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Funktionsvereinigung in der Lagertechnik

 

Robotereinsatz in der Intralogistik

Ausgangssituation

In mehreren Teilbereichen der Intralogistik ist die Funktionsvereinigung bereits technisch umgesetzt worden. Im automatisierten Lager besteht die Möglichkeit, den Auslagerungsvorgang mit der Kommissionierung zu vereinen. Dazu existieren eine Reihe von Anwendungen. Der Einsatz von Industrierobotern in Materialfluss­systemen steckt noch in den Kinderschuhen, wird aber auf Grund seiner universellen Anwendungs­möglichkeiten zunehmend fokussiert (Abbildung 1). Im Lagerbereich gibt es bereits einige Anwendungen mit Robotern: Hierbei werden Portal- und Knickarmroboter häufig zum Depalettieren von artikelreinen Paletten und anschließendem Palettieren zu gemischten Paletten verwendet. Grundsätzlich gibt es im Kommissionierbereich zwei Anwendungsformen. Bei „Pick to Palett“ wird das Prinzip „Roboter zur Ware“ (RzW) und somit die Kombination von Auslagerung und Kommis­sionierung verfolgt. Das Prinzip „Ware zum Roboter“ (WzR) ist bei „Pick from Belt“ umgesetzt. Im Vergleich von Portal- und Knickarmroboter sind Flexibilität und Multifunktionalität die Vorteile des Knickarmroboters. Dem gegenüber stehen  eine schnelle Überbrückung großer Wegstrecken und die hohe Palettierleistung z. B. in der Getränkekommissionierung. Die Einsatzmöglichkeiten und Leistungsfähigkeit eines Robotersystems hängen wesentlich von der Bereitstellung der Entnahmeeinheit bzw. von der Greifer- und Sensortechnologie ab. Mittlerweile sind unterschiedlichste Multigreifersysteme ver­fügbar, die oftmals einen Greiferwechsel über­flüssig machen. Aus technischer Sicht kann heute prinzipiell jedes Objekt gegriffen werden. – Es ist eine Frage der Greifzeit und vor allem der Wirtschaftlichkeit, ob die Anwendung der Robotik für diesen Bereich dann auch sinnvoll ist. Die Sensorentwicklung zur Objekterkennung ist entscheidend für einen wirtschaftlichen Einsatz von Robotern in der Kommissionierung und macht bedeutende Fortschritte. Ein Beispiel hierfür sind die neusten Anwendungen von KUKA im Bereich „Griff in die Kiste“ (verschiedenste Objekte können lageunabhängig gegriffen werden). In den diversen Versuchsfeldern von Herstellern und Forschungsstellen wurden bereits unter­schiedlichste Objekterkennungs- und Greif­systeme realisiert. Die Fähigkeiten der Robotik und auch die Anwendbarkeit dieser in der Intralogistik wurden dadurch mehrfach gezeigt.

Funktionsvereinigung

Abbildung 1: Der in der fml Versuchshalle aufgebaute Demonstrator mit einem KUKA-Industrieroboter

 

Potentiale 

Im Rahmen des Projekts entstehen neue, bislang noch nicht umgesetzte Konzepte zur Lösung intralogistischer Aufgaben aus dem Lager-, Kommissionier- und Palettierbereich. Unter Beachtung unterschiedlicher Randbeding­ungen wird den bereits mehrfach isolierten Betrachtungen der Vergangenheit eine system­atische Untersuchung im Bereich der Funktions­vereinigung hinzugefügt. Diese systematische Erforschung der Zusammen­hänge der Materialflussfunktionen Lagern - Kommissionieren - Palettieren und der Rand­funktionen führt zu einer großen Variantenvielfalt sowie zu einer besseren Kenntnis der Anforderungen und Rand­bedingungen für ein solches System. Das Potential für innovative Lösungen kommt aus dem Gebiet der Robotik. Eine erfolgreiche Integration der Robotertechnik in die Lösungs­varianten bei der "alltäglichen" Planungsaufgabe ist vor allem bei kmU viel zu zeitaufwändig und zu riskant. So erfolgt nachvollziehbar in den meisten Fällen eine inhaltlich konventionelle Lösung der Lager- und Kommissionieraufgabe. Die systematische Projektvorgehensweise führt zu strukturierten Erkenntnissen, die in Zukunft eine schnelle und sichere Berücksichtigung funktionsvereinter Varianten bei der Planung von Lager- und Kommissionierbereichen unter­stützen.

Vorgehensweise

Im ersten Projektabschnitt liegt der Fokus des Forschungsvorhabens auf den Materialfluss­elementen der Funktionen Lagern, Kommis­sionieren und Palettieren bezüglich deren Gemeinsam­keiten und wirtschaftliche Einsetz­barkeit. Auch mögliche Zusatzfunktionen werden aufgezeigt und mitbetrachtet. Parallel dazu konzentrieren sich die Unter­suchungen auf die unterschiedlichen technischen Realisierungs­formen der Elemente unter Berück­sichtigung der Leistungsfähigkeit. Anschließend werden darauf aufbauend, vor dem Hintergrund mehrere Funktionen zu vereinen, verschiedene Konzepte und Varianten zur Realisierung neuartiger Lager- und Kommis­sionier­systeme generiert (Abbildung 2). Die Analyse der Konzepte mit unterschiedlichen Auftrags- und Artikelspektren zeigt deren Stärken und Schwächen auf. Ein abschließender Vergleich bezüglich der Wirtschaft­lichkeit mit einem konventionellen System ermöglicht eine ganz­heitliche Betrachtung der Ergebnisse. Aus den gewonnenen Erkenntnissen entstehen Gestal­tungshilfen für einen leistungsfähigen und optimalen Roboter­einsatz in der Intralogistik.

Funktionsvereinigung

Abbildung 2: Konzeptvarianten einer Funktonsvereinigung

 

Abschlussbericht

Günthner, W.A, Lammer, U.
Funktionsvereinigung in der Lagertechnik - ISBN 978-3-941702-00-4 Pick It! Pick It!
Abschlussbericht

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Das IGF-Vorhaben 14905 N/1 der Forschungsvereinigung Bundesvereinigung Logistik (BVL) e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

 

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Kontakt

Lehrstuhl fml
Technische Universität München
Boltzmannstraße 15
D-85748 Garching

 

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Projektträger

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FV 14905

 

Veröffentlichungen

 

Lammer, U., Günthner, W. A., Heptner, K.
Robotersysteme in der Intralogistik - Multifunktionaler Einsatz
Hebezeuge-Fördermittel, 9/2009, ISSN 0017-9442 - HUSS Medien GmbH Berlin
S. 428-431

 

Günthner, W.A, Lammer, U.

Funktionsvereinigung in der Lagertechnik - ISBN 978-3-941702-00-4 Pick It!

Abschlussbericht

 

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