Robotik : Wie mobile Robotik für flexible Lager sorgt

„In der Zukunft wird die mobile Robotik extrem relevant, weil Flexibilität eine immer größere Rolle spielen wird“, prognostiziert Benjamin Sommer, Head of Sales & Marketing bei Magazino, einem Robotik-Unternehmen aus München. Derzeit ist gerade die Intralogistik in Fabrikshallen noch deutlich weniger automatisiert als die Fertigung. Zudem sank im vergangenen Jahr der Absatz von Industrierobotern laut der International Federation of Robotics (IFR) erstmals seit sieben Jahren um zwölf Prozent auf 373.000 verkaufte Maschinen.

Bisher konnten sich die mobilen Roboter noch nicht durchsetzen, doch sie sind im Kommen: Eine Studie der Transparency Market Research sagt von 2017 bis 2025 eine jährliche Wachstumsrate von über 15 Prozent voraus. Auch Jörg Faber, Sales Director DACH & Benelux bei Mobile Industrial Robots (MiR), einem Schwesterunternehmen von Universal Robots, ist optimistisch und stimmt Sommer zu: „Die Flexibilität beschäftigt heute viele Industrien und hier sind mobile Roboter ein guter Lösungsansatz.“

Obwohl die mobile Robotik ihren Höhepunkt noch nicht erreicht hat, wird sie für die Intralogistik immer interessanter. Besonders unter den Rahmenbedingungen von Covid-19 kristallisiert sich ein Vorteil heraus, nämlich jener, dass eine Maschine unabhängig vom Infektionsgeschehen zuverlässig arbeiten kann. Sommer in der mobilen Robotik zudem viel Potenzial zur Entwicklung: „Während sich im klassischen Industrieroboter-Bereich schon große Player wie Kuka, ABB oder Fanuc etabliert haben, gibt es im Bereich der mobilen Robotik hunderte kleine Unternehmen, die sich im Wettkampf um den Markt befinden.“

Vorzüge der autonomen mobilen Roboter als nicht-spurgebundene Transportlösungen sind zum Beispiel, dass sie personenunabhängig agieren und einen kontinuierlichen Materialfluss generieren. Faber spricht nicht von Nachteilen, weist aber auf eine grundlegende Anforderung hin, nämlich darauf, dass der mobile Roboter ein gewisses Minimum an Platz benötigt, um transportieren zu können. In diesem Punkt ist er dem Personentransport unterlegen, da eine Person durch den engsten Gang durchkommt. „Die MiR-Roboter sind jedoch wendig und können auch auf engem Raum manövrieren. Dank ihrer Sensorik sowie zusätzlichen Sicherheitsfunktionen agieren sie auch in dynamischen Produktionsumgebungen sicher“, so Faber. Menschen, Regalen oder anderen Hindernissen weichen sie aus oder bremsen gegebenenfalls. Der Bremsweg errechnet sich durch die Größe des Roboters selbst, das Transportgewicht und die Geschwindigkeit.

Durch Industrieroboter sollen Prozesse optimiert, Mitarbeiter entlastet und Ressourcen zielgerecht eingesetzt werden. Das deutsche Robotik-Unternehmen Magazino setzt dabei auf seinen Soto. „Wir haben mit unserem Roboter Soto zum ersten Mal die Chance, die industrielle Materialversorgung wirtschaftlich komplett zu automatisieren. So etwas gibt es heute noch nicht am Markt“, sagt Sommer zum derzeitigen USP von Magazino und erklärt: „Der häufigste Anwendungsfall besteht aus dem Transport vom Lager an die Linie sowie die Rück-Beförderung des Leergutes. Im Gegensatz zu bisherigen Lösungen, kann Soto Kleinladungsträger (KLT) auch aus unterschiedlicher Orientierung, von diverser Größe sowie aus verschiedenen Höhen aufnehmen und abgeben."

Bei der Konstruktion von Robotern kann man sich bekanntlich auch etwas vom Menschen oder der Tierwelt abschauen. Magazino hält sich im Bereich der humanoiden Robotik allerdings zurück. „Will man eine Roboterhand bauen und sich einer menschlichen Hand annähern, so braucht man viele Gelenke und das wird teuer“, richtet Sommer den Fokus auf die Wirtschaftlichkeit. Bei Roboterarmen sieht es nicht viel anders aus. Laut ihm ist der Markt für Greifarme derzeit gut besetzt.

Universal Robots beispielsweise beginnt mit der gemeinsamen Arbeit von Robotern und Menschen ohne Zaun, allerdings noch im stationären Bereich. Noch fehlt – auch aus Sicherheitsgründen – der finale Schritt in Richtung Mobilität, denn ein Greifarm muss exakt kalibriert sein. „In der mobilen Robotik entstehen Ungenauigkeiten, die sich im worst case im Zentimeter-Bereich abspielen. Zum jetzigen Zeitpunkt ist keine Lösung praktikabel, weshalb wir noch keine Industriearme auf ein mobiles Gerät gebaut haben, sondern mit Vakuumeinheiten und Förderbändern arbeiten, so wie es beim Soto“, meint Sommer.

Außerdem ist nicht alles, was technisch möglich ist, auch überall sinnvoll. Roboter, die sich im Lager über ebenen Estrich bewegen und keine Treppen überwinden müssen, brauchen wohl auch nicht unbedingt teuer konzipierte Beine.

Wenn Roboter und Mensch zusammenarbeiten, gibt es mehrere Dinge zu beachten. „Die IT-Seite muss etabliert und gut automatisiert werden. Teile der Auftragsübergabe finden für Paletten-AGVs oft noch manuell statt und beinhalten eine Mensch-Maschinen-Kollaboration“, so Sommer.

Weiters gilt es die physische Seite zu beachten, wenn es um die Auftragsaufteilung und die Arbeit im selben Raum geht. Dabei ist es natürlich unabdingbar, dass der Roboter den Menschen erkennt und sich entsprechend verhält, also seine Fahrgeschwindigkeit anpasst, ausweicht oder eine andere Route wählt. Außerdem weist Sommer auf die Wirtschaftlichkeit hin: „Mit unserer Lösung versuchen wir knapp 90 Prozent der durchschnittlichen Gesamtlast auszulegen, sodass der Kunde nicht zu häufig den Menschen mit dazu holen muss“. Nur bei Peak-Situationen soll der Mensch die Peak-Lasten mit übernehmen.

Der mobile Roboter ist ein Teil der Smart Factory. „Die Etablierung der Smart Factory bringt mit sich, dass viel an Infrastruktur verändert werden muss. Mobile Transportroboter sind gegenüber manuell zu bedienenden Transportlösungen in der Lage, transparent technische Informationen zu liefern. Zum Beispiel, wie viele Kilometer zurückgelegt oder wie viele Aufträge erfasst wurden“, erklärt Faber. Er weist aber auch darauf hin, dass die Umsetzung der Smart Factory noch nicht vollendet ist: „Man spricht viel darüber, aber es gibt nur Wenige, die bereits auf die Smart Factory umgestellt haben. Sie ist ein Hype, der auf dem Weg ist, sich zu realisieren.“

Und auch Sommer weiß, warum Robotik aussichtsreich ist: „Vor allem im Industriebereich sehen wir enormes Potential für die Materialversorgung, darum möchten wir uns mittelfristig hier auch stark positionieren“, so Sommer.

Im Warehouse Automation Market Bericht von LogisticsIQ wird geschätzt, dass der weltweite Markt für autonome mobile Roboter bis zum Jahr 2025 eine Summe von vier Milliarden Dollar übersteigen wird. Zudem wird ein Marktanteil von fast 15 Prozent im Bereich der Lagerautomatisierung prognostiziert.