Trends in der Automatisierung

Trends in der Automatisierung

FTS oder AMR – welche Systeme beherrschen die Lager der Zukunft?

In der Intralogistik nimmt die Automatisierung von Prozessen stetig zu. Denn ein effizienter Workflow ist essenziell, um die hohen Anforderungen der Kunden hinsichtlich Verfügbarkeit und Qualität der Produkte erfüllen und die Produktivität kontinuierlich steigern zu können. Fahrerlosen Transportsystemen kommt dabei eine Schlüsselrolle zu. Sie sind schnell und machen keine Fehler. Doch wie flexibel sind diese Systeme? Sind sie auch künftig noch ein wichtiger Bestandteil der Lagerinfrastruktur oder werden sie sukzessive durch autonome mobile Roboter ersetzt werden? Fest steht: Mit dem Wachstum im E-Commerce steigt auch die Nachfrage nach kollaborativen Robotern.

1. AMR eignen sich ideal für die Unterstützung von Mitarbeitern bei der Kommissionierung oder dem Retourenmanagement. (Quelle: 6 River Systems)
2. Kollaborative Roboter wie „Chuck“ von 6 River Systems ermöglichen schnellere und effizientere Prozesse im Lager. (Quelle: 6 River Systems)
3. AMR sind flexibel, modular aufgebaut und skalierbar. (Quelle: 6 River Systems)

Die Automatisierung der Produktion und Logistik ist ein wichtiger Baustein von Industrie 4.0 und Supply Chain 4.0. Mobile Roboter spielen dabei eine tragende Rolle. Einer aktuellen Studie von Quadrant Knowledge Solutions zufolge wächst der Markt für autonome mobile Roboter (AMR) rasant. Genannt wird eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 62,5 Prozent bis ins Jahr 2025. Die Studie von Logistics-IQ untermauert diese Tendenzen und prognostiziert ebenfalls stark steigende Zahlen – so soll die Anzahl der installierten Fahrerlosen Transportsysteme (FTS) und AMR in den nächsten fünf Jahren die 1,5-Millionen-Grenze überschreiten. Aber wie sieht die Zukunft in Logistikzentren und Lagern aus? Haben FTS bald ausgedient und übernehmen AMR alle Transport- und Logistikaufgaben? Oder ergänzen sich beide Systeme?

Einsatzgebiete und Eigenschaften von FTS

Fahrerlose Transportsysteme sind derzeit noch die gängigsten Automatisierungslösungen in der Intralogistik. Sie sind in unterschiedlichen Größen und Ausführungen verfügbar, je nach Aufgabe und Einsatzgebiet. FTS ermöglichen einen schnellen Materialtransport von A nach B, sowohl im Innen- wie auch im Außenbereich von Lagern. Dabei transportieren sie Waren und Artikel mit variierenden Abmessungen und unterschiedlichem Gewicht – von einzelnen leichten Paketen bis hin zu schweren Behältern mit einem Gewicht bis zu 50 Tonnen. Der Transport erfolgt auf definierten und gekennzeichneten Wegen. Die Spurführung wird durch induktive, passiv-induktive oder optische Leitliniensysteme sichergestellt. Dabei müssen zum Teil erhebliche Eingriffe in die Infrastruktur vorgenommen werden, um beispielsweise Induktionsschleifen oder Transponder im Boden zu installieren. Fahrwege sind festgelegt und Prozesse klar definiert. Ergeben sich Änderungen in der Lagerstruktur oder im Ablauf, lassen sich diese nur unter großem Aufwand umsetzen. Klassische FTS können keine Hindernisse umfahren. Sobald sie diese erkennen, stoppen sie ihre Fahrt und bleiben so lange in ihrer Spur, bis das Hindernis entfernt ist. Folglich verfügen FTS nur über minimale Bordintelligenz und folgen einfachen Programmierschritten.

AMR: intelligente Navigation dank ausgefeilter Technik

Autonome mobile Roboter nutzen eine andere Art der Navigation als FTS. Sie verwenden zahlreiche Daten der eingebauten Kameras, Sensoren sowie Laserscanner und kombinieren sie mit einer ausgeklügelten Software. Mithilfe der SLAM-Technologie wird eine digitale Karte vom Lager erstellt, und der Roboter kennt seine Position auf dieser Karte. Der AMR registriert seine Umgebung und wählt stets die effizienteste Route zum Ziel. Das Fahrzeug bewegt sich dabei völlig autonom, erkennt Gegenstände, Personen und Hindernisse und umfährt diese, um Kollisionen zu vermeiden. Dabei nutzen AMR Light-Detection-And-Ranging)-Sensoren, um den Abstand zwischen sich und Objekten zu messen.

Mit autonomen mobilen Robotern Optimierungspotenziale nutzen

AMR sind ideal für die Unterstützung von Mitarbeitern bei der Kommissionierung oder dem Retourenmanagement geeignet. Die kollaborativen mobilen Roboter nutzen Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, um die Lagerwege in Echtzeit zu optimieren. „Die Robotik ist weiter auf dem Vormarsch, insbesondere im Bereich E-Commerce und Fulfillment“, sagt Jürgen Heim, Director of Sales Europe bei 6 River Systems. „Denn in der Logistik sind skalierbare und flexible Lösungen immer mehr gefragt.“ Kollaborative Roboter wie „Chuck“ von 6 River Systems ermöglichen schnellere und effizientere Prozesse im Lager. Sie führen die Mitarbeiter auf dem kürzesten Weg zu den Lagerplätzen und leiten sie Schritt für Schritt durch den Arbeitsprozess. Die systemgeführte Lösung verfügt über eine intelligente Steuerung. Damit wird verhindert, dass sich zu viele Roboter in den Lagergängen aufhalten und Überbelastungen oder „Staus“ entstehen, was bei Roboterflotten mit Schwarmintelligenz passieren kann. Mit „Chuck“ lassen sich verschiedene Prozesse im Lager perfekt miteinander kombinieren, beispielsweise Kommissionierprozesse mit Retourenabwicklungen. Während der Mitarbeiter kommissioniert, kann er so retournierte Waren wieder in das Inventar eingliedern.

AMR sind flexibel und skalierbar

Die Aufgaben und Einsatzfelder für AMR erweitern sich immer mehr – ob im Retourenmanagement, in der Nachschubversorgung, der Inventur, Sortierung oder Verpackung. Unternehmen profitieren von der Flexibilität, Modularität und Skalierbarkeit der autonomen mobilen Roboter. Veränderungen im Lager lassen sich schnell abbilden und realisieren, umständliche Eingriffe in die Lagerinfrastruktur entfallen. AMR können flexibel an die Anforderungen angepasst werden. Aufgabenbereiche lassen sich einfach erweitern und Auslastungen optimieren. Die Skalierbarkeit ist ein weiterer Vorteil von autonomen mobilen Robotern, da bei Bedarf weitere Roboter zum System hinzugefügt werden können. Sie sind ohne großen Aufwand innerhalb kürzester Zeit einsatzfähig. Saisonale Schwankungen und Auslastungsspitzen lassen sich so ideal auffangen. Logistiker erhalten mit „Chuck“ eine flexible Automatisierungslösung, die keine zusätzliche Infrastruktur erfordert, mit jedem Lagerverwaltungs- oder ERP-System kompatibel ist und sich in wenigen Wochen in jedes Lagerlayout integrieren lässt. Der Return on Investment (ROI) des Systems ist bereits nach 12 bis 18 Monaten erreicht.

Ein Blick in die Zukunft

Verschiedene Kommissionierstrategien erfordern unterschiedliche logistische Unterstützung. „Routenzüge und FTS haben auch weiterhin ihre Berechtigung, geht es um den klassischen Transport der Waren von A nach B“, so Jürgen Heim. „Für Bereiche, in denen große Flexibilität gefordert ist, wie im E-Commerce mit Click & Collect und einem ausgefeilten Omnichannel-Management, sind AMR die richtige Wahl.“ Damit lassen sich Fulfillment-Prozesse optimieren und Pickraten signifikant erhöhen. Zusätzlich werden Mitarbeiter unterstützt und entlastet. Die Systeme werden ständig weiterentwickelt, neue Aufgabenbereiche kommen hinzu und die Steuerung wird immer smarter. „Es gilt, künftig nicht nur einzelne Abläufe zu betrachten, sondern holistisch zu agieren“, erklärt Jürgen Heim. Datenmanagement und Monitoring gewinnen an Bedeutung, um Abläufe aktiv analysieren und verbessern zu können. So lässt sich beispielsweise mithilfe von Slotting-Funktionen ableiten, auf welchem Lagerplatz und in welcher Konstellation Artikel eingelagert werden müssen, um Wegezeiten zu reduzieren. Durch eine solche Lagerplatzverwaltung können Ressourcen besser genutzt werden, Durchlaufzeiten verkürzen sich und die Gesamtkosten für die Lagerhaltung sinken. Einen großen Vorteil sieht Jürgen Heim in der Modularität der autonomen mobilen Roboter. Ohne neue Hardware anschaffen zu müssen, können Unternehmen die Aufgabenbereiche ihrer kollaborativen Roboter sukzessive erweitern. Auch „Chuck“ erhält regelmäßig ein Software-Update und wird um weitere Funktionalitäten ergänzt. So ist sichergestellt, dass das System stets an die aktuellen Anforderungen angepasst werden kann, um Unternehmen zu einem maximalen Erfolg bei der Steigerung ihrer Produktivität zu verhelfen. (ck)

Mehr über das Thema Robotik lesen Sie in der Ausgabe 4/2021.

Technische Logistik 03/2021 PDF-Download (1.61 MB)