Autonome Mobile Roboter (AMR) kommen bei der Fertigung der Zukunft zum Einsatz.

Die Integration Autonomer Mobiler Roboter in intralogistische Arbeitsabläufe sollte immer mit fachkundiger Expertise erfolgen. - Bild: Baumüller

| von Felix Lauther

In modernen Fertigungsbetrieben greifen den Human Resources immer öfter auch Autonome Mobile Roboter, kurz AMR, unter die Arme. Eine Spezies, die den Industriesektor 4.0 bereichert.

Wer die neuen Helferlein engagieren will, ist vor allem vor der Anschaffung und scheinbar komplexen Integration zurückgeschreckt. Innovationstreiber, wie die Antriebs- und Automatisierungsexperten der Baumüller Gruppe, zeigen, warum Zweifel und Zögern in der Causa AMR unbegründet sind.

Was unterscheidet Fahrerlose Transportsysteme von Autonomen Mobilen Robotern?

Fahrerlose Transportsysteme (FTS) oder Automated Guided Vehicles (AGV) bewegen Waren oder ganze Paletten über vorprogrammierte Wege. Ihre Leitplanken bilden sensorische, optische oder magnetische Spuren. Diese können als Induktionsschleifen oder Markierungen auf den Böden der Lagerhallen integriert sein. “Die Aufbauten haben sich bisher maximal auf Fördertechnik beschränkt. Beschränkungen kamen durch fehlende Schnittstellen bezüglich Energie und Daten zustande”, sagt Jörn Meißner, Sales Manager Automation + AMR bei Baumüller. Wo liegt der Nachteil von Automated Guided Vehicles gegenüber Autonomen Mobilen Robotern? Die Flexibilität!

Dies sind die Vorteile von AMR:

  • Orientierung und flexible Navigation im freien Raum nur mit Bordmitteln
  • autonome und optimierte Zielfahrten
  • intelligente Kollisionsvermeidung
  • eigensicher ohne potenzielles Verletzungsrisiko für Mitarbeiter
  • Transport von Produkten und Funktionen
  • flexibler Wechsel zwischen Mitarbeiter und AMR

Autonome Mobile Roboter besitzen eine Sensorik, die ihnen einen freien und autodidaktischen Arbeitsradius ermöglichen ‒ ein Plus für die Intralogistik.

Was sind Autonome Mobile Roboter?

Im Gegensatz zu Fahrerlosen Transportfahrzeuge (engl.: Automated Guided Vehicles, kurz: AGV) benötigen die Autonomen Mobilen Roboter (AMR) keine optischen, magnetischen oder induktiven Leitspuren. Sie navigieren frei im Raum. In einer Lernfahrt registriert der AMR die räumliche Situation durch LIDAR-Sensoren und speichert diese Information als Landkarte für die Fahrzeugflotte ab. Auf diesem Orientierungsfeld werden dann Positionen mit verschiedenen Funktionen platziert. Während der Fahrt gleicht der Roboter die gescannte Ist-Situation ständig mit der Landkarte ab. Unterschiede werden vom AMR eigenständig als Hindernisse erkannt und es reagiert darauf mit Geschwindigkeitsanpassungen, Ausweichmanöveren oder einer Alternativroute.

Welche Aufgaben erledigen Autonome Mobile Roboter?

Die Einsatzmöglichkeiten der Autonomen Mobilen Roboter sind vielfältig. Grenzen werden lediglich bei der Traglast gesetzt. So lassen sich zum Beispiel mit den AMR der Baumüller Gruppe Warengewichte von bis zu 300 Kilogramm auf einer Fahrzeugfläche von 0,45 Quadratmeter transportieren. Dies sei ein Topwert im Nutzlast-Flächenverhältnis, wie Baumüller mitteilt. Bei den Aufbauten machen die Automatisierungsexperten mit ihrem Partner Sesto Robotics den nächsten Evolutionssprung. Fest verbaute Teile werden nun mobil. Sie kommen nur direkt dort zum Einsatz, wo der Logistiker deren Funktion benötigt.

“Stellen sie sich ein Asset vor, das fest verbaut ist und nicht kontinuierlich arbeitet – ein Roboter zum Sortieren oder dem Bestücken einer Maschine. Den Roboter haben Sie bisher mehrfach im Einsatz – an verschiedenen Stellen. Dieser Roboter steht zukünftig auf einem autonomen Fahrzeug und verrichtet an verschiedenen Positionen seine Aufgabe”, wie Meißner betont. So kämen hierbei kollaborierende Roboter, Mess- und Diagnosegeräte, Desinfektions- und Reinigungsgeräte aber auch einfache Regale, Zuführsysteme, Fördertechnik oder Etikettierer in Frage. Dieses sogenannte Asset Sharing ermögliche eine völlig neue Gestaltung von Arbeitsplätzen und -prozessen, wie Baumüller verlautbaren lässt.

Der Intralogistiker braucht dank dem AMR somit immer weniger kostenintensive Assets. Dies sei besonders bei nicht kontinuierlichen Prozessen mit höheren Taktzeiten vorteilhaft. Wer automatische Tür- und Aufzugsysteme in seine Lagerhallen integriert, ermöglicht den AMRs die Mobilität über mehrere Etagen. Für Produktionen von Halbleitern, chemischen oder pharmazeutischen Erzeugnissen sei der Einsatz von mobilen Robotereinheiten in der Reinraumklasse 100 interessant.

Agile Fertigung mit AMRs

Wie lassen sich AMRs in bestehende oder neue Anlagen integrieren?

Die Integration Autonomer Mobiler Roboter in intralogistische Arbeitsabläufe sollte immer mit fachkundiger Expertise erfolgen. Erfahrene Spezialisten, wie die Baumüller Gruppe, haben gegenüber den reinen Komponentenlieferanten einen entscheidenden Feldvorteil: “Wir  liefern nicht nur die AMRs, sondern nehmen die Geräte mit der erforderlichen Peripherie, wie Maschinenanbindungen oder die Kommunikation zu einem Leitsystem selbst in Betrieb und verringern damit die Schnittstellen in der Projektabwicklung”, erklärt AMR-Experte Jörn Meißner.

Bei der Skalierung der Flotte setzt Baumüller auf die Schwarmfunktionalität. Sollte ein AMR in seiner Leistung nicht mehr ausreichend performant sein, kommen weitere Roboter mit dem gleichen Aufsatz zur Hilfe. “Das kann je nach Anwendung geplant sein oder auf künstlicher Intelligenz basieren”, so Meißner.

Die Vorteile der AMR von Baumüller und Sesto Robotics:

  • Platzbedarf: Gassenbreite ab 90 cm
  • Last: Hohes Nutzlast/Flächen Verhältnis
  • Ladezeit: maximal drei Stunden
  • Betriebsdauer: bis zu 10 Stunden
  • Autonome Funktionen: Versorgung der Aufsatzfunktionen mit 1kW
  • Ebene: überfahren Schwellen bis zu 8 mm
  • Reinräume: Klasse 100

Was sind Fahrerlose Transportfahrzeuge?

Mobile Maschinen sind nicht immer zwangsläufig auch autonom. So gehören Fahrerlose Transportsysteme (FTS, englisch: Automated Guided Vehicles, AGV) zu den automatisierten spurgebundenen Fahrzeugen. Sie besitzen einen eigenen Fahrantrieb. Über optische, magnetische oder induktive Leitwege werden sie geführt. AGV arbeiten in zum Teil programmierten und angepassten Umgebungen. Die Flexibilität ist damit eingeschränkt. Somit sind sie auch nicht autonom.

Wie werden Autonome Mobile Roboter in der Zukunft eingesetzt?

Unter arbeitsökonomischen Gesichtspunkten wird in diesem Kontext immer die ethische Frage nach der Ersetzbarkeit des Menschen und seiner Arbeitskraft gestellt. Fakt ist: die menschliche Intelligenz bei der Planung, Programmierung und Implementierung von Autonomen Mobilen Robotern bleibt bis auf Weiteres unverzichtbar.

Aber: “Die KI wird in Zukunft mehr Bedeutung erlangen. Gerade im Zusammenhang mit der Schwarmfunktionalität ergeben sich da ganz neue Möglichkeiten, indem sie manuelle Entscheidungen, beziehungsweise Aufträge erstellen, Stillstände vorbeugend vermeiden und Gefahrenpotenziale verringern wird”, wie Meißner weiter erklärt.

Expertise

Sie benötigen Unterstützung bei der Integration Autonome Mobile Roboter? Mehr Informationen zum Thema bietet der international renommierte Experte für elektrische Antriebs- und Automatisierungssysteme Baumüller hier. Experte und Ansprechpartner ist Jörn Meißner, Baumüller Gruppe, joern.meissner@baumueller.com.

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