Autonome mobile Roboter

Jörg Faber / dsc,

AMR optimieren den Materialfluss

Mithilfe flexibler Aufsatzmodule lassen sich mobile Roboter für unterschiedliche Transportaufgaben einsetzen. Je nach Bedarf sind Einsatzmöglichkeiten denkbar, die von der Automatisierung einzelner Prozessschritte bis hin zur vollautomatisierten Anwendung reichen. Fünf typische Applikationen decken bereits eine Vielzahl von Transportprozessen ab.

Mithilfe flexibler Aufsatzmodule lassen sich mobile Roboter für unterschiedliche Transportaufgaben einsetzen. © MiR

Autonome mobile Roboter (AMR) sind auf dem Vormarsch. In seinem Jahresbericht 2020 prognostizierte der Branchenverband IFR (International Federation of Robotics) dem Markt für Logistik-Roboter ein jährliches Umsatzwachstum von mindestens 40 Prozent. Nachdem die mobilen Transporthelfer Unternehmen bereits seit einigen Jahren zu einem effizienteren Materialfluss verhelfen, eröffnen sich angesichts der Corona-Pandemie neue Potenziale: Als mobile Desinfektionslösungen zum Beispiel reinigen sie selbst große Büroräume, Lagerflächen und Fabrikhallen in kürzester Zeit gründlich. Zudem halten sie die Produktionslogistik am Laufen, selbst wenn aufgrund von Hygienebestimmungen, Quarantänemaßnahmen oder Krankheit weniger Mitarbeiter als üblich im Dienst sind.

Vorteil Flexibilität

Das Besondere an AMR ist ihre Flexibilität. Im Gegensatz zu klassischen fahrerlosen Transportsystemen (FTS) kommen sie ohne zusätzliche Infrastruktur wie Schienen oder im Boden eingelassene Magnetstreifen aus. Mithilfe integrierter Sensoren und Kameras sowie intelligenter Software navigieren sie selbst in stark frequentierten Produktionshallen sicher und selbstständig. Menschen, Routenzüge oder Regale erkennen sie zuverlässig, sodass sie rechtzeitig bremsen oder ausweichen. Zudem lassen sie sich schnell für neue Aufgaben umprogrammieren, wenn sich Arbeitsabläufe ändern oder neue Aufträge zu erledigen sind. So kommen sie mit den variablen Anforderungen moderner Produktions- und Logistikbetriebe zurecht und liefern Mehrwert ab Tag eins. Die Roboter von Mobile Industrial Robots (MiR) sind als offene Plattform gestaltet, die sich je nach Bedarf mit kundenindividuellen Aufsatzlösungen bestücken lässt. Zu den gängigsten Applikationen zählen Kombinationen mit Regalaufsätzen, Transportwagen, Karakuri-Systemen, Förderbändern oder Palettenhebern. Damit lässt sich bereits eine große Zahl von Prozessen automatisieren.

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Regalaufsatz

Regalaufsätze sind eine beliebte und einfache Lösung, um den Material- transport zwischen Lager und Montagelinie zu automatisieren. Die Regalstruktur lässt sich mithilfe von nur vier Schrauben auf einem Roboter befestigen. Dann ist die Applikation bereits einsetzbar. Meist kommen solche Aufsätze im Rahmen halbautomatisierter Anwendungen zum Einsatz, bei denen ein Mensch den Roboter via Tablet zu sich ruft. Dann belädt er den mobilen Helfer manuell mit Teilen und schickt ihn per Knopfdruck wieder auf die Reise. Am Ziel angekommen, entlädt ihn ein anderer Mitarbeiter ebenfalls von Hand.

Transportwagen

Bei dieser Applikation ist der Roboter mit einem Aufsatz versehen, mit dessen Hilfe er Wagen als Unterfahrlösung aufnimmt und befördert. Der Roboter bringt etwa einen beladenen Wagen vom Lager in die Produktion, wo er ihn abkoppelt, um dann von dort einen leeren Wagen zurück ins Lager zu bringen. Alternativ kann er auch Wagen zwischen den Produktionslinien hin und her befördern.

Karakuri-System

Für vollautomatisierte Lösungen bieten sich mechanische Karakuri-Systeme an, die mithilfe der Schwerkraft funktionieren. Waren lassen sich damit über die verschiedenen Regaletagen automatisiert auf den Roboter oder von ihm abladen. So kann ein Karakuri-System Montagelinien vollautomatisiert be- und entladen. Wenn der mobile Roboter beispielsweise in ein ERP-System integriert ist, muss der Mensch gar nichts mehr tun. Der Roboter wird automatisch gerufen und verbindet sich mit dem vor Ort installierten Karakuri-System, wo der Warentransfer stattfindet.

Förderbänder

Ausgestattet mit einem Förderbandmodul lassen sich mobile Roboter auch nutzen, um stationäre Förderbänder zu überbrücken oder zu verlängern. In dieser Funktion kommen sie häufig in vollautomatisierten Anwendungen zum Einsatz, zum Beispiel, wenn Baugruppen zwischen den Fertigungslinien bewegt werden müssen. Auf diese Weise lassen sich Fertigungsprozesse flexibler gestalten, denn mobile Roboter können ihre Position im Raum schnell verändern – im Gegensatz zu stationärer Fördertechnik.

Palettenheber

Autonome Transportroboter mit hoher Traglast können auch den Palettentransport automatisieren. Mithilfe eines Hebemoduls auf dem Roboter sowie stationär installierter Aufnahmevorrichtungen können sie Paletten ohne menschliches Zutun aufnehmen, befördern und wieder ablegen. Damit kommen sie Unternehmen entgegen, die den Einsatz von Gabelstaplern reduzieren möchten. Diese gelten als Gefahrenquelle und verursachen immer wieder Arbeitsunfälle. Autonome mobile Roboter sind nicht nur eine sichere Alternative, sondern beanspruchen auch nicht die Arbeitskraft qualifizierter Fachkräfte, wie dies bei Gabelstaplern der Fall ist.

Flexible Lösung für jeden Bedarf

Neben diesen Applikationen gibt es noch zahlreiche weitere Möglichkeiten, mobile Roboter bedarfsgerecht auszustatten. So lassen sie sich beispielsweise mit einem Roboterarm kombinieren, der Waren picken oder kommissionieren kann. Auch die Kombination mit Ziehsystemen, mit denen die Roboter Transportwagen befördern können, ist denkbar.

Auf diese Weise bieten mobile Roboter Lösungen für jedes Automatisierungslevel. Während sich für kleinere Unternehmen womöglich schon die Automatisierung eines einzigen Transportwegs rentiert, ist für andere eine vollautomatisierte Lösung sinnvoll. Für solche Zwecke lassen sich mobile Roboter in bestehende MES-, ERP- oder WMS-Systeme einbinden. So werden sie bei Bedarf automatisch benachrichtigt, wenn beispielsweise eine Produktionslinie oder -zelle Materialnachschub benötigt. Durch eine Just-in-time-Belieferung können Unternehmen ihre Bestände optimieren und müssen weniger Material zwischenlagern, was Platz spart. Zugleich trägt dies dazu bei, Produktionsprozesse agil zu halten. Dergestalt integrierte Lösungen erlauben es zudem, Prozessdaten genauer zu erfassen und Abläufe darauf aufbauend effizienter zu gestalten.

Darüber hinaus erleichtern die Roboter ihren Anwender-unternehmen, ergonomische Arbeitsstandards umzusetzen: Indem sie Baugruppen, Werkstücke oder fertige Ware von A nach B fahren, nehmen sie Mitarbeitern teils kilometerlange tägliche Fußwege ab. Auch Bücken und schweres Heben können sie der Belegschaft ersparen, wenn sie mit den richtigen Aufsatzmodulen ausgestattet sind.

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