Kommissionierroboter für die Logistik in Lager und Fertigung

Die Kommissionierung steht als eine der wichtigsten Aufgaben der Intralogistik vor entscheidenden Herausforderungen: Steigende Auftragsvolumina und der zunehmende Fachkräftemangel erschweren es, Waren in ausreichender Anzahl möglichst schnell zur Auslieferung bereitzustellen. Die Automatisierung der Pick- und Sammelprozesse mithilfe von Kommissionierrobotern kann hierbei die Kosten und den Zeitaufwand senken, die Fehlerquoten reduzieren und so die Effizienz des Lagers in erheblichem Maße steigern. Wie das genau funktioniert und welche Optionen es gibt, Kommissionierroboter in der Logistik einzusetzen, erfahren sie in diesem Ratgeber.

Was ist ein Kommissionierroboter und wie funktioniert er?

Die Technologie, die eine automatisierte Kommissionierung ermöglicht, reicht von Regalbediengeräten (RBG) bis zu autonomen Maschinen mit Greifarmen. Als Kommissionierroboter gelten laut Definition alle technischen Apparaturen, die

• Lagerplätze selbstständig identifizieren,
• Waren in der benötigten Anzahl entnehmen und zu einem bestimmten Ort transportieren,
• sowie Lieferaufträge anhand eingegangener Bestellungen automatisch zusammenstellen.

Je nach Modell und Programmierung können Kommissionierroboter die genannten Aufgaben entweder vollkommen autonom oder teilautonom ausführen. Der Unterschied besteht in der Art und Weise, wie flexibel sich die Roboter im Lager bewegen:

• Ein teilautonomer Kommissionierroboter hat aufgrund seiner Konstruktion einen eingeschränkten Aktionsradius. Ein Beispiel dafür sind Regalbediengeräte, die sich horizontal und vertikal im Regalsystem bewegen, um die erforderlichen Waren zu greifen.
• Im Gegensatz dazu können sich autonome Kommissionierroboter mehr oder weniger frei in den Lagerräumen bewegen. Ihre Routen und Aktionsradien werden lediglich von der hinterlegten Programmierung beschränkt und können jederzeit angepasst werden.

In beiden Fällen sind die Roboter mit bildverarbeitenden Sensoren und Greifarmen ausgestattet und in die Lagerverwaltungssoftware eingebunden. Das ermöglicht es ihnen, den Lagerplatz der benötigten Artikel zu erkennen, die Waren in der gewünschten Menge aus dem Regal zu entnehmen und zu ihrem Bestimmungsort zu transportieren.

Verschiedene Arten von Kommissionierrobotern

Kommissionierroboter gibt es in zahlreichen Ausführungen. Die Konstruktionsweise und Programmierung des jeweiligen Systems bestimmt, für welche Aufgaben sie im Lagerbetrieb eingesetzt werden können. Es ist also wichtig, dass Sie sich zunächst überlegen, welche Prozesse der Intralogistik Sie mithilfe der Robotertechnik automatisieren wollen. Auf dieser Basis können Sie das optimale Modell für Ihren Betrieb wählen.

Ein Kriterium für die Auswahl ist die Art und Weise, wie Ware und Mensch zusammenkommen. Auf dieser Grundlage lassen sich Kommissionierroboter in zwei Kategorien einteilen.

Goods-to-Person-Roboter (G2P): Diese Roboter werden für die Ware-zum-Mann-Kommissionierung eingesetzt. In der Form von Shuttle-Systemen oder autonomen Robotern bringen sie die bestellten Artikel direkt zum Arbeitsplatz des kommissionierenden Personals, wo sie entsprechend der eingegangenen Bestellungen sortiert und zu Warensendungen zusammengestellt werden. Durch den deutlich geringeren Zeit- und Arbeitsaufwand für Picking und Transport steigt die Effizienz des Lagers erheblich.

Person-to-Goods-Roboter (P2G): Diese Art der Kommissionierroboter vereinfacht die Logistik im Lager. Ein Beispiel dafür sind Kommissionierwagen mit Navigationssystem, die den Kommissionierenden beim Auffinden der Lagerplätze und dem Transport sperriger Güter unterstützen. Durch die direkte Zusammenarbeit mit dem Roboter wird das Lagerpersonal entlastet und die Fehlerquote beim Picking reduziert. Gleichzeitig bleibt jedoch ein hoher Grad an Flexibilität erhalten, was besonders für kleinere Lager oder Betriebe mit vorhersehbaren Umsatzschwankungen von Vorteil ist.

Eine andere Form der Einteilung bezieht sich auf das Maß an „Selbstständigkeit“, mit dem ein Kommissionierroboter arbeitet. Deshalb ist wichtig zu wissen, dass beide der folgenden Kategorien sowohl als G2P- als auch als P2G-Roboter eingesetzt werden können.

Autonome Mobile Roboter (AMR): Diese Roboter zeichnen sich durch eine große Unabhängigkeit aus. Ohne menschliches Zutun navigieren sie durch das Lager, suchen Lagerplätze auf, verteilen oder entnehmen Waren und transportieren sie zu ihrem Bestimmungsort. Ob als fahrerlose Transportsysteme (FTS) oder AMR mit Greifarmen können sie für die Kommissionierung und Einlagerung genauso genutzt werden wie für die Materialversorgung der Produktion oder anderer Abteilungen. Neben den extrem flexiblen Einsatzmöglichkeiten gehören eine hohe Skalierbarkeit und die verhältnismäßig einfache Integration in bestehende Lagerumgebungen zu den großen Vorteilen der AMR.

Kollaborative Roboter (Cobots): Die direkte Zusammenarbeit ist das entscheidende Merkmal dieser Roboter. Sie arbeiten direkt mit dem Lagerpersonal und entlasten bei körperlich anstrengenden oder repetitiven Arbeitsschritten, zum Beispiel bei Pick-and-Place-Aufgaben oder Verpackungsprozessen. Dadurch verbessert sich sowohl die Ergonomie am Arbeitsplatz als auch die allgemeine Produktivität im Lager.

In die vorgestellten Kategorien fallen Kommissionierroboter mit den verschiedensten Features und Autonomiegraden, sodass Sie – abhängig von der individuellen Lagerplanung Ihres Betriebs – für jeden Bedarf eine passende Lösung finden. Es gibt spezialisierte Robotermodelle wie zum Beispiel anthropomorphe Roboterarme (Roboterarme, die der menschlichen Anatomie und Bewegungsweise nachempfunden sind) oder Drohnen, die die Warenentnahme großer Stückzahlen beschleunigen oder schwer zugängliche Lagerplätze besser erreichen können. Dazu kommen Spezialroboter für bestimmte Branchen, die etwa die hohen Sicherheits- und Hygienestandards in der Pharma- oder Lebensmittelindustrie erfüllen.

Wo kommen Kommissionierroboter zum Einsatz?

Kommissionierroboter eignen sich für jedes Lager, in dem die Kommissionierung einen großen Teil des Arbeits- und Zeitaufwands der Belegschaft ausmacht. Dort kann die Automatisierung einzelner Arbeitsschritte oder des ganzen Prozesses die Lagereffizienz erheblich steigern und das Personal entlasten. Besonders lohnt sich das in Lagern mit

• großer Artikelvielfalt,
• hohem Umsatzvolumen,
• hohen Anforderungen an kurze Lieferzeiten,
• oder empfindlichen und hochwertigen Lagergütern, bei deren Kommissionierung und Transport besondere Vorsicht geboten ist.

Generell spielen die Art und Beschaffenheit der Lagergüter sowie Aufbau des Lagers und Lagerstrategie bei der Entscheidung jedoch eher eine untergeordnete Rolle, da die große Vielfalt und Flexibilität der Robotersysteme eine breite Anwendung ermöglichen. Aus diesem Grund werden Kommissionierroboter für die Logistik in unterschiedlichsten Branchen eingesetzt, zum Beispiel:

• E-Commerce und Einzelhandel
• Automobilindustrie
• Lebensmittelindustrie
• Pharmaindustrie
• Produktionsbetriebe

Dort können sie neben der sachgerechten Handhabung der Artikel bei der Kommissionierung auch für andere innerbetriebliche Transportaufgaben, wie zum Beispiel die Materialverteilung und Produktionsversorgung, eingesetzt werden.

Sonderfall: Kommissionierroboter für Verpackungsstraßen und Förderstrecken

In sehr großen, umsatzstarken Lagern, die einen hohen Automatisierungsgrad anstreben, können Kommissionierroboter nahtlos in den ganzheitlichen Materialfluss eingebunden werden – entweder als Teil der Förderstrecke oder für anschließende Prozesse wie Verpackung oder Qualitätskontrolle.

In der Fördertechnik erledigen Roboter den Warentransport zu Förder- und Sortieranlagen. Neben einer intelligenten Steuerung der Förderprozesse ist dadurch auch eine optimale Ausnutzung der Lagerfläche möglich, da Sie auf breite Arbeitsgänge für den Einsatz von Hubwagen und Staplern bzw. Hochhubwagen verzichten können.

Beim Warenausgang lohnt sich der Einsatz von Robotertechnologien besonders für die repetitiven Abläufe bei Verpackung und Versand. Die Kommissionierroboter bringen die Waren direkt zu den Verpackungsstationen, wo weitere Transportverpackung sowie ggf. die Ladungssicherung auf Paletten ebenfalls automatisiert ablaufen.

Kommissionierroboter: Vorteile und Nachteile der Technologie

Die Vorteile, die Kommissionierroboter für die Logistik in Lager und Produktion haben können, sind inzwischen klar. Doch natürlich gibt es auch einige Nachteile, die vor allem mit den Investitionskosten und der Abhängigkeit von der Technologie zusammenhängen. Es ist nicht von der Hand zu weisen, dass die Einbindung in bestehende Lagertechnologien und eine übergreifende Software zu Problemen führen kann. Darüber hinaus müssen Sie sicherstellen, dass Kommissionierung und Produktionsversorgung auch bei technischen Ausfällen sichergestellt sind.

Als Entscheidungshilfe für oder gegen Kommissionierroboter finden Sie alle Vorteile und Nachteile in der Übersicht:

Auswahl und Implementierung geeigneter Kommissionierroboter

Kommissionierroboter in der Zukunft

An einigen Stellen stoßen die Robotersysteme für die Intralogistik aktuell noch an technische Grenzen. Obwohl bereits eine hohe Zuverlässigkeit beim Auffinden und Entnehmen der Waren erreicht ist, werden diese Punkte in Zukunft noch perfektioniert. Ziele der Forschung und Entwicklung sind unter anderem:

• Steigerung der Autonomie durch Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Machine Learning
• Verbesserung der Navigation und Objekterkennung durch hochleistungsfähige Sensoren und Bildverarbeitungschips
• Vereinfachung der Kommunikation mit Verwaltungssoftware und Lagerpersonal
• Kostengünstigere Produktion neuer Robotergenerationen, die gleichzeitig leistungsfähiger und flexibler in ihrem Einsatzgebiet sind

FAQ zu Kommissionierrobotern

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© Jungheinrich AG