bildet die Grundlage für die Lösung, an die der MiR 250 andockt. Paletten, Gitterboxen oder extra entwickelte item Regale lassen sich auf dem Grundgestell leicht befestigen – je nachdem, was die jeweilige Anforderung verlangt.

Denn ganz gleich, ob Robotik- und Fördertechniklösungen, einbaufertige Lineartechnik oder Karakuri/LCA (= Low Cost Automation) mit verketteten Arbeitsplätzen: Mit item bringen Sie die Dinge in Bewegung! Entdecken Sie in einer Multimedia-Story, was alles möglich ist.

Dank Modularität: Einfache Anpassung von Grundgestellen und Regalen

Die Regale setzen sich zu 90 Prozent aus Komponenten des Lean Production Systembaukastens zusammen. Somit sind sie nicht nur besonders leicht und robust, sondern auch einfach anpassbar. Als Produktmanager und Experte für Online Tools bei item war Christian Thiel ebenfalls am Projekt rund um mobile Roboter beteiligt. Er betont die modulare Denkweise von item: „Es entspricht einfach unserer Philosophie, anpassbare Standardlösungen zu entwickeln. Das hört sich zunächst vielleicht widersprüchlich an, ist aber genau das, was das Baukastenprinzip von item ausmacht.“ Mit dem item Engineeringtool wurden die Regale für die autonomen mobilen Roboter von MiR konstruiert. Damit lassen sich Lösungen nicht nur direkt im Browser konstruieren, sondern auch beliebig anpassen, dank einer weltweit einzigartigen Cx-Artikelnummer bequem mit Kollegen teilen und im item Shop bestellen.

Obwohl das Grundgestell auf den MiR 250 ausgelegt wurde, lässt es sich aufgrund der modularen Flexibilität des item Systembaukastens einfach an andere MiR-Modelle anpassen. Spezifischen Anforderungen an das Gewicht der Ladung kann man durch die Wahl der passenden Profile optimal begegnen: Für den Transport von Kartons oder Kleinladungsträgern werden leichte Profile empfohlen. Gitterboxen voller schwerer Teile benötigen dagegen Profile, die besonders belastbar sind. Ähnlich ist es bei den Regalen, die auf dem Grundgestell befestigt sind. „Wir haben ein Standardregal definiert, das individuell ausgestattet werden kann. Schließlich hat jedes Unternehmen andere Anwendungsfälle und Anforderungen. Dieses Standardregal lässt sich wie gewünscht verändern – etwa hinsichtlich der Profile oder der Anzahl der Rollenbahnen“, führt Herr Thiel aus. Erste Unternehmen haben ihr Interesse an den Lösungen für mobile Roboter bereits bekundet und sich diese vor Ort in Solingen zeigen lassen. Das Grundgestell ist item erhältlich. Aufbauten lassen sich im item Engineeringtool konstruieren – hier finden Sie ein Beispiel , das Sie direkt im Tool einsehen können.

Mitarbeiter begrüßen autonome mobile Roboter als neue Kollegen

Am Beispiel der Lieferung von Kleinteilen zur Montage der Kundenlösungen lassen sich die optimierten Transportvorgänge im Logistikzentrum gut aufzeigen. Für die Kommissionierung der Kleinteile ist eine Mitarbeiterin zuständig, die sich an einem ergonomischen Arbeitstisch beziehungsweise an einer ergonomischen Übergabestation befindet. Das rollbare item Regal befindet sich unmittelbar davor. Hier scannt die Mitarbeiterin das benötigte Material und befüllt die Regal-Ebenen mit den Kleinladungsträgern. Przemyslaw Krzysztyniak erklärt den weiteren Ablauf: „Per Knopfdruck wird jetzt der AMR angefordert. Er fährt unter das Regal, dockt an und fährt autonom zu einer Parkplatzposition in der Halle für die Montage der Kundenlösungen. Das ist eine Entfernung von über 200 Metern. An der definierten Position parkt er seine Ladung und holt an einer anderen Station ein bereits leeres Regal ab.“

Nachdem das Regal durch den AMR am Ausgangspunkt angekommen ist, wird es erneut befüllt, sodass ein echter Kreislauf entsteht. Der autonome mobile Roboter ist für den kompletten Transport zuständig, während die Mitarbeiter von einer deutlichen Zeitersparnis profitieren und sich anderen Aufgaben zuwenden können. Trotz der automatisierten Abläufe kommt es auch hier vor allem auf den Faktor Mensch an. Nur wenn die Mitarbeiter frühzeitig in die Integration der mobilen Roboter involviert sind, gelingt ein solches Innovationsprojekt, wie Herr Krzysztyniak hervorhebt: „Die Kolleginnen und Kollegen vor Ort sind das wichtigste Glied der Kette. Man kann die besten Systeme einsetzen – wenn sie nicht angenommen werden, wird das Ganze nicht funktionieren. Bei item kommt das generell sehr gut an, alle unterstützen diese Innovationsprojekte – und sehen die Vorteile für Ihre eigene Arbeit.“ Bei der Mensch-Roboter-Kollaboration , die ebenfalls frühzeitig bei item erprobt wurde, ist es ähnlich.

Neben AMR werden auch kollaborative Roboter (Cobots) immer beliebter. Entdecken Sie im kostenfreien Whitepaper zum Download die Einsatzgebiete und Vorteile von Cobots in der Industrie und erfahren Sie, warum sich Robotik auch für kleine und mittlere Unternehmen lohnt:

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