Autonome Mobile Roboter (AMR) für die Fertigung der Zukunft. - (Bild: SESTO Robotics)
Die Industrie 4.0 hält Einzug in Fertigungsbetriebe, der technische Fortschritt treibt die Automatisierung voran. So haben sich auch fahrerlose Transportsysteme (FTS) als bekannte Lösung etabliert, wenn es darum geht, Personal für qualifizierte Aufgaben frei zu machen oder Abläufe in der Produktion zu optimieren. Selbstfahrende Stapler, oder AGVs (Automated Guided Vehicle) haben sich in vielen Fällen bewährt und übernehmen zahlreiche Transportaufgaben.
Mit fortschreitender Entwicklung sinken auch die Kosten für selbstfahrende Systeme und immer mehr sind die Fahrzeuge auch für kleinere Betrieben von Interesse. Wichtig hier: flexible und unkomplizierte Integration in die bestehende Umgebung mit engem Support bei der Einführung.
Der Nürnberger Automatisierungsspezialist Baumüller Anlagen-Systemtechnik bringt jetzt in Kooperation mit Sesto Robotics Autonome Mobile Roboter (AMRs) auf den Markt, die als fertiges System mit individuellen Aufbauten jeder Art die unterschiedlichsten Bedürfnisse erfüllen. Die fahrerlosen Fahrzeuge kommen als Gesamtlösung mit Aufbauten von Drittanbietern oder individuell gefertigten Lösungen sowie Projektierung, Inbetriebnahme und 24/7 Support im Paket.
Die Lösung: AMR im Vergleich zu anderen FTS
Im Vergleich zu den Automated Guided Vehicle (AGV), die vorprogrammierte Wege abfahren, um Waren oder ganze Paletten zu transportieren, sind Lösungen mit AMRs sowohl flexibler, als auch intelligenter. AGVs benötigen zur Navigation in der Regel Induktionsschleifen oder Markierungen auf dem Boden, was oft Baumaßnahmen erforderlich macht. Die Flexibilität der AGVs bei der Umprogrammierung auf andere Routen ist damit auch sehr eingeschränkt, es müssten neue Induktionsschleifen verlegt werden.
AMRs hingegen sind mit Sensorik so ausgestattet, dass sie sich frei im Raum bewegen können; ohne Induktionsbahnen oder andere vorbereitete Fahrwege. AMRs sind in der Lage, dynamisch den besten Weg zu einem Ziel zu finden und können dabei spontan auf Ereignisse und Hindernisse in der Umgebung reagieren.
Die Einsatzmöglichkeiten der Autonomen Mobilen Roboter sind vielfältig und eigentlich nur durch die Traglast der Geräte begrenzt. Die AMRs, die Baumüller anbietet, besitzen mit einer Traglast von 300 Kilogramm auf 0,45 Quadratmeter einen Topwert im Nutzlast/Flächenverhältnis. Bei den Aufbauten verfolgt Baumüller den Ansatz, bisher nur fest verbaute Geräte nun mobil zu machen und dort einsetzen zu lassen, wo deren Funktion benötigt wird. Dabei kann es sich um kollaborierende Roboter, Mess- und Diagnosegeräte, Desinfektions- und Reinigungsgeräte aber auch einfache Regale, Zuführsysteme, Hubeinheiten oder Etikettierer handeln.
Dieses sogenannte Asset Sharing ermöglicht eine völlig neue Gestaltung von Arbeitsplätzen und -prozessen. Gleichzeitig kann die Anzahl von investitionsintensiven Assets verkleinert werden, da diese nun mobilen Assets an verschiedenen Positionen nach Bedarf angefordert werden können.
Mit der Integration von automatischen Türen und Aufzügen in die Routenplanung ist auch die Bewegung über mehrere Etagen hinweg denkbar. Durch die Erfüllung der Reinraumklasse 100 ergeben sich viele Einsatzmöglichkeiten in der Halbleiter-, Pharma- und chemischen Industrie.
AMRs und die Vorteile von Shared Assets lohnen sich besonders bei nicht kontinuierlichen Prozessen mit höheren Taktzeiten. Der Grund: Aufgebaute Roboter arbeiten mit geringerer Geschwindigkeit als auf dem Boden verankerte und mit Schutzbereichen versehene. Die Anforderungen an die Umgebung sind hingegen in vielen Produktionshallen ohnehin gegeben: Sauberer und ebener Werkstattboden, der frei von Ölen und Flüssigkeiten ist und normale Umgebungstemperaturen zwischen 5 und 40 °C.
Auch der Platzbedarf ist in der Regel unproblematisch. Die AMRs, die Baumüller anbietet, bauen sehr kompakt und können daher ab einer Gassenbreite von 90 cm eingesetzt werden. Die Ladestation beansprucht nur etwa einen halben Quadratmeter Platz und kann an beliebigen bzw. erforderlichen Stellen positioniert werden.
Ein 230 V Anschluss ist ausreichend, dass die Roboter in drei Stunden voll aufgeladen sind und dann eine Betriebsdauer von max. 10 Stunden ermöglichen. Wird der Ladezustand der Akkus unterschritten, fahren die AMRs selbständig zur nächsten freien Ladestation und sind dann für die Annahme von Fahraufträgen gesperrt.
Im Rahmen der Umgebungsanalyse zu Beginn der AMR-Einführung werden Systempunkte definiert, Fahrwege konfiguriert und die WLAN-Abdeckung sichergestellt. Sind Schnittstellen zur Peripherie nötig, werden diese festgelegt und eingeplant. Auch Schwellen bis zu 8 mm sind für die AMR kein Problem. Die Module erfüllen die internationalen Normen für autonom fahrende Fahrzeuge. Noch mehr Sicherheit ermöglicht die Audioausgabe des AMR, zum Beispiel beim Annähern von Gefahrenpunkten oder beim Erkennen von Hindernissen.
Das integrierte Flottenmanagement ermöglicht die Programmierung von Fahrbefehlen auf verschiedenste Arten, es können zum Beispiel Fahraufträge aus Leitsystemen oder von Maschinensteuerungen realisiert werden. Eine Schulung der Verantwortlichen durch die Baumüller Experten hilft bei der Einführung und ermöglicht das selbständige Erweitern der Fahrzeugflotte durch den Kunden.
Fazit
AMRs sind in vielen Fällen eine sinnvolle Lösung, wenn Personal knapp ist, Prozesse optimiert oder kostspielige Geräte möglichst effizient eingesetzt werden sollen. Die Einführung der autonomen Roboter ist einfacher als gedacht, da keine großen Veränderungen an der Umgebung für Energiezufuhr oder Navigation vorgenommen werden müssen und eine hohe Flexibilität im Einsatz gewährleistet ist. Flotten arbeiten intelligent zusammen und können schnell auf Ereignisse reagieren, so dass Produktionsabläufe optimal ablaufen können. Baumüller bietet Gesamtpakete von der Projektierung bis zur Inbetriebnahme, die die Automatisierung und die Einbindung der Roboter und der Aufbauten in die Prozesse mit einschließen. Weltweiter Support und Service 24/7 geben Sicherheit auch nach der Inbetriebnahme.
