Wer Prozesse im Lager erfolgreich automatisieren will, braucht große Mengen an Daten über die vorhandene Infrastruktur. Wie sich diese Informationen einfacher beschaffen und möglicherweise sogar standardisieren lassen, damit beschäftigte sich unter anderem das im Februar 2021 beendete Forschungsprojekt „Industrielle Indoor-Lokalisierung“ (IIL). Der Hamburger Intralogistikanbieter STILL hat in dieses Projekt nicht nur seinen großen Erfahrungsschatz auf dem Gebiet der Fahrzeugautomatisierung und Robotik einfließen lassen, sondern mit seinem autonomen Horizontalkommissionierer OPX iGo neo auch das ideale Fahrzeug für eine effiziente Prozessautomatisierung. Dies ist der nächste Schritt hin zu weiterer Steigerung von Autonomie und Flexibilität.
Die Indoor-Lokalisierung bietet der Intralogistik wichtige Werkzeuge für zukunftsweisende Automatisierungslösungen. Doch nur wer ganz genau weiß, wo sich zum Beispiel ein Stapler, ein Roboter oder eine Palette zu einem bestimmten Zeitpunkt befinden, kann diese Potenziale auch heben. „Für diese Standortbestimmung brauchen wir detailliertes und möglichst standardisierbares Kartenmaterial“, weiß Tino Krüger-Basjmeleh, Robotikexperte bei der STILL GmbH. Dieser einheitliche Referenzrahmen wurde zwischen 2018 und 2021 im vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) sowie von der Freien und Hansestadt Hamburg geförderten Forschungsprojekt „Industrielle Indoor-Lokalisierung“ entwickelt. Dabei entstand eine quelloffene Referenzarchitektur zur Indoor-Lokalisierung (RAIL), welche die Bereitstellung von standortabhängigen Diensten (Location-based Services) vereinfacht. STILL war an dieser Kooperation von Wissenschaft (Technische Universität Hamburg) und Industrie ebenso beteiligt wie der Sensorhersteller Pepperl+Fuchs.
Die Potenziale des Zukunftsmarkts heben
„Heute werden zahlreiche Automatisierungsprojekte nur deshalb nicht realisiert, weil bei deren Umsetzung jedes Mal ein großer initialer Aufwand für die Kartenerstellung und die Inbetriebnahme von Fahrzeugen anfällt“, beschreibt Tino Krüger-Basjmeleh den Ist-Zustand und damit die Hintergründe des Forschungsprojekts. Er ergänzt: „Spätestens an dieser Stelle besteht die Gefahr, dass Kunden abwinken und aufkeimende Automatisierungspläne verwerfen.“ Tatsächlich werden also große Potenziale in einem wichtigen Zukunftsmarkt verschenkt. Um dies zu ändern, werden Karten benötigt, die Mensch und Maschine in die Lage versetzen, unterschiedliche Bedarfe zu bedienen und komplexe Entwicklungen zu entkoppeln. Zudem sollten diese Karten auch von Nichttechnikern schnell und einfach an die jeweilige Umgebung anpassbar sein. „Sind diese Voraussetzungen erfüllt, dann werden die intelligenten Lokalisierungstechnologien schon in naher Zukunft Kosten senken, die Produktivität steigern und die Arbeitssicherheit erhöhen. Mit den Ergebnissen des jetzt abgeschlossenen IIL-Projekts sind wir diesen Zielen einen großen Schritt nähergekommen“, ist sich der Robotikexperte sicher.
Der OPX iGo neo brachte ideale Voraussetzungen mit
Ein wichtiger Erfolgsgarant des IIL-Forschungsprojekts war der von STILL eingebrachte autonome Horizontalkommissionierer OPX iGo neo. „Mit der in dem OPX iGo neo bereits in Serie verbauten Sensorik ist das integrierte Fahrzeugrobotiksystem bereits von Haus aus in der Lage, alle Fragestellungen zu beantworten, die ein automatisiertes Fahrzeug beantworten muss“, beschreibt Tino Krüger-Basjmeleh. Diese Vorteile hat das Fahrzeug gewinnbringend in das Forschungsprojekt eingebracht. Doch auch STILL und seine Kunden können aus diesem Umstand einen wichtigen Nutzen ziehen. „Während des Projektverlaufs haben wir viele neue Fähigkeiten für den OPX iGo neo entwickelt und damit seine Autonomie nochmals deutlich gesteigert. So ist ein neuer Prototyp des Fahrzeugs entstanden, mit dem wir unseren Kunden künftig zahlreiche Automatisierungsansätze sehr anschaulich und ohne großen Aufwand demonstrieren können“, so Krüger-Basjmeleh.
Beispielsweise hat das autonome Fahrzeug während des Forschungsprojekts erstmals gezeigt, dass es sehr flüssig und von den Nutzer*innen nahezu unbemerkt umschalten kann zwischen dem manuellen, dem vollautomatischen und dem autonomen Assistenzbetrieb. Konkret laufen diese Prozesse in der Praxis so ab: Das Fahrzeug erreicht den Kommissionierer oder die Kommissionierin im Automatikmodus mit einer zuvor aufgenommenen Palette und schaltet dann in den Assistenzbetrieb um. In diesem Modus begleitet es das Bedienpersonal im Kommissionierprozess, sodass die Bediener*innen individuell Waren zusammenstellen können und sich das Fahrzeug dabei als „verlängerter Arm“ fortwährend an den Bediener*innen orientiert. Am Ende des Kommissionierprozesses bringt das Fahrzeug den Auftrag automatisch in Richtung Übergabestelle. „Das ist tatsächlich ein Novum für die gesamte Intralogistikbranche. Dass dieser Prozess so flüssig läuft, haben wir im Zuge des Forschungsprojekts erstmalig darstellen können. Das Bedienpersonal wird dabei durch diese COBOT (Kollaborativer Roboter) -Funktionalität optimal unterstützt“, freut sich der Robotikexperte.
Fazit
Unter dem Strich war das IIL-Forschungsprojekt ein voller Erfolg. Für die Weiterentwicklung der Lager- und Produktionslogistik – aber auch für STILL. „Wir bei STILL beschäftigen uns bereits sehr lange mit dem Thema Automatisierung und können unseren Kunden bereits heute sehr effiziente Lösungen anbieten. Diese Ansätze möchten wir in Zukunft weiter optimieren“, sagt Tino Krüger-Basjmeleh. Es müsse jedoch stets überdacht werden, welche Produkte tatsächlich dem Kundenbedarf entsprechen und zur Serienreife gebracht werden. Mit den Ergebnissen des IIL-Projekts können zukünftig Planungs- und Inbetriebnahmeprozesse vereinfacht werden, wie der Experte erläutert: „Durch die intelligenten Karten und die neuen Fahrzeugfähigkeiten können wir zukünftig schnell und reibungslos automatisierte Fahrzeuge beim Kunden installieren und mit ihm darüber beraten, ob die vorgeschlagene Lösung seinen Bedarf tatsächlich abdeckt. So hilft uns die Teilnahme an derartigen Forschungsprojekten einerseits dabei, den Kundennutzen zu steigern. Auf der anderen Seite können wir unseren Vorsprung auf unsere Marktbegleiter aufrechterhalten.“
Die Indoor-Lokalisierung bietet der Intralogistik wichtige Werkzeuge für zukunftsweisende Automatisierungslösungen. Doch nur wer ganz genau weiß, wo sich zum Beispiel ein Stapler, ein Roboter oder eine Palette zu einem bestimmten Zeitpunkt befinden, kann diese Potenziale auch heben. „Für diese Standortbestimmung brauchen wir detailliertes und möglichst standardisierbares Kartenmaterial“, weiß Tino Krüger-Basjmeleh, Robotikexperte bei der STILL GmbH. Dieser einheitliche Referenzrahmen wurde zwischen 2018 und 2021 im vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) sowie von der Freien und Hansestadt Hamburg geförderten Forschungsprojekt „Industrielle Indoor-Lokalisierung“ entwickelt. Dabei entstand eine quelloffene Referenzarchitektur zur Indoor-Lokalisierung (RAIL), welche die Bereitstellung von standortabhängigen Diensten (Location-based Services) vereinfacht. STILL war an dieser Kooperation von Wissenschaft (Technische Universität Hamburg) und Industrie ebenso beteiligt wie der Sensorhersteller Pepperl+Fuchs.
Die Potenziale des Zukunftsmarkts heben
„Heute werden zahlreiche Automatisierungsprojekte nur deshalb nicht realisiert, weil bei deren Umsetzung jedes Mal ein großer initialer Aufwand für die Kartenerstellung und die Inbetriebnahme von Fahrzeugen anfällt“, beschreibt Tino Krüger-Basjmeleh den Ist-Zustand und damit die Hintergründe des Forschungsprojekts. Er ergänzt: „Spätestens an dieser Stelle besteht die Gefahr, dass Kunden abwinken und aufkeimende Automatisierungspläne verwerfen.“ Tatsächlich werden also große Potenziale in einem wichtigen Zukunftsmarkt verschenkt. Um dies zu ändern, werden Karten benötigt, die Mensch und Maschine in die Lage versetzen, unterschiedliche Bedarfe zu bedienen und komplexe Entwicklungen zu entkoppeln. Zudem sollten diese Karten auch von Nichttechnikern schnell und einfach an die jeweilige Umgebung anpassbar sein. „Sind diese Voraussetzungen erfüllt, dann werden die intelligenten Lokalisierungstechnologien schon in naher Zukunft Kosten senken, die Produktivität steigern und die Arbeitssicherheit erhöhen. Mit den Ergebnissen des jetzt abgeschlossenen IIL-Projekts sind wir diesen Zielen einen großen Schritt nähergekommen“, ist sich der Robotikexperte sicher.
Der OPX iGo neo brachte ideale Voraussetzungen mit
Ein wichtiger Erfolgsgarant des IIL-Forschungsprojekts war der von STILL eingebrachte autonome Horizontalkommissionierer OPX iGo neo. „Mit der in dem OPX iGo neo bereits in Serie verbauten Sensorik ist das integrierte Fahrzeugrobotiksystem bereits von Haus aus in der Lage, alle Fragestellungen zu beantworten, die ein automatisiertes Fahrzeug beantworten muss“, beschreibt Tino Krüger-Basjmeleh. Diese Vorteile hat das Fahrzeug gewinnbringend in das Forschungsprojekt eingebracht. Doch auch STILL und seine Kunden können aus diesem Umstand einen wichtigen Nutzen ziehen. „Während des Projektverlaufs haben wir viele neue Fähigkeiten für den OPX iGo neo entwickelt und damit seine Autonomie nochmals deutlich gesteigert. So ist ein neuer Prototyp des Fahrzeugs entstanden, mit dem wir unseren Kunden künftig zahlreiche Automatisierungsansätze sehr anschaulich und ohne großen Aufwand demonstrieren können“, so Krüger-Basjmeleh.
Beispielsweise hat das autonome Fahrzeug während des Forschungsprojekts erstmals gezeigt, dass es sehr flüssig und von den Nutzer*innen nahezu unbemerkt umschalten kann zwischen dem manuellen, dem vollautomatischen und dem autonomen Assistenzbetrieb. Konkret laufen diese Prozesse in der Praxis so ab: Das Fahrzeug erreicht den Kommissionierer oder die Kommissionierin im Automatikmodus mit einer zuvor aufgenommenen Palette und schaltet dann in den Assistenzbetrieb um. In diesem Modus begleitet es das Bedienpersonal im Kommissionierprozess, sodass die Bediener*innen individuell Waren zusammenstellen können und sich das Fahrzeug dabei als „verlängerter Arm“ fortwährend an den Bediener*innen orientiert. Am Ende des Kommissionierprozesses bringt das Fahrzeug den Auftrag automatisch in Richtung Übergabestelle. „Das ist tatsächlich ein Novum für die gesamte Intralogistikbranche. Dass dieser Prozess so flüssig läuft, haben wir im Zuge des Forschungsprojekts erstmalig darstellen können. Das Bedienpersonal wird dabei durch diese COBOT (Kollaborativer Roboter) -Funktionalität optimal unterstützt“, freut sich der Robotikexperte.
Fazit
Unter dem Strich war das IIL-Forschungsprojekt ein voller Erfolg. Für die Weiterentwicklung der Lager- und Produktionslogistik – aber auch für STILL. „Wir bei STILL beschäftigen uns bereits sehr lange mit dem Thema Automatisierung und können unseren Kunden bereits heute sehr effiziente Lösungen anbieten. Diese Ansätze möchten wir in Zukunft weiter optimieren“, sagt Tino Krüger-Basjmeleh. Es müsse jedoch stets überdacht werden, welche Produkte tatsächlich dem Kundenbedarf entsprechen und zur Serienreife gebracht werden. Mit den Ergebnissen des IIL-Projekts können zukünftig Planungs- und Inbetriebnahmeprozesse vereinfacht werden, wie der Experte erläutert: „Durch die intelligenten Karten und die neuen Fahrzeugfähigkeiten können wir zukünftig schnell und reibungslos automatisierte Fahrzeuge beim Kunden installieren und mit ihm darüber beraten, ob die vorgeschlagene Lösung seinen Bedarf tatsächlich abdeckt. So hilft uns die Teilnahme an derartigen Forschungsprojekten einerseits dabei, den Kundennutzen zu steigern. Auf der anderen Seite können wir unseren Vorsprung auf unsere Marktbegleiter aufrechterhalten.“
