Top Tipps für die Auswahl mobiler Roboter für schwere Lasten
Veröffentlicht am 11. September 2020 in Flexible Manufacturing
Fünf Fragen, die sich Industrieunternehmen in Sachen autonome Materialtransporttechnologie stellen sollten
Experten erwarten ein Wachstum des Marktes für mobile Roboter von 18,7 Milliarden US-Dollar im Jahr 2018 auf 54,1 Milliarden US-Dollar bis 2023. Soweit die Zahlen. Geht es um die Auswahl eines passenden Helfers, herrscht vielerorts allerdings noch die Annahme, dass sich mobile Roboter besonders für kurze, klar definierte Distanzen und relativ kleine Transportvolumen eignen. Weit gefehlt: Die folgenden Erläuterungen und Tipps zeigen, worauf Unternehmen, die die Anschaffung eines AMR erwägen, aber auch solche, die größere Lasten transportieren müssen, achten sollten.
Vorteile mobiler Roboter in der Fabrik der Zukunft
AMRs spielen eine wichtige Rolle bei der Innovation von Lieferketten, da sie die Rückverfolgbarkeit, Geschwindigkeit und Genauigkeit von Routineprozessen optimieren. In Lager und Fertigung machen sie Prozesse effizienter, indem sie sicher Seite an Seite mit den Mitarbeitern arbeiten und das Verletzungsrisiko in Gefahrensituationen reduzieren. Um den Anforderungen einer flexiblen Produktion gerecht zu werden, müssen Fertigungsbetriebe flexibel agieren, damit sie Produktionslinien kurzfristig ändern oder aktualisieren können. Da mobile Roboter nicht fest installiert sind, unterstützen sie diese Forderung nach mehr Flexibilität. Darüber hinaus können innovative Roboter wie der OMRON’s HD-1500 Lasten bis zu 1.500 Kilogramm transportieren und erweitern so die Anwendungsmöglichkeiten beispielsweise auf palettengroße Lasten sowie schwere Automobilkomponenten.
1. Was sind die Anforderungen an die Nutzlast?
Bei der Auswahl eines individuell passenden mobilen Robotermodells für ihren Betrieb müssen Entscheidungsträger zunächst einmal die zu bewegenden Lasten berücksichtigen. Mobile Roboter mit geringerer Nutzlastkapazität sind normalerweise kostengünstiger und wendiger als Modelle für schwerere Lasten. Der HD-1500 kann palettengroße Nutzlasten in Fertigungsanlagen problemlos bewegen und ist damit eine gute Alternative zu Gabelstaplern. Seine Metallummantelung macht ihn robust, so dass er auch schweren unbeabsichtigten äußeren Einwirkungen standhält. Auch seine Sensoren sind bei unterschiedlichsten Aufgaben verlässlich geschützt.2. Wie einfach ist die Lösung zu implementieren?
Mobile Roboter sind leicht zu implementieren und punkten mit Flexibilität, da sie sich ohne vordefinierte Routen freier bewegen und auch leicht je nach Aufgabe umprogrammieren lassen. Zudem können sie ihre Fahrtroute in Echtzeit berechnen und gleichzeitig sicher Seite an Seite mit ihren menschlichen Kollegen arbeiten. Sie ermöglichen eine einfache Kollaboration zwischen Mitarbeitern und mobilen Robotern, aber auch zwischen verschiedenen Arten von mobilen Robotern sowie zwischen mobilen Robotern und anderen Maschinen. Ein gutes Flottenmanagementsystem trägt dazu bei, die Investitionen zu maximieren, da es hilft, die Anzahl der benötigten Roboter zu minimieren, indem es sie so koordiniert, dass sie sich Aufgaben teilen.
Damit nicht genug: Moderne mobile Roboter können zudem automatisch die beste Route für den Materialtransport berechnen und sich dabei sicher um Personen und Hindernisse herum bewegen, ohne dass magnetische Bodenbänder oder andere Führungen verwendet werden. Ein typisches Beispiel ist ein Roboter, der so konzipiert ist, dass er Pakete an einen festen Ort liefert und dabei Personen oder Hindernisse auf seinem Weg automatisch umgeht. Der Roboter kann seine eigene Position ermitteln, indem er die Ergebnisse eines Laserscanners mit einer Onboard-Karte vergleicht.
3. Welche Auswirkungen hat die neue Lösung auf die Sicherheit?
Laut einer Studie der Europäischen Agentur für Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz (EU-OSHA) gehören das Heben und Bewegen von schweren Lasten oder Personen zu den häufigsten Unfallrisiken in europäischen Unternehmen – 54 Prozent der Befragten aus 28 Ländern gaben dies an. Innovative mobile Roboter können diese Aufgaben übernehmen und zugleich die Sicherheit verbessern, da sie mit umfangreichen Funktionen ausgestattet sind, die Kollisionen und Hindernisse vermeiden, selbst wenn sich der mobile Roboter dreht. Wird ein Hindernis erkannt, kann der mobile Roboter dynamisch reagieren, indem er abbremst, anstatt abrupt anzuhalten. Die fortschrittlichsten mobilen Roboter sind in der Lage, sich in bis zu drei Meter schmalen Gängen mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen. Weitere nützliche Merkmale sind die 360-Grad-Sicherheits-Coverage und die Genauigkeit der Stoppposition, die ein gemeinschaftliches und sicheres Arbeitsumfeld unterstützen. Die verlässliche Automatisierung von Materialtransporten lässt sich mithilfe mobiler Robotik in Unternehmen weltweit rasch forcieren. Diese Entwicklung unterstützt zum einen den Kampf gegen den fortschreitenden Fachkräftekräftemangel, andererseits eignet sie sich auch als Methode gegen Corona-verbundene Risiken.4. Wie ist es um den Batteriepreis im Vergleich zur Leistung bestellt?
Die Onsite-Logistik, also die Bewegung von Produkten und Material innerhalb einer Fabrik oder eines Lagers, entwickelt sich für viele Unternehmen zu einer immensen Herausforderung bedingt durch die Häufigkeit und Langwierigkeit der Arbeit, verstärkt durch steigende Arbeitskosten und die Notwendigkeit, Social Distancing- und Hygiene-Vorgaben einzuhalten. Schnelllebige Produktionsumgebungen erfordern Agilität und Flexibilität. Bei der Auswahl des richtigen mobilen Roboters für eine bestimmte Anwendung sind in diesem Zusammenhang auch der Batteriepreis im Vergleich zur Leistung zu berücksichtigen. Unternehmen entscheiden, ob sie lieber in eine Niedrigleistungsbatterie investieren möchten, die innerhalb von ein paar Jahren ersetzt werden muss, oder in eine leistungsstärkere Batterie mit bis zu 11 Stunden Betriebszeit und 9.000 Ladezyklen, die bei einer Ladezeit von nur 36 Minuten einen 10-jährigen 24-Stunden-Betrieb gewährleistet.5. Wie flexibel ist die Lösung, und welche Add-Ons sind erhältlich?
Hersteller wie OMRON konzentrieren sich zunehmend auf die Fähigkeit von Robotern und Maschinen, nahtlos miteinander zu interagieren. Hierdurch lassen sich Produktionsläufe schnell und einfach ändern, um schwankenden Losgrößen Rechnung zu tragen, und auch die Notwendigkeit sich wiederholender Aufgaben und schweren Hebens wird reduziert. Autonome Roboter können zudem mit künstlicher Intelligenz (KI) programmiert werden, um ihre Umgebung zu erkennen, von ihr zu lernen und selbstständig Entscheidungen zu treffen. Ein praktisches Beispiel für den Einsatz mobiler Roboter in der Lebensmittel- und Getränkeherstellung ist das von Systemintegratoren unterstützte Mülltonnen-Handling im Bereich Recycling: Mit speziellen Zusatzgeräten können mobile Roboter etwa Mülltonnen aufnehmen und entleeren.
Fazit: Mobile Robotik innovative Säule moderner Produktionsabläufe
In den vergangenen Jahren haben sich Produktionsabläufe signifikant verändert – und sie verändern sich stetig weiter. Jetzt beginnt eine neue Phase, in der Maschinen interaktiver mit Menschen zusammenarbeiten. Unternehmen wie OMRON adressieren die Zukunft der Fertigung, indem sie Lösungen entwickeln, die auf Teamwork zwischen Mensch und Maschine setzen. Durch die Option eines kollaborativen Roboterarms sind mobile Roboter in vielen Anwendungen etwa gut geeignet, um Seite an Seite mit menschlichen Kollegen zu arbeiten. Beispiele sind das Bewegen von Lasten von Förderband zu Förderband, um so Flexibilität und Effizienz in der Produktionsumgebung zu erhöhen.
Eine neue Generation mobiler Roboter wird dazu beitragen, die Zukunft der Fertigung zu sichern, indem sie Produktionsstätten in die Lage versetzt, viel beweglicher zu sein. Sie unterstützen flexible Produktionslinien, die sich schnell an wechselnde Verbraucherbedürfnisse, aber auch an unterschiedliche Produktionsanforderungen wie das Heben und Transportieren schwerer Lasten anpassen lassen. Dies wiederum versetzt Hersteller in die Lage, reaktionsfähiger und produktiver zu sein und letztlich eine höhere Rentabilität zu erzielen.