Effizienzsteigerung durch autonome mobile Roboter

Als flexible, schnell und wirtschaftlich zu realisierende Automatisierungslösungen bieten sich AMR auch für Brownfield-Projekte in Bestandsgebäuden geradezu an. Um eine reibungslose Implementierung und den effizienten, störungsfreien Betrieb sicherzustellen, ist aber eine gründliche Vorbereitung erforderlich, um die passende Lösung für die richtige Anwendung zu finden. Der Fokus liegt hierbei auf der richtigen Auslegung und Integration mit den ergänzenden Subsystemen. AMRs, Fördertechnik oder Sortersysteme sollten mit den überlagerten Software-Layern ein nahtloses Gesamtsystem bilden.

Licht im Dschungel unterschiedlicher Systeme

Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Lösungen, Anbieter und Systeme, oftmals mit einer eigener Steuerungssoftware, die das Risiko von Insellösungen mit sich bringen. Eine übergreifende Verwaltungs- und Steuerungssoftware ist die Voraussetzung dafür, dass Engpässe und Flaschenhälse, die bei der Automatisierung von Lager- und Produktionsbereichen entstehen können, vermieden werden. Auch wenn die AMR-Implementierung per se weniger komplex ist als die Einführung klassischer Automatisierungslösungen, ist es geradezu eine Herkulesaufgabe, aus unterschiedlichen Geräten eine homogene Flotte zu formen und mit anderen Automatisierungssystemen, manuellen Tätigkeiten und angrenzenden Prozessen zu synchronisieren.

Gegen die größten Kostentreiber

Eine prototypische AMR-Anwendung sind roboterbasierte Goods-to-Person-Systeme (GtP-Systeme) in der Kommissionierung, wo sie ihre Stärken voll ausspielen können – auch unter wirtschaftlichen Aspekten. Denn mehr als die Hälfte der operativen Kosten und ein wesentlicher Teil des Personalaufwands im Lager entstehen in der Kommissionierung, vor allem durch Wege- und Suchzeiten der Mitarbeitenden. Mithilfe von roboterbasierten GtP-Systemen lässt sich beides abkürzen und der damit verbundene Kosten- und Personalaufwand reduzieren.

Zum Einsatz kommen einerseits Mobile-Rack-Systeme, die wenig an fester Infrastruktur benötigen und Regale zwischen dem Lagerbereich und den Arbeitsstationen für Nachschub und Kommissionierung bewegen. Mobile-Rack-Systeme ermöglichen im Vergleich zur manuellen Kommissionierung eine Effizienzsteigerung von 200 bis 300 Prozent, da das Personal keine Zeit mehr für Wege durch das Lager aufwenden muss. Darüber hinaus verringert die automatisierte Bereitstellung der Waren die Fehlerquote, insbesondere in Kombination mit moderner Bedienerführung wie Pick-by-Light- und Put-to-Light-Systemen.

Um die Effizienz der Gesamtlösung weiter zu steigern, können die Mobile-Rack-Systeme um andere automatisierte Systeme ergänzt werden, z.B. durch die Integration von Fördertechnik oder mobilen Transportrobotern für das Handling von Auftragsbehältern. Angrenzende Funktionsbereiche wie z.B. der Wareneingang, Verpackung und Versand bergen weiteres Potenzial.

Achtmal effizienter

Bin-Handling-Systeme sind eine verhältnismäßig junge Alternativlösung, die innerhalb weniger Jahre eine enorme Entwicklung erfahren hat. Im Gegensatz zu Mobile-Rack-Systemen basieren sie auf fest installierten Regalen. Die Ein- und Auslagerung der darin gelagerten Behälter oder Kartons erfolgt jedoch nicht mit konventionellen Regalbediengeräten, sondern durch mobile Roboter. Sehr verbreitet sind die einfach- und doppelttiefe Lagerung, bis zu fünffachtief ist möglich. An den Arbeitsplätzen werden die Produktbehälter entweder mittels Fördertechnik oder direkt von kleinen Transportrobotern bereitgestellt, die den Lagerbereich mit dem Nachschub und der Kommissionierung verbinden. Aufgrund der fixen Regale und der begrenzten Behälterdimensionen sind Bin-Handling-Systeme nicht ganz so flexibel und vielseitig wie Mobile-Rack-Systeme. Dafür sind die Lagerdichte und Raumausnutzung in höheren Gebäuden besser. Aufgrund ihres Höhenspektrums eignen sich Bin-Handling-Systeme für Standard-Logistikgebäude im Bestand und können direkt mit automatisierten Transportsystemen, wie z.B. bereits existierenden Förderanlagen, verbunden werden. Das lässt eine einfache Brownfield-Integration verschiedener Funktionsbereiche sowohl in Distributions- als auch Produktionsumgebungen zu. Die Produktivität an den Arbeitsplätzen ist aufgrund der besseren Ergonomie und Dynamik höher als bei Mobile-Rack-Systemen, die Effizienzsteigerung liegt hier im Vergleich zur manuellen Kommissionierung sogar bei bis zu 500 Prozent.

Wirtschaftliche Aspekte

Aufgrund ihrer Eigenschaften ermöglichen auf mobilen Robotern basierende GtP-Systeme besonders wirtschaftliche Lösungen. Die Investitionskosten liegen bei Greenfield-Projekten auf einem vergleichbaren oder niedrigeren Niveau gegenüber anderen Lösungen mit gleichem Durchsatz und gleicher Lagerkapazität. Im Bestand, wo klassische Automatisierung aufgrund z.B. baulicher Gegebenheiten nur mit großem technischen und finanziellen Aufwand realisierbar ist, sind sie unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten oft alternativlos. Durch die Skalierbarkeit der Systeme können die Anfangsinvestitionen exakt an den aktuellen Bedarf angepasst und somit verbessert werden. Weitere Investitionen folgen bei wachsendem Bedarf in kleinen Schritten. Hierbei ist zu beachten, dass der Vergleich der reinen Gerätepreise zu kurz greift. Ein objektives Bild für den kaufmännischen Verleich im Tendering vermitteln nur die Kosten des Gesamtsystems aus Robotik, Batterien und Ladesystem sowie Software im Verhältnis zu Performance und Leistung.