10 wichtige Fabriktypen und ihre Auswirkungen auf die moderne Industrie

Manufacturing Global analysiert Meili Robots' „Robotics 101: A Complete Guide to Warehouse Robots by Application“.

Der Begriff „Automatisierung“ – definiert als Technologie, die per programmiertem Befehl ohne menschliches Eingreifen arbeitet – wurde 1946 von Fords D.S. Harder geprägt und seither in der Fertigungsbranche weit verbreitet.

„Dass die Robotik-Branche boomt, überrascht nicht. Der globale Robotik-Markt soll bis 2025 auf 175,8 Mrd. € [214,6 Mrd. US$] wachsen, bei einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 26 %. Roboter spielen bereits eine unbestreitbare Rolle in vielen Branchen und werden dies tun, während die Technologie fortschreitet“, so Meili Robots.

In dieser Top-10-Liste beleuchten wir die zwei gängigen Robotertypen in der Fertigung – fahrerlose Transportsysteme (FTS/AGVs) und autonome mobile Roboter (AMRs) – sowie acht Industrieanwendungen.

10: Fahrerlose Transportsysteme (AGVs)

Meili Robots definiert AGVs als Materialflusssysteme oder Lastträger für den Transport von Lagerbeständen und Materialien auf festen Routen. Kernmerkmal: Sie benötigen keinen Bediener/Fahrer an Bord.

„Sensoren, Magnetstreifen oder in den Hallenboden eingelassene Drähte, Barcodes an Regalen oder Funkbaken an Wänden ermöglichen AGVs den Transport von Gütern von A nach B auf vorgegebenen Pfaden. Neuere Technologien haben die Fähigkeit von AGVs verbessert, Hindernisse zu erkennen und Kollisionen zu vermeiden – mittels LiDAR-Sensoren und Computer-Vision-Kameras“, erklärt Meili Robots.

09: Autonome Mobile Roboter (AMRs)

Im Gegensatz zu AGVs navigieren AMRs mithilfe integrierter Karten und fortschrittlicher Sensoren, statt fixer Routen. Sie interpretieren und verstehen ihre Umgebung und navigieren autonom. Integrierte Sensoren und Karten ermöglichen die Identifikation von Gütern und Objekten sowie das Sortieren von Paketen.

„Neben hoher Effizienz, Konsistenz, Genauigkeit und Sicherheit beim Sortieren können AMRs eigene Routen erstellen, umleiten bei Bedarf und Hindernisse – einschließlich menschlicher Arbeiter – vermeiden. Das macht sie zu einer flexiblen und sicheren Alternative zu AGVs. Sie sind speziell für die Zusammenarbeit mit Kommissionier- und Sortierprozessen konzipiert, worin die meisten AGVs nicht ausgelegt sind“, ergänzt Meili Robots.

08: Automatisierte Gabelstapler

Gabelstapler sind einer der häufigsten AGV-Typen. Sie übernehmen Transportaufgaben, die traditionell von menschlich bedienten Staplern erledigt werden.

Gängige Typen:

• Automatisierte Hubwagen
• Gegengewichts-FTS-Gabelstapler
• Schubmast-FTS
• Schmalgang-FTS (VNAs)

„Mit neuen Technologien gibt es nun auch hochintelligente, autonom operierende Gabelstapler. Statt fixer Routen navigieren sie per Lasertechnologie, Scannern, Sensoren, 3D-Kameras etc. Autonomer Gabelstapler (AMRs) erkennen Hindernisse, weichen aus und kollaborieren mit anderen Bedienern.“

07: Zug-AGVs

Zug-AGVs (auch Zugfahrzeuge oder Schlepp-FTS) transportieren schwerere Güter auf vordefinierten Langstreckenrouten mit Zwischenstopps zum Be- und Entladen.

„Neue Technologien ermöglichen autonome Varianten, z. B. den automatisierten Palettengabel von MiR. Dieser Roboter lokalisiert eine Palettengabel in seiner Umgebung und transportiert sie autonom zum Ziel“, so Meili Robots.

06: Lasten-AGVs und Schwermaterialtransporter

Lasten-AGVs bewegen typischerweise große Lasten zwischen festen Förderbändern, können aber auch Einzellasten tragen.

„Beispiel: Eine Palette oder ein Container mit mehreren kleineren Artikeln. Lasten-AGVs werden häufig in Fertigung und Lagerdistribution eingesetzt, um Produktions- und Montagelinien zu optimieren“, sagt Meili Robots.

„Technologischer Fortschritt ermöglicht neue Möglichkeiten für Fördersysteme. AMRs erlauben die Anbindung von Förderaufsatzmodulen, die als autonomes Bindeglied zwischen festen Förderern fungieren. Durch die einfache Routen- und Positionsänderung der AMRs entsteht eine flexible, agile und vollautomatisierte Lösung für den sonst zeitaufwändigen Logistikprozess des Förderer-Umbaus.“

05: Automatisierte Lager- und Bereitstellungssysteme (AS/RS)

AS/RS folgen vorgegebenen Bahnen und sind mit Lagerverwaltungssystemen (LVS/WMS) verknüpft, die den Betrieb steuern. AS/RS-Roboter arbeiten in engen Räumen und eignen sich ideal für schmale Gänge und große Höhen.

AS/RS entfernen menschliche Arbeiter aus Hochrisikobereichen und ermöglichen effizientere Raumnutzung.

„AS/RS werden 주로 für Kommissionierung und Lagerung genutzt – einschließlich Auftragskonsolidierung, Kitting, Pufferung – sowie Montagelinienoptimierung, Nachschub und Retouren. Durch das Bereitstellen und Transportieren von Gütern zwischen Gängen reduzieren AS/RS Personalaufwand und lassen Mitarbeiter wertvollere Aufgaben wie Verpackung und Versand übernehmen“, sagt Meili Robots.

04: Gelenkige Roboterarme

Gelenkige Roboterarme sind vielseitige Roboter mit mehrgelenkigen Gliedmaßen für vielfältige Aufgaben in der Fertigung: Kommissionieren, Verpacken, Wareneingang, Lagerung, Fahrzeugbeladung.

„Nicht nur übernehmen diese Roboter Aufgaben, die für Menschen unsicher sind – ihre Fähigkeit, schwere und große Mengen an Lagerbeständen in einem Zug zu bewegen, maximiert auch die Produktivität“, so Meili Robots.

Hersteller setzen oft AMRs in Zusammenarbeit mit gelenkten Roboterarmen ein, um Produkte wiederholt aus Regalen zu entnehmen.

„Durch Mobilität dieser Roboterarme transportieren AMRs die Güter an verschiedene Orte. Dies gibt Mitarbeitern Zeit für wertvollere Aufgaben, und die kollaborative Natur beider Systeme macht sie ideal für die Zusammenarbeit mit Menschen“, ergänzt Meili Robots.

03: Fahrerlose Transportwagen (AGCs)

AGCs sind „der einfachste AGV-Typ. Der Hauptunterschied: AGCs transportieren kleinere Lasten. Dennoch tragen sie diverse Materialien und werden häufig in Lagerung, Sortierung und Cross-Docking eingesetzt“, erklärt Meili Robots.

02: Autonome Inventurroboter

„AMRs bieten große Chancen für Bestandsmanagement“, erklärt Meili Robots. Mit RFID-Tags führen Roboter autonome Inventuren durch und folgen festgelegten Aufgaben.

Autonome Inventurrobotik hilft Herstellern, Betriebskosten durch Bestandsoptimierung sowie Reduktion von Abfall und Personal zu senken.

01: Unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs/Drohnen)

UAVs – Drohnen – kombinieren Flugfähigkeit mit Logistikfunktionalität. Ausgestattet mit Kameras und RFID-Scannern prüfen sie Bestände und Lagerstände, scannen Barcodes und überwachen Inventar bis zu 50 % schneller als manuelle Prozesse.

„Ihre Flugfähigkeit ermöglicht den einfachen Zugriff auf in großen Höhen gelagertes Inventar – besonders nützlich in engen, kompakten Umgebungen“, sagt Meili Robotics. „Die Anbindung an das Lagerverwaltungssystem liefert Echtzeitdaten zur Automatisierung von Nachschub-Workflows. Das System kann dann Aufgaben zuweisen und Alarme ausgeben. Sie können auch leichte Güter heben und bewegen – nützlich für Kurzstreckenlieferungen nahe dem Lager.“