Autonome mobile Roboter:Die neuesten Anwendungen und Anwendungsfälle führender Anbieter und Benutzer

Autonome mobile Roboter (AMRs) verändern die Automatisierungslandschaft. AMRs kreisen um riesige Produktstapel und transportieren die neuesten Einkäufe für den Versand in die ganze Welt. Sie ersetzen Gabelstapler und ziehen 1.000 kg Nutzlast durch eine Fabrik. Roboter heften Produktionsprozesse zusammen, indem sie Produkte von einem Förderband zum anderen bewegen. Sie reinigen sogar die Böden.

Am 17. Juni diskutierten sechs Branchenführer im Rahmen einer Reihe von Executive Roundtables, die von der Association for Advancing Automation (A3) veranstaltet wurden, wie diese Technologien in Ihrem Unternehmen eingesetzt werden können und untersuchten potenzielle Anwendungsfälle für mobile Roboter. Moderiert wurde das Panel von Robert Huschka, dem Direktor für Bildungsstrategien bei A3.

Die Teilnehmer:

• Rob Sullivan, CEO, AutoGuide Mobile Robots
• Aaron Prather, Senior Tech Ops Advisor, FedEx
• Karen Leavitt, CMO, Locus Robotics
• Ed Mullen, VP of Sales – Americas, MiR
• Matt Rendall, CEO, OTTO Motors
• Jason Walker, CEO, Waypoint Robotics

Fast 1.000 Menschen haben sich für das Webinar registriert, das von AutoGuide Mobile Robots, Locus Robotics, MiR, OTTO Motors und Waypoint Robotics gesponsert wurde.

Jedes Unternehmen hatte die Möglichkeit, eine Demonstration seiner AMR-Technologie zu präsentieren.

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Hier ist eine bearbeitete Zusammenfassung einiger der wichtigsten diskutierten Themen:

Was sind einige der Vorteile auf der obersten Ebene der AMR gegenüber der herkömmlichen Automatisierung?

Rob Sullivan :Nun, wenn man sich AMR im Vergleich zu Fördernetzwerken oder einigen traditionellen liniengeführten Fahrzeugen ansieht, bietet es Flexibilität, Skalierbarkeit, Sicherheit und eine viel schnellere Bereitstellung. Auch beim Materialtransport gab es in der Vergangenheit stationäre Förderanlagen oder sogar leitungsgebundene Transportsysteme. Heute können Sie mit AMRs Ihr System im gesamten Werk erweitern, ohne Änderungen an der Infrastruktur vornehmen zu müssen.

Welche Anwendungen eignen sich am besten für mobile Roboter und wie weit werden sie erweitert?

Matt Rendall :Da sich AMRs noch am Anfang der Einführungskurve befinden, gibt es noch viel zu tun, um die beste Anwendung zu finden. Die Art und Weise, wie ich unsere Kunden coache, besteht darin, die Sweet-Spot-Anwendungen für AMRs zu finden, indem sie zunächst die Lieferwege innerhalb eines Lagers oder Fertigungsbetriebs betrachten, in denen die traditionelle Materialflussautomatisierung noch nicht vorgedrungen ist. Wenn Sie also Fördernetzwerke oder ATVs oder schienengeführte Systeme sehen, hat die traditionelle Automatisierung keinen Weg gefunden, diesen Anwendungsfall zu bedienen. Wir interessieren uns mehr für Bereiche, die zu komplex sind, sich zu schnell verändern, zu dynamisch sind, als dass die traditionelle Automatisierung erfolgreich war. Der Vorteil von AMR besteht unserer Meinung nach darin, dass Sie sich der menschlich fähigen Automatisierung nähern – einer Automatisierung, die sich an die Realitäten komplexer Fertigungs- und Lagerumgebungen anpassen kann.

Wie hat sich die Wahrnehmung während dieser COVID-19-Ära verändert?

Jason Walker :Der Boom im E-Commerce ist sicherlich beachtlich. Und es gibt Desinfektionsanwendungen. AMRs sind in beiden Fällen in der Lage, Dinge zu automatisieren, die für eine Person unhaltbar oder nicht wirtschaftlich sind. Der zunehmende Mangel an verfügbaren Arbeitskräften, kombiniert mit der gestiegenen Nachfrage nach E-Commerce und der gestiegenen Nachfrage nach sicheren Arbeitsumgebungen, all das hat sich zusammengetan, um den Wert mobiler Roboter wirklich zu beleuchten.

Aaron Prather :Es hat die Bedeutung der [AMR]-Technologie in unserem Unternehmen und sogar in der gesamten Logistikbranche definitiv verstärkt. AMRs bereiten sich auf ein goldenes Zeitalter vor, wenn wir die COVID-Pandemie hinter uns haben. Für ein Unternehmen wie FedEx haben wir so viele Anwendungsfälle, in denen AMRs angewendet werden könnten. Es werden nur ein paar tolle Jahre.

Karen Leavitt :Es ist nicht nur das goldene Zeitalter der Robotik. Es ist wirklich das goldene Zeitalter des E-Commerce, das die zugrunde liegende Kraft ist, die den Bedarf an Robotik antreibt. Es ist zu diesem Zeitpunkt noch nicht einmal gefragt. Es hat sich von einer Forderung zu einer Notwendigkeit gewandelt. Und COVID war ein Katalysator dafür. In den letzten zehn Jahren gab es in der Branche einen zunehmenden Arbeitskräftemangel, und das Volumen hat zugenommen, was die Lagerbetreiber unter Druck setzt, und die COVID-19-Krise hat wirklich einen massiven Treibsatz überlagert. Das Geschäft hat sich ins Lager verlagert. Es gibt jetzt eine enorme Nachfrage, um Bestellungen aus dem Lager zu holen. Viele unserer Kunden sehen jeden Tag das Äquivalent zum Black Friday ... und Sie können diese Arbeit nicht erledigen, wenn Sie keine Automatisierung haben, die Ihre Mitarbeiter im Wesentlichen in Übermenschen verwandelt.

Wie helfen AMRs Großkunden wie FedEx auf eine Weise, die die herkömmliche Automatisierung nicht kann? Welche Herausforderungen haben AMRs gelöst?

Ed Mullen :Es ist wichtig, wirklich damit zu beginnen, den Endbenutzer darüber aufzuklären, was das System kann und was nicht. Wie funktioniert LIDAR? Und wie funktioniert die Routenplanung? Und ich denke, sobald wir den Bildungsteil der Dinge hinter uns haben, und die Kunden – zusammen mit Integratoren und Distributoren in der Lieferkette – verstehen, wie man sie anwendet und was ihre Stärken und Schwächen sind, werden die Anwendungsfälle sehr klar.

Jason Walker: Wir haben unter anderem versucht, Roboter zu bauen, die extrem leistungsfähig, vielseitig anpassungsfähig und intuitiv sind. Wir versuchen, Versand- und Warenannahmemitarbeitern beizubringen, was LIDAR ist und wie es für uns als Nicht-Anfänger funktioniert. Also versuchen wir, die Roboter so zu gestalten, dass sie intuitiv funktionieren. Wir bei Waypoint glauben, dass es ein Spektrum an Autonomie gibt, und wir arbeiten in einem Bereich, in dem die Roboter in Bezug auf Berechnung, Navigation, Rechenleistung und Netzwerk zu 100 % unabhängig sind. Alles ist an Bord der Roboter. Und das macht die Bereitstellung wirklich einfach.

Wie helfen Sie einem Kunden, herauszufinden, wo AMRs seinen Betrieb unterstützen können?

Matt Rendall: Wir beginnen damit, dass wir versuchen, die Ziele zu verstehen. Und nicht alle Lieferwege sind gleich. Ein guter manueller Prozess macht keinen guten automatisierten Prozess aus. Und so versuchen wir, die Falle zu vermeiden, einen schlechten Prozess zu erstellen oder zu automatisieren. Wir ermutigen unsere Kunden, mit den zugrunde liegenden geschäftlichen Gründen zu uns zu kommen, um die Ziele zu automatisieren. Wir arbeiten mit unseren Kunden zusammen – versuchen, den vollständigen Materialfluss von Dock zu Dock zu verstehen, mit einem Bild davon, wie sich Material in der gesamten Wertschöpfungskette in ihrem Betrieb bewegt – und beantworten ihre Fragen, für welche Komponenten dieser Wertschöpfungskette am besten geeignet sind AMR. Und sobald wir diese Art von Gesprächen führen, können wir damit beginnen, ROI-Fragen, Bereitstellungsphasen, langfristigen Service und Support zu beantworten. Aber es beginnt wirklich mit der Frage nach dem Warum.

Wie kommt man vom ersten Gespräch zum Einsatz von Robotern in der Industrie?

Ed Mullen: Ausbildung. Es hilft einem Kunden zu verstehen, was die Anwendung ist – und wie sie in der Umgebung angewendet wird. Wir durchlaufen also ein paar Monate, in denen wir einen Roboter einsetzen und die Lösung entwickeln. Wie wird sich der Roboter mit den umgebenden Netzwerkumgebungen verbinden, sei es das Unternehmenssystem oder der manuelle Aufruf. Und dann durchlaufen wir eine Bereitstellungsphase, die bestimmt, wie viele Roboter für diese spezielle Anwendung benötigt werden. Wie sieht eine Flottensteuerung aus? Das sind also ein oder zwei volle Monate der Bereitstellung bis hin zu acht oder zehn Monaten, je nachdem, wie gut der Kunde informiert ist.

Was ist derzeit die größte Einschränkung von AMR?

Aaron Prather: Der Schmerzpunkt ist, dass – in einigen Anwendungsfällen – die Technologie noch nicht vollständig vorhanden ist. Manchmal müssen Sie einige Teile des Betriebs anpassen, damit der AMR tatsächlich funktioniert. Ich denke, eine der größten Beschwerden, die wir immer noch von einigen unserer Teammitglieder bekommen, ist, dass sie den AMR nicht babysitten wollen. Der AMR soll da sein, um zu helfen. Wenn der Roboter eine falsche Auswahl macht, können Sie Situationen bekommen, in denen Ihre Teammitglieder AMR nicht akzeptieren. Sie mögen das AMR nicht, weil es tatsächlich mehr Arbeit für sie bedeutet.

Wie fängt man an, Kunden zum ROI zu antworten?

Karen Leavitt: Ich sage den Leuten immer, Roboter sind cool – aber cool bezahlt die Rechnungen nicht. Wenn Sie daraus keinen nachweisbaren messbaren Wertbeitrag sehen, ist dies einfach nicht die richtige Lösung für Sie. Wir durchlaufen einen Prozess, bei dem es darum geht, Ihre Einrichtung zu begutachten und festzustellen, ob Sie überhaupt fit sind. Denn wenn nicht, möchten wir es sofort wissen, also gehen wir weg, bevor Sie uns wegstoßen. Wir haben bessere Möglichkeiten, unsere Zeit zu nutzen, als Ihre Zeit zu verschwenden. Forrester hat vor etwa anderthalb Jahren eine Studie für Locus Robotics durchgeführt und alle möglichen Kosten geprüft. Die harten Kosten in Form von Arbeitsgehältern, Sozialleistungen usw. sowie Katastrophenkosten. Sie haben festgestellt, dass ein durchschnittlicher Kunde in weniger als sechs Monaten einen ROI von 129 % erzielt.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, den ROI zu ermitteln? Wie raten Sie Ihren Kunden, sich ein vollständiges Bild zu machen?

Matt Rendall: In Ihrem ROI-Fall können Sie ihn normalerweise in harte Vorteile und weiche Vorteile unterteilen. Letztendlich hängt die Entscheidung, weiterzumachen, zumindest aus finanzieller Sicht, von ein oder zwei Maßen ab:Wie viel Kosten habe ich abgezogen. Wie viel Durchsatz habe ich erhöht? Sie müssen sich jedoch alle Vorteile einer flexiblen intelligenten Infrastruktur ansehen – und wie diese AMR-Lösung im Laufe der Zeit mit Ihrem Unternehmen wachsen und sich anpassen kann. Wir versuchen, unsere Kunden zu ermutigen, sich ein breiteres Spektrum an Vorteilen anzusehen, hart und weich. Und in der heutigen Umgebung, wenn wir uns darüber Gedanken machen, wie sich COVID – die nachgelagerten Auswirkungen der Belastbarkeit der Lieferkette, der sozialen Distanzierung am Arbeitsplatz und der Fehlzeiten am Arbeitsplatz – zu einem ROI-Fall zusammenfügen. Außerdem hast du nicht unendlich viele gute Leute. Eine der größten Herausforderungen ist, wie man die Menschen, die man hat, übermenschlich macht? Sie müssen sie durch den Einsatz autonomer mobiler Roboter verstärken und herausfinden, wie Sie dies in den ROI-Fall einbringen können.

Was sollte ich beachten, wenn ich einen Produktionsraum für AMRs entwerfen muss und eine saubere Weste habe?

Rob Sullivan: Wir bekommen nicht oft einen leeren Tisch – aber ich würde mir die Arbeitsabläufe ansehen und verstehen, wie Ihr Arbeitsfluss in der Fabrik oder im Vertriebszentrum funktionieren soll. Entwerfen Sie dann Ihr System – schauen Sie sich AMRs wie unseres an und arbeiten Sie mit einem Team wie unserem, unseren Anwendungstechnikern, zusammen, um diesen Raum möglichst effizient zu nutzen. Im Moment gehen wir normalerweise in bestehende Lager oder Produktionsstätten und bauen Systeme ein. Allerdings laufen gerade einige Anwendungen, bei denen wir das Industrial Engineering mit dem Unternehmen durchführen können, und das ist großartig, wenn Sie das im Voraus tun können. Sie müssen jedoch zuerst verstehen, was Sie mit Ihrer Anwendung tun möchten, und dann einen Plan in einem System entwickeln, das diese Anforderungen erfüllt.

Wie viel Schulung ist für die Mitarbeiter erforderlich, um AMRs zu verwenden?

Ed Mullen: Es ist mehr Training, wie man seine Fähigkeiten versteht, und nicht, es zu benutzen. Wenn Sie verstehen, was es kann, und Sie es richtig anwenden und es der richtige Anwendungsfall ist, ist es ein Erfolg. Ich denke, wir sind alle auf dem gleichen Stand bei der Entwicklung von Benutzeroberflächen, die extrem einfach zu verwenden sind, und ich denke, während die Zukunft mit AMRs voranschreitet, wird sich jeder von uns als Hersteller darauf konzentrieren, eine wirklich intuitive Benutzeroberfläche zu entwickeln. Nur weil es ein AMR ist und es Hindernissen ausweichen und um Personen oder Objekte herum navigieren kann, heißt das nicht, dass es für jede Anwendung gut geeignet ist. Für uns geht es also eher darum, die Funktionsweise der Technologie, die Einschränkungen der Technologie und die Testanwendungsfälle für die Technologie aufzuklären.

Wie werden Roboter verschiedener Hersteller nebeneinander arbeiten? Wie sollte sich die Branche dieser Herausforderung stellen und braucht es Standards in Bezug auf die Interoperabilität?

Aaron Prather: Interoperabilität wird in den kommenden Jahren definitiv im Vordergrund stehen. Denn wir beginnen zu sehen, wo mehrere Roboter in den gleichen Bereichen arbeiten. Die Frage lautet also:Wie werden diese Roboter auf sichere Weise miteinander kommunizieren, damit sie die anstehende Aufgabe weiterhin erledigen können? Und ich denke, da draußen wird es zahlreiche Lösungen geben. Interoperabilität wird zu einem großen Problem, insbesondere da Sie immer mehr Roboter haben, die unterschiedliche Anwendungsfälle ausführen, alle in derselben Einrichtung.

Jason Walker: Wir wussten schon immer, dass Interoperabilität von entscheidender Bedeutung sein würde. Also haben wir unsere Roboter vom ersten Tag an mit dieser Erwartung gebaut. Dazu gehören Batterien und Aufladen, daher sind wir wirklich stolz auf unser kabelloses Ladesystem, das sicher und wartungsfrei ist. Es ist robust. Es ist wirklich tolerant gegenüber Ausrichtungsfehlern, wenn jemand den Roboter anstößt. Obwohl ich derzeit gerne die einzige Roboterfirma im Industriebereich bin, die kabelloses Laden anbietet, sind wir viel mehr daran interessiert, einen Standard zu entwickeln, damit, wenn mehrere Roboter in einer Einrichtung sind, sie sich Ladestationen teilen können. Wenn wir also zusammenarbeiten können, um die Skala nach oben zu treiben, wird es für uns alle besser.

Wie können AMRs Unternehmen dabei helfen, bei Nachfrageanstiegen nach oben und unten zu skalieren?

Karen Leavitt: Kunden vergrößern und verkleinern ihre Belegschaft bereits, um saisonale Spitzen und Täler zu bewältigen. Sie nennen es Zeitarbeit. Und was wir tun, ist, dass wir automatisierte Arbeit – Roboterarbeit – zur Ergänzung der menschlichen Arbeit bereitstellen. Sie wissen, dass Unternehmen, die vorübergehend Menschen einsetzen, diese mit Geräten und Werkzeugen ausstatten. Roboter funktionieren in Bezug auf ihre Skalierbarkeit auf die gleiche Weise. Jeder neue Roboter, der in die Einrichtung eingeführt wird, muss diese Umgebung genauso verstehen wie alle anderen Roboter. Daher ist es wichtig, dass alle Roboter eine Art Gedankenverschmelzung durchführen. Und wenn ein neuer Roboter in die Umgebung eingeführt wird, dauert es etwa zwei Minuten, bis dieser Roboter in die Belegschaft aufgenommen wird. Die meiste Zeit ist wirklich nur die Zeit, die damit verbracht wird, es auszupacken und es buchstäblich einzuschalten. Aber dann klinkt es sich in den Server und das Netzwerk der Roboter ein und geht seinen Weg. Es ist im Wesentlichen eine Produktivitätseinheit, die Sie in die Gleichung einführen.

Was kommt als nächstes für AMRs? Worauf freust du dich?

Rob Sullivan: Was mich wirklich in Schwung bringt, ist, zu sehen, wie wir das WMS (Warehouse Management System) darin integrieren können – und auch die Kraft der Integration dieser mobilen Roboterflotten zu verstehen. Wir werden unsere Architektur so aufbauen, dass sie der Verkehrspolizist mobiler Robotersysteme ist, wobei die Systeme der Schlüssel sein werden, um zum Beispiel wirklich zu bestimmen, welcher Roboter vor welchem ​​anderen Roboter fährt. Was hat die Priorität dieser Roboter. Es wird uns ermöglichen, diese Fabriken, diese Vertriebszentren und E-Commerce-Zentren zu bauen, um die Zuverlässigkeit und den Durchsatz zu maximieren. Das bringt mich jeden Tag aufs Neue.

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