Ein starkes Team

Lageristen und Verpacker mit Cobots entlasten

Wenn von Automatisierung in der Logistik die Rede ist, denken viele an Fahrerlose Transportsysteme, Fördertechnik oder Transportroboter. Doch auch kollaborierende Roboterarme sind eine wertvolle Unterstützung beim Verpacken, Kommissionieren oder Palettieren von Waren – gerade dann, wenn es in Peak-Zeiten sportlich zugeht. Indem sie Fachkräften schweres Heben und Tragen abnehmen, schützen sie vor gesundheitlichen Schäden und kompensieren fehlende Personalressourcen.

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Während die Corona-Pandemie zahlreiche Branchen in die Knie zwang, erlebte der Online-Versandhandel einen kräftigen Aufschwung: Laut einer Studie des Bundesverbandes E-Commerce und Versandhandel stieg der Bruttoumsatz für online gekaufte Waren 2020 um 14,6 Prozent im Vergleich zum Vorjahr. Jeder achte Euro der Haushaltsausgaben floss demnach in Waren, die über E-Commerce bezogen wurden. Hinter diesen Zahlen verbirgt sich eine Herkulesaufgabe auf Seiten der Händler. Denn: Bevor ein Kunde sein Paket an der Haustür in Empfang nimmt, hat es bereits einen langen Weg hinter sich – der Postversand ist dabei nur der letzte Schritt.

Damit die Ware sicher auf Reisen geschickt werden kann, muss sie zunächst in einem Warenlager oder Distributionszentrum gepickt, sortiert und verpackt werden. Die dabei anfallenden Arbeitsschritte sind für die beteiligten Mitarbeiter oft eintönig und – je nach Gewicht der Ware – auch körperlich anstrengend. Schweres Heben, Tragen und Schleppen belastet das Muskel-Skelett-System und schadet langfristig Rücken und Gelenken. In der Folge finden sich immer weniger Menschen, die bereit sind, diesen Job zu machen. Wertvolle Fachkräfte wiederum sind mit anstrengenden Routineaufgaben eingedeckt, sodass ihr Know-how ungenutzt bleibt.

Roboter übernehmen Routineaufgaben

Vor diesem Hintergrund bietet der Materialumschlag viel Potenzial zur Automatisierung: Während mobile Roboter Waren von A nach B bringen, übernehmen kollaborierende Robotarme repetitive Handgriffe beim Etikettieren, Kommissionieren und Verladen. Die Maschinen werden auch Cobots genannt, was für „collaborative robots“ steht. So reagieren sie nämlich auf menschliche Anwesenheit und dürfen nach einer Sicherheitsprüfung ohne Schutzzaun direkt neben – und bei Bedarf sogar mit – Menschen arbeiten. In Kombination mit ihrem kompakten Design macht es das leichter, Cobots in bestehende Arbeitsumgebungen zu integrieren. Durch ihre Leichtbauweise lassen sich die Roboter außerdem genau dort in Produktion oder Lager aufbauen, wo Not am Mann ist. Sie können sogar auf mobilen Robotern installiert werden, um sich damit selbständig fortzubewegen.

Da sie ein- und dieselbe Bewegung bei Bedarf rund um die Uhr mit gleichbleibender Präzision ausführen, eignen sich Cobots ideal für Palettier- und Verpackungsaufgaben. Ihr Einsatz steigert den Durchsatz und senkt die Prozesskosten. Gerade bei Auftragsspitzen können Händler ihre Kapazitäten auf diese Weise voll ausschöpfen und das Personal entlasten. Zudem lassen sich kollaborierende Roboter schnell umprogrammieren. Wenn sich Kartonabmessungen also ändern oder das Robotik-System saisonal einen Zusatzauftrag übernehmen soll, können Nutzer die Anwendung über das Teach Pendant – ein handliches Bediengerät – anpassen. Sie brauchen dazu keinen externen Programmierer, was den Prozess vereinfacht und Kosten spart.

Hailo: Flexibel auf Normumstellungen reagiert

Gerade in der Verpackung ist diese Flexibilität hilfreich. Immer mehr Kunden wünschen sich individualisierte oder personalisierte Produktverpackungen, während sich die Normen und Vorgaben für diese regelmäßig ändern. Diese Erfahrung machte auch die Hailo GmbH & Co. KG, ein durch seinen roten Punkt bekannter Hersteller von Steiggeräten und Abfallsammelbehältern. Als nach einer Normumstellung Leitern plötzlich mit einer Bedienungsanleitung versehen werden mussten, stellte das Traditionsunternehmen seine Fertigung um. Um die Mitarbeiter nicht mit dieser Zusatzaufgabe zu belasten, integrierte Hailo einen UR5-Roboter des dänischen Herstellers Universal Robots (UR). Dieser steht nun am Förderband, das die fertigen Leitern zur Verpackungsmaschine bringt. Bevor sie dort hineinfahren, befestigt der Roboter eine Bedienungsanleitung an den Leitersprossen. Mit einem Sauggreifer nimmt er die Anleitung aus einem Magazin, führt sie zu einer Heißklebepistole, die Klebstoff aufträgt, und bringt sie mit leichtem Druck an der Leiter an. So bearbeitet er 1.100 Leitern pro Acht-Stunden-Schicht.

Mittelständler automatisiert Palettierung

Die Mitarbeiter zu entlasten, war auch für die Gustav Hensel GmbH und Co. KG der Antrieb zur Automatisierung. Der Mittelständler aus dem Sauerland gehört zu den Weltmarktführern der Elektronikinstallations- und Verteilungstechnik. Als solcher produziert er mit hochmodernen Fertigungsanlagen und achtet auf schlanke Prozesse. Vor diesem Hintergrund erwies sich das manuelle Verpacken und Palettieren der Endprodukte als ineffizient: „Vom Lean-Gedanken her war das manuelle Packen und Bündeln der Kartons absolut nicht wertschöpfend“, erinnert sich Christoph Kaiser, Leiter der Kunststofffertigung bei Hensel.

Hensel integrierte daher einen UR10-Roboterarm, der schon nach fünf Tagen betriebsbereit war. Er steht am Ende einer vollautomatisierten Anlage aus Montage- und Verpackungsmaschinen für Kabelzweigkästen. Mithilfe einer Umreifungsmaschine verpackt der Cobot die Kästen in Kartons und stellt diese auf Paletten. Pro Acht-Stunden-Schicht bearbeitet er so circa 1.200 Verpackungseinheiten, während Mitarbeiterinnen wie Lydia Reichling sich anspruchsvolleren Aufgaben widmen: „Unsere tägliche Arbeit ist körperlich deutlich leichter, allerdings auch durch moderne Fertigungsmethoden wie die Automatisierung anspruchsvoller geworden. Das gefällt mir sehr.“ Mit ihrer Kollegin kümmert sich Reichling nun um die Optimierung der Montageanlagen.

Anwendungskits erleichtern Inbetriebnahme

Genau wie Hailo setzt auch Hensel einen Vakuumgreifer ein. Um Pakete greifen und heben zu können, eignen sich diese besonders gut, da sie auch auf flachen, glatten Oberflächen festen Halt finden. Hersteller wie UR bieten neben Roboterarmen auch solche Peripheriegeräte an. Um die Inbetriebnahme zu vereinfachen, hat UR zudem umfassende Anwendungspakete entwickelt. Diese enthalten auf die jeweilige Applikation zugeschnittene Software und Ausrüstungsgegenstände. Das Palletizing Kit von der Dahl Automation GmbH zum Beispiel beinhaltet einen Vakuumgreifer, einen rollbaren Metallrahmen sowie eine Palettier-Software, auf die Anwender über die Bedienoberfläche des Roboters zugreifen können. Darüber lassen sich beliebige Packmuster per Drag & Drop auswählen. Kombiniert mit dem Roboterarm UR10e können Anwender Palettierprozesse damit innerhalb kürzester Zeit automatisieren. Zusätzlich verfügen alle UR-Roboter über einen integrierten Palettierassistenten, mit dessen Hilfe Anwender Palettierungen auf mehreren Ebenen erstellen können.

Mitarbeiter steuern Roboter selbst

So versetzte die einfache Handhabung kollaborierender Roboter auch Mitarbeiter ohne Vorkenntnisse in die Lage, Anwendungen selbst einzurichten und flexibel an die Bedarfslage anzupassen. Dadurch werden Palettierer und Lageristen zu Maschinenbedienern, die eine wichtige Rolle in der automatisierten Fertigung einnehmen. Zugleich profitieren sie von ergonomischen Arbeitsprozessen. Auf diese Weise steigert Automatisierung nicht nur die Prozessstabilität der Verpackungsabwicklung, sondern hält Mitarbeitern buchstäblich den Rücken frei, um dort anzupacken, wo ihre Fertigkeiten wirklich zum Tragen kommen. (ck)

Christina Kasper

Christina Kasper
Redakteurin, Zeitschrift "Technische-Logistik - Hebezeuge Fördermittel"
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