Autonome mobile Roboter für die interne Logistik:Vor- und Nachteile

Warum das lesen :Dieser Artikel stellt die Vor- und Nachteile von autonomen mobilen Robotern (AMRs) und deren industriellen Einsatz im Jahr 2020 vor. Darüber hinaus werden einige Unterschiede zu AGVs (Automated Guided Vehicles) und traditionellen Gabelstaplern aufgezeigt, die derzeit die Hauptkonkurrenten auf dem Markt sind.

Vorteile

1. AMRs können sehr autonom sein

Einer der größten Vorteile eines AMR ist seine Autonomie, das heißt, er kann selbstständig einen Bereich nach Hindernissen scannen. Dies gilt auch für Umgebungen, die sich im Laufe der Zeit ändern können, beispielsweise durch eine Gruppe von Personen, die das Lager betreten und den Roboter behindern. Anstelle einer ganzen Bahn erhält der Roboter beispielsweise den Startpunkt und den Endpunkt und erstellt stattdessen seinen eigenen Weg, während er scannt und alles vermeidet, was ihm in den Weg kommt.

Außerdem kann vorab eine Karte des Lagers auf den Roboter hochgeladen werden, was Zeit spart und den Prozess sicherer macht. Mit einer solchen Karte kann der Roboter Hindernisse leichter erkennen, d. h. Dinge, die nicht in der Karte enthalten sind, was Flexibilität und mehr Betriebszeit bringt.

2. AMRs sind flexibel

Ein AMR muss keiner bestimmten Route folgen, wenn es von Punkt A nach Punkt B fährt. Im Gegensatz zu AGVs, die Magnetband oder -draht folgen, erstellen AMRs ihre eigene Route und vermeiden Hindernisse. Dies bedeutet, dass AMRs hinsichtlich neuer Aufgaben flexibler sind. Sie können leichter für neue Routen oder neue Lagerlayouts umprogrammiert werden. Einem AGV eine neue Route zuzuweisen oder seine Umgebung zu ändern, erfordert mehr Zeit und Geld. Beispielsweise muss entlang neuer Fahrwege Kabel verlegt werden.

3. AMRs sind schnell installiert

Alle für den Betrieb des Roboters benötigte Software ist im Lieferumfang enthalten. Eine Verbindung zwischen dem mobilen Roboter und einer bestehenden Software einer Produktionslinie (z. B. einem Warehouse Execution System -WES) ist nicht erforderlich. Die Verbindung ist bereits da, da die Schnittstellen zu einem WES-System zum Industriestandard geworden sind.

Einfach ausgedrückt ist ein WES-System eine Möglichkeit, den Prozess der Umwandlung von Rohstoffen in Endprodukte in einer Lagerfertigungslinie zu dokumentieren und zu verfolgen.

Dies bedeutet, dass, wenn ein Lager bereits Bestellungen über ein WES-System verwaltet, von AMRs auszuführende Bestellungen problemlos an dieses System übergeben werden können, obwohl dies immer noch als optional gilt.

Je nach Betrieb und Komplexität der Aufgabe kann ein AMR (oder eine Gruppe davon) innerhalb von 2-6 Wochen mit den restlichen Komponenten einer Produktionslinie zusammenarbeiten. Dies ist keine lange Zeit im Vergleich zu AGVs, die mehr Vorbereitung in der Anlage erfordern, um ganze Fahrwege einzurichten.

4. Verschiedene Greifer und Peripheriegeräte sind mit AMRs kompatibel

Auf dem Roboter können verschiedene Aufsatzmodule montiert werden, wie beispielsweise Regale, Behälter, Aufzüge, Förderbänder, Greifer, Haken oder ein kollaborativer Roboter. Letzterer gehört eigentlich zu einer etwas anderen Roboterkategorie namens AIMM (Autonomous Industrial Mobile Operator). AIMMs können verwendet werden, um Objekte zwischen verschiedenen Produktionslinien zu bewegen oder als Ersatz für einen fehlerhaften Roboter zu dienen, wodurch Ausfallzeiten für den Austausch oder die Reparatur des Roboters reduziert werden. Beide Fälle könnten die OEE (Overall Equipment Effectiveness) erheblich steigern, was der übliche Standard zur Messung der Fertigungsproduktivität ist.

Nachteile

1. AMRs sind besser für leichte Aufgaben geeignet

Ein wesentlicher Nachteil von mobilen Robotern ist ihre Begrenzung hinsichtlich der Tragfähigkeit. Mobile Roboter können bis zu 1 Tonne heben, während AGVs und herkömmliche Gabelstapler bis zu 65 bzw. 31 Tonnen tragen können.

2. AMRs bewegen sich langsamer und haben eine gewisse Ladezeit

Aus Sicherheitsgründen können die meisten AMRs nicht über 7 km/h fahren, was langsamer ist als ein Gabelstapler. Die Betriebszeit kann bis zu 15 Stunden betragen, während das Aufladen zwei bis drei Stunden dauert, was in einer industriellen Umgebung als viel Ausfallzeit gilt. Man kann natürlich mehr AMRs kaufen und etwas aufladen lassen, während andere arbeiten. Dies ist natürlich eine größere Investition, aber die Flotte wird auf diese Weise rund um die Uhr arbeiten.

3. AMRs bergen einige Sicherheitsrisiken

Die Verwendung eines AMR kann einige Sicherheitsprobleme aufwerfen. Sie sollten beispielsweise nicht bis zu ihrer Grenze oder darüber belastet werden, insbesondere wenn die Ladung sperrig ist. Bei einer Notbremsung kann die Last herunterfallen und einen Mitarbeiter verletzen. Die Sicherheitsspezifikationen sollten ein wesentlicher Bestandteil der Ausschreibung und Inbetriebnahme einer AMR-Lösung sein.

4. AMRs stellen hohe Anforderungen an den Einsatzbereich

AMRs erfordern einen Großteil des vorhandenen Standorts. Die Böden dürfen nicht zu uneben sein und jeder Übergang von einer Oberfläche, Höhe etc. zu einer anderen muss berücksichtigt werden. Wenn die Umgebung sehr staubig ist oder viel Dampf hat, kann das AMR nicht richtig navigieren, da seine Sensoren gestört werden. Auch zu viele enge Wege und Kurven in Tunneln erschweren den Einsatz von AMRs. Daher muss der Einsatzbereich sorgfältig geprüft und auf AMR-freundlich eingestellt werden.

Schlussfolgerung

Eine letzte Anmerkung zu den Kosten sollte gemacht werden. Wird die Investition kurzfristig bewertet, gilt sie als sehr teuer. Wenn das Projekt jedoch erfolgreich ist, wird es sich höchstwahrscheinlich langfristig auszahlen. Alles in allem haben mobile Roboter der Industrie viel zu bieten, obwohl es einige Einschränkungen und Bedenken gibt, die bei der Erstellung eines Geschäftsszenarios und eines möglichen Vertrags über eine so große Investition geprüft werden müssen.