Jeden Tag werden Millionen von Paketen durch Lagerhäuser auf der ganzen Welt befördert.
Große Logistikunternehmen setzen auf intelligente Roboter, um diese Pakete schneller als je zuvor zu bearbeiten. Roboter der neuen Generation können Kartons verschiedener Größen und Gewichte aufnehmen und handhaben, genau wie unsere Hände und unser Verstand es können.
Entwicklung von Roboter-Palettierarmen in der Logistik
Das war nicht immer der Fall.
Vor nicht allzu langer Zeit konnten Roboter nur Kartons stapeln, die alle die gleiche Größe hatten. Das war in Ordnung, als Lagerhäuser nur eine Art von Produkt verschickten.
Aber die Kunden von heute bestellen viele verschiedene Artikel auf einmal und es besteht ein zunehmender Bedarf, Paletten mit gemischten Kartons automatisch zu handhaben. Dies stellt eine neue Herausforderung für Lagerroboter dar.
Neuere Roboterarme sind anders. Sie können so ausgestattet werden, dass sie sehen, denken und sich bewegen wie nie zuvor. Unternehmen wie ABB, FANUC und KUKA haben Arme entwickelt, die alles heben können, von winzigen Kartons bis hin zu schweren Kisten, und die sich in sechs verschiedenen Achsen drehen und wenden können, genau wie ein menschlicher Arm.
Robotische Software-Intelligenz der nächsten Generation
Aber die wahre Magie findet im Gehirn des Roboters statt.
Die neue Generation der Robotersoftware ermöglicht es den Robotern, sich schneller und mit größerer Genauigkeit zu bewegen und gleichzeitig mögliche Kollisionen und ineffiziente Bewegungen des Roboterarms zu vermeiden.
Es nutzt auch künstliche Intelligenz (KI) und maschinelle, tiefgehende Lernalgorithmen, um seine Arbeit besser zu machen. Wenn wir über Pakete in einem Logistikzentrum sprechen, ähnelt dieser Prozess der Art und Weise, wie ein Kind lernt, verschiedene Spielzeuge zu erkennen.
Die Roboter analysieren Tausende von Bildern von Kartons und Palettierungsmustern, um daraus zu lernen und klügere Entscheidungen bei der Auswahl des geeigneten Palettierungsszenarios zu treffen.
Außerdem hilft die neue Software den Robotern zu verstehen, was sie sehen. Spezielle Kameras können jeden Karton scannen und dem Roboter seine Größe und sein Gewicht mitteilen. Der Roboter entscheidet dann in Sekundenbruchteilen, wie er die Kiste am besten aufhebt.
Diese intelligenten Systeme können selbst kleinste Unterschiede zwischen Paketen erkennen. Sie können Barcodes lesen, exakte Größen messen und sogar überprüfen, ob ein Karton beschädigt ist.
Die Software kann auch lernen, zu planen und im Voraus zu entscheiden, wo jede Box hin muss, bevor sie sie aufnimmt. Falls etwas Ungewöhnliches passiert, kann die Software die Boxenauswahl und die kollisionsfreien Flugbahnen sofort neu berechnen.
Die oben genannten Fortschritte geben uns die Freiheit zu entscheiden, ob wir ein sequenziertes oder ein gemischtes Palettierverfahren on-the-fly einsetzen wollen. Die Kommissionierung und Stapelung von Paketen, wie sie kommen (on-the-fly), kann heute eine zuverlässige Methode sein und bietet dank moderner Bildverarbeitungs- und KI-Systeme mehr Flexibilität. Die sequenzierte Palettierung mit vorgeplanten Produktströmen ist jedoch nach wie vor das Rennen in Sachen Effizienz. Wenn unsere Systeme den genauen Produktmix im Voraus kennen, können sie die Muster für maximale Stabilität und Durchsatz optimieren.
Die heutigen Lager- und Verteilzentrenroboter können auch sicher mit Menschen zusammenarbeiten. Sie verfügen über spezielle Sensoren, die sie warnen, wenn jemand in der Nähe ist. Wenn eine Person zu nahe kommt, wird der Roboter langsamer oder hält an. Dies erhöht das Vertrauen, dass Roboter und Menschen den gleichen Arbeitsbereich mit minimalen Risiken teilen können.
Den Code für die Palettierung von Mischkartons brechen
Beim Stapeln unterschiedlich großer Kisten können Roboter heute intelligente Mathematik einsetzen, um alles im Gleichgewicht zu halten.
Sie wissen, dass schwere Kartons nach unten gehören. Sie stellen auch sicher, dass kein Karton vom Stapel fällt. Die Software plant jeden Umzug sorgfältig, wie eine Partie 3D-Tetris. Sie kann sogar mehrere Tests zur Analyse der Palettenstabilität durchführen, um einen stabilen Transport und Umschlag zu gewährleisten.
Spezielle Algorithmen helfen den Robotern, schwierige Verpackungsaufgaben zu lösen, indem sie Parameter wie Gewicht, Größe und Zerbrechlichkeit jedes Kartons in ihre Berechnung einbeziehen.
Die Roboter können auch Anwendungsfeedback nutzen, um zu lernen, welche Muster für verschiedene Arten von Kisten am besten funktionieren. Sie merken sich erfolgreiche Stapelmuster und verwenden sie erneut. Wenn sie eine bessere Methode zum Stapeln von Kisten finden, aktualisieren sie ihr Wissen.
Außerdem prüft die Software ständig, ob jede Schicht stabil ist, und berechnet genau, wie viel Gewicht jeder Karton tragen kann, ohne zerdrückt zu werden.
Integration von Hardware und Software
Moderne Roboterhände sind ebenso beeindruckend wie ihre Gehirne.
Einige verwenden Saugnäpfe, um Kisten zu heben. Andere haben spezielle Finger, die verschiedene Formen greifen können. Viele Roboter können sogar zwischen verschiedenen Werkzeugen wechseln, während sie arbeiten.
Diese Roboterhände haben spezielle Sensoren, die spüren, wie fest sie zupacken. Zu locker, und die Kartons könnten herunterfallen. Zu fest, und sie könnten das Paket beschädigen. Die Software passt die Griffstärke für jeden Karton perfekt an.
Mithilfe hochpräziser Kraftsensoren können die Roboter „fühlen“, wenn etwas nicht stimmt. Wenn zum Beispiel ein Karton schwerer ist als erwartet, passen sie ihre Bewegungen an, um die Pakete, die Roboter und die Menschen in der Nähe vor Schäden und Verletzungen zu bewahren.
Und das Beste daran?
Diese Roboter können im Grunde miteinander sprechen.
Wenn viele von ihnen zusammenarbeiten, tauschen sie Informationen darüber aus, wo sie sich befinden und was sie tun werden. Diese Kommunikation kann mit oder ohne eine spezielle SPS erfolgen und verhindert, dass die Roboter zusammenstoßen oder versuchen, dieselbe Kiste zu holen.
Moderne Automatisierungs- und Computernetzwerke können alle Roboter miteinander verbinden, unabhängig von dem jeweils verwendeten Kommunikationsprotokoll. Auf diese Weise können sie ihre Pläne austauschen und ihre Bewegungen in Echtzeit anpassen, wobei jeder Roboter genau weiß, was er tun soll und wo die anderen sind.
In stark vernetzten Logistikzentren sagt das Lagerverwaltungssystem (LVS) jedem Roboter, was er als nächstes tun soll. Heutzutage können Roboter jedoch intelligent genug sein, um herauszufinden, wie sie ihre Arbeit am besten erledigen. Sie können sogar „beschließen, sich gegenseitig zu helfen“, wenn ein Roboter zu sehr beschäftigt ist.
Zukünftige Entwicklungen
Da der Trend zum Online-Shopping zunimmt, wird erwartet, dass Palettierroboter für gemischte Kartons noch wichtiger für die täglichen Logistikabläufe werden.
Neue Anwendungssoftware kann den Robotern helfen, besser zu sehen und sich schneller zu bewegen. Sie kann auch die direkte Kommunikation mit selbstfahrenden Gabelstaplern und automatischen Lagersystemen sicherstellen.
Die Zukunft der Lagerroboter sieht aufregend aus. Bald werden sie in der Lage sein, jede Art von Paket ohne externe Hilfe zu transportieren.
Das Geheimnis ihres erfolgreichen Einsatzes ist eine funktionale Mischung aus intelligenter Software, zuverlässiger Hardware, Anwendungs-Know-how und sorgfältiger Planung.
Wir von Progressive Robotics helfen unseren Kunden in der Logistik, das Rätsel der Palettierung von gemischten Kartons mit intuitiver und intelligenter Robotersoftware zu lösen.
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