Robotertechnik im Lager – ein umfassender Überblick

Lagerroboter kümmern sich in einem kompakten „Cube Storage“-Lager um das Sortieren und Entnehmen von Bins, in denen Artikel lagern.
‍

Die Rolle von Robotik im Lagerbetrieb

Im weitläufigen Bereich der Lagerlogistik markiert das Aufkommen der Lagerroboter einen bedeutenden Schritt in Richtung operative Exzellenz und Innovation. Unternehmen sind bestrebt, ihre Prozesse zu rationalisieren und der immer schneller werdenden Nachfrage gerecht zu werden. Vor diesem Hintergrund ist Robotik ein großer Sprung hin zu mehr Effizienz. Zur Auswahl stehen dabei verschiedene Lösungen, die die traditionellen Vorgehensweisen revolutionieren.

Wir wollen uns also einmal näher mit Lagerrobotik beschäftigen. Dabei betrachten wir verschiedene Robotersysteme und die Rollen, die sie im Lagerbetrieb spielen können. Von der Ein- und Auslagerung durch automatische Robotersysteme bis hin zu einem schnellen Picking mithilfe von Roboterarmen: Jede Komponente spielt eine wichtige Rolle dabei, die Lieferkette zu verbessern.

Es geht uns hier nicht nur darum, die Mechanik hinter den Robotern zu verstehen. Vielmehr möchten wir auch würdigen, welch weitreichende Auswirkungen diese Technologien auf Effizienz, Genauigkeit und Anpassungsfähigkeit im Lager haben. Ganz gleich, ob Sie Fachkraft für Logistik sind und die Abläufe verbessern möchten oder ob Sie einfach aus Neugier mehr über die Zukunft der Lagerbranche erfahren möchten: In diesem Blog über Lagerroboter liefern wir Ihnen einen umfassenden Überblick darüber, wie sich die Technologie im Bereich Lagerung und Vertrieb verändert.

Eine kurze Geschichte der Lagerrobotik

Die Geschichte der Lagerrobotik geht weiter zurück, als man denkt. Sie ist verbunden mit der Entwicklung von Industrierobotern im weiteren Sinne. Den Anfang markiert dabei überraschenderweise eine Cocktailparty im Jahr 1956: Damals traf Joseph Engelberger – der „Vater der Robotik“ – auf den Erfinder George Devol Jr. Die beiden kamen ins Gespräch und unterhielten sich über Devols Arbeit im Bereich Automatisierung. Engelberger war inspiriert von Devols Enthusiasmus und von seinen Ideen. Also half er bei der Finanzierung der Arbeit, aus der dann „Unimate #001“ entstand – der weltweit erste Industrieroboter. Dieser wurde 1959 als Prototyp an einem Fließband von General Motors installiert. Bereits 1961 gab es dann mit der Baureihe „Unimate 1900“ den ersten serienmäßig hergestellten Roboterarm für die Fabrikautomatisierung, der auch im selben Jahr noch patentiert wurde.  

Der Leistungsumfang dieser ersten Roboter war begrenzt. Ihre Wirkung jedoch war sofort spürbar und läutete eine neue Ära in der Anwendung automatisierter Systeme ein. Seitdem hat sich die Industrie- und Lagerrobotertechnik rasant weiterentwickelt. Durch die Konvergenz von immer leistungsstärkeren Prozessoren, Fortschritten auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz (KI) und Konzepten wie dem Internet der Dinge konnte diese Technologie dabei ihr volles Potenzial entfalten.

AutoStore ist ein Beispiel für ein modernes robotergestütztes Lagersystem zum Ein- und Auslagern von Waren in einem Lager. Solche Systeme werden auch als automatisierte Lager- und Bereitstellungssysteme bezeichnet.

‍

Wie funktionieren moderne Lagerroboter?

Moderne Lagerroboter arbeiten mit einer Kombination aus hoch entwickelter Hardware und fortschrittlicher Software. Das ermöglicht es ihnen, eine Vielzahl von Aufgaben auszuführen – angefangen beim einfachen Materialtransport bis hin zur komplexen Auftragsabwicklung. Im Folgenden wollen wir die typischen Funktionen dieser Roboter aufschlüsseln:

1. Navigation: Viele Roboter nutzen Sensoren und Kameras, um ihren Weg durchs Lager zu finden. Einige folgen vorgegebenen Pfaden, die durch Linien (im Falle von fahrerlosen Transportfahrzeugen), Schienen (beispielsweise bei den „Cube Storage“-Robotern von AutoStore) oder Drähte markiert sind. Andere Systeme (wie zum Beispiel autonome mobile Roboter) nutzen die sogenannte SLAM-Technologie („Simultaneous Localization and Mapping“, zu Deutsch: „simultane Positionsbestimmung und Kartierung“), um sich frei im Lager zu bewegen und dabei auch auf Veränderungen in ihrer Umgebung entsprechend zu reagieren.
2. Erkennung und Interaktion: Diese Roboter sind mit verschiedenen Sensoren ausgestattet. So können sie Hindernisse erkennen und umfahren, Waren identifizieren und auf sichere Art und Weise Hand in Hand mit menschlichen Mitarbeitenden arbeiten. Die Roboter verwenden dabei häufig Barcode-Scanner oder RFID-Lesegeräte, um Artikel beim Picking und bei der Platzierung zu identifizieren.
3. Datenverarbeitung: Moderne Roboter sind mit einer zentralen Software verbunden, die ihnen Anweisungen sendet und Updates über die Aktivitäten der Roboter erhält. Die ausgeklügelte Software erteilt kontinuierlich Befehle und optimiert die Aktionen der Roboter im Hinblick auf Effizienz. Zudem lässt sie sich mit einem Lagerverwaltungssystem integrieren.‍
4. Maschinelles Lernen und KI: Moderne Robotersysteme nutzen Algorithmen des maschinellen Lernens und künstliche Intelligenz, um sich mit der Zeit zu verbessern. Sie können Muster analysieren, den Bedarf vorhersagen und sogar die besten Routen und Methoden für Picking und Sortierung planen. Dabei werden sie immer effizienter, je mehr Daten sie verarbeiten.‍
5. Kollaboration: Roboter können mit anderen Robotern und mit menschlichen Mitarbeitenden zusammenarbeiten, um für optimale Abläufe im Lager zu sorgen. Kollaborative Roboter oder kurz „Cobots“ sind speziell darauf ausgelegt, an der Seite von Menschen zu arbeiten. Sie übernehmen sich wiederholende oder anstrengende Aufgaben, während der Mensch für die komplexere Entscheidungsfindung zuständig ist.‍
6. Ausführung von Aufgaben: Lagerroboter führen eine Reihe von Aufgaben aus. Dazu gehören beispielsweise die Entnahme von Artikeln aus einem Lager, der Transport von Waren durch das Lager, das Sortieren von Artikeln in verschiedene Kategorien für den Versand und sogar das Verpacken von Bestellungen. Einige Roboter sind auf bestimmte Aufgaben wie das Heben schwerer Gegenstände spezialisiert, andere wiederum sind vielseitiger.‍
7. Aufladen und Wartung: Um einen kontinuierlichen Betrieb aufrechtzuerhalten, kehren einige Roboter selbstständig zu den Ladestationen zurück, wenn ihre Batterien leer sind. Andere Roboter wiederum werden mit austauschbaren Batteriepacks betrieben. Basierend auf der Analyse der Betriebsdaten wird oft eine vorausschauende Wartung durchgeführt, um Ausfälle zu vermeiden.

Moderne Lagerroboter sind integrale Bestandteile eines vernetzten Systems, bei dem die Aktivitäten jedes einzelnen Roboters mit dem gesamten Arbeitsablauf des Lagers synchronisiert sind. So kann ein nahtloser Betrieb gewährleistet werden – und zwar von der Bestandsverwaltung bis zum Order Fulfillment.

In den allermeisten Fällen wirkt sich der Einsatz von Lagerrobotern äußerst positiv aus. Eine kürzlich von IDC durchgeführte Marktstudie ergab, dass die Mehrzahl der Serviceroboter-Projekte im kommerziellen Bereich zu zweistelligen Produktivitäts-, Effizienz- und Kapazitätssteigerungen führte. Die Forschung zeigt jedoch, dass nur 20 Prozent der Lager weltweit automatisiert sind. Das verdeutlicht, wie groß der Wettbewerbsvorteil ist, der aktuell durch Automatisierung erzielt werden kann.

Tauchen wir also tiefer ein in die Welt der Lagerroboter. Im Folgenden wollen wir uns nun einmal die verschiedenen Rollen anschauen, die Lagerroboter einnehmen können. Dabei wollen wir uns auch mit den Fähigkeiten und Funktionen der verschiedenen Systeme beschäftigen.

‍Diese Rollen können Roboter im Lager einnehmen

Robotik spielt in der modernen Lagerautomatisierung eine entscheidende Rolle, da sie zahlreiche Herausforderungen der Branche effektiv bewältigt. Zu nennen sind hier beispielsweise das Management komplexer Lieferketten, die Notwendigkeit einer flexiblen Auftragsabwicklung, eskalierende Arbeitskosten und die schwindende Verfügbarkeit von Arbeitskräften in den entwickelten Volkswirtschaften. Indem Lager ihre Automatisierung ausweiten, können sie die Fehlerquote erheblich senken. Das erhöht die Kundenzufriedenheit. Zudem verschafft es den Firmen den Ruf, effizient und modern zu sein. Doch wie genau können Roboter in diesen Bereichen helfen?

Ein- und Auslagerung von Waren

Im Hinblick auf die Abläufe im Lager haben die zur Ein- und Auslagerung von Waren eingesetzten Methoden einen erheblichen Einfluss auf die Gesamteffizienz und -produktivität. Traditionell ist die Ein- und Auslagerung ein manueller Prozess, bei dem Mitarbeitende Artikel physisch zu bestimmten Lagerpositionen bringen und dort auch wieder einsammeln. Diese Methode ist zwar einfach, birgt aber einige Herausforderungen in Bezug auf Geschwindigkeit, Genauigkeit und Arbeitsaufwand. In modernen Lagern werden zunehmend Roboter eingesetzt, um diese Aufgaben zu erledigen. Die Robotersysteme für die Ein- und Auslagerung von Waren in einem Lager werden als automatisierte Lager- und Bereitstellungssysteme (AS/RS) – oder auch einfach als „automatische Lagersysteme“ – bezeichnet. Im Folgenden werden verschiedene Arten von Robotersystemen für die Ein- und Auslagerung von Waren vorgestellt.

Robotergestützte automatische Lagersysteme – die „Cube Storage“-Roboter von AutoStore

Unter den automatischen Lagersystemen sticht die Lösung von AutoStore hervor: Sie besteht aus einer Flotte von „Cube Storage“-Lagerrobotern, die geschickt durch ein extrem dichtes würfelförmiges Lager manövrieren. Dieses würfelförmige Lager wird auch als Grid bezeichnet. Es ist vollgepackt mit in Stapeln angeordneten Bins, in denen Artikel lagern. Oben auf dem Grid bewegen sich die Roboter. Sie können eine Geschwindigkeit von bis zu 3,1 Metern pro Sekunde erreichen. Dabei zeichnen sie sich nicht nur durch ihre individuelle Beweglichkeit aus, sondern auch durch ihre kollektive Arbeitsweise. Die hohe Leistungsfähigkeit lässt sich im Kern auf die synchronisierte Choreografie mehrerer Roboter zurückführen, die Aufgaben parallel ausführen. Dank fortschrittlicher Software kann AutoStore diese Schar an Robotern nutzen, um einen optimalen Durchsatz zu erzielen.

Die Roboter sind mit ausgeklügelten Hebemechanismen ausgestattet. Auf Anweisung der Steuerungssoftware (auch Controller genannt) nehmen sie geschickt Bins auf, transportieren diese zum gewünschten Ort und setzen sie dort wieder ab. Wenn ein bestimmter Artikel angefordert wird, lokalisiert der Roboter den entsprechenden Bin, entnimmt ihn aus dem jeweiligen Stapel und transportiert ihn dann zu einem Arbeitsplatz (Port). Dort arbeiten die Lagermitarbeitenden, die Artikel aus dem Bin entnehmen oder den Bin wieder auffüllen.

Die Roboter holen effizient Bins hervor, die unter anderen Bins gelagert sind. Dabei sorgen sie dafür, dass selbst die Bins in der untersten Ebene schnell erreicht werden. Hier ist allerdings anzumerken, dass die Bins auf dieser untersten Ebene statistisch gesehen bei weniger als fünf Prozent der Anfragen im System gebraucht werden.

Nach der Entnahme bzw. nach dem Replenishment bringt der Roboter den Bin dann wieder zurück an den strategisch jeweils besten Platz im Grid. Hier werden fortschrittliche Algorithmen eingesetzt, sodass die Effizienz kontinuierlich gesteigert werden kann. Auch ohne diese Algorithmen wandern die am häufigsten genutzten Bins im Laufe der Zeit auf ganz natürliche Weise im Grid immer weiter nach oben – bis sie schließlich in der obersten Ebene lagern. Konkret sind so etwa 40 Prozent der Bins von oben sofort zugänglich, ohne dass sie erst von unteren Ebenen hervorgeholt werden müssen.

Diese Roboter sind zudem äußerst energieeffizient: Zehn Roboter verbrauchen so wenig Energie wie ein Staubsauger. Zudem weist das Grid, in dem die Bins lagern, eine hohe Dichte auf. Das bedeutet, dass die Roboter auch keine so große Entfernung zurücklegen, wie es bei vielen anderen Systemen mit Lagerrobotern der Fall ist.

Bei AutoStore bewegen sich die Lagerroboter ausschließlich auf dem Grid. Dadurch sind sie von menschlichem Lagerpersonal separiert, was die Sicherheit verbessert. Doch nicht nur das: Auf diese Weise wird auch die zusätzliche Herausforderung vermieden, dass sich Roboter an eine sich verändernde Umgebung anpassen zu müssen – wie beispielsweise im Fall von fahrerlosen Transportfahrzeugen oder autonomen mobilen Robotern. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Roboterflotte von AutoStore immer sehr flexibel ist. Sollte ein Roboter ausfallen oder gewartet werden müssen, kann er leicht aus dem System entfernt werden – ohne dass dies andere Abläufe im System beeinträchtigt. Wenn das Unternehmen wächst und weitere Roboter benötigt werden, können diese einfach im Grid ergänzt und binnen kürzester Zeit in die Flotte integriert werden. Dies ist einer der Gründe, warum die Systeme von AutoStore eine globale Systemverfügbarkeit von 99,7 Prozent aufweisen.

Sehen Sie sich das Video an und finden Sie heraus, wie das „Cube Storage“-System funktioniert.

‍

Robotergestützte automatische Lagersysteme – fahrerlose Transportfahrzeuge (mobile Roboter)

Zwei weitere Arten von Robotersystemen im Lager sind fahrerlose Transportfahrzeuge („Automated Guided Vehicles“, AGV) und ihre kleineren Verwandten, die fahrerlosen Transportwagen („Automated Guided Carts“, AGC). Diese Roboter bewegen Bestände – und zwar oft ganze Gänge auf einmal – von einem Punkt zum anderen. Geleitet werden sie dabei entweder über einen Magnetstreifen oder mithilfe einer vorinstallierten Karte in Kombination mit einer Sensoreinheit. Über eine Bestandsverwaltungs-Software wie beispielsweise ein Lagerverwaltungssystem ist dabei für einen ständigen Informationsfluss gesorgt. Gleichzeitig tragen diese Roboter zur Verbesserung der Effizienz bei, indem sie sich um schwere oder gefährliche Lasten kümmern und so die körperliche Belastung für die Mitarbeitenden reduzieren. Um effizient arbeiten zu können, benötigen diese Roboter eine geeignete Umgebung. Ähnlich wie automatische Staubsauger haben sie möglicherweise Schwierigkeiten beim Übergang zwischen verschiedenen Oberflächen, bei unebenen Böden oder auch bei anderen Hindernissen. Wenn mobile Roboter wie fahrerlose Transportfahrzeuge oder auch autonome mobile Roboter im Lager eingeführt werden, ist es zudem wichtig, dass alle Mitarbeitenden über die entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen unterrichtet werden. Denn diese Roboter arbeiten im selben Bereich wie die menschlichen Mitarbeitenden. Da ist es nicht ungewöhnlich, dass fahrerlose Transportsysteme auch mal mit Gabelstaplern zusammenstoßen. Hinzu kommt, dass diese Art von Roboter einen wesentlich höheren Platzbedarf hat als beispielsweise die „Cube Storage“-Lösung. Dennoch sind sie im Vergleich zu manuellen Vorgängen deutlich effektiver, wenn es darum geht, die Produktivität im Lager zu verbessern. Des Weiteren können sie Fördersysteme ersetzen, wenn in einem Lager eine flexiblere Lösung als ein statisches System benötigt wird.

Robotergestützte automatische Lagersysteme – autonome mobile Roboter (mobile Roboter)

Ein ähnliches System ist der autonome mobile Roboter (AMR). Dieser nutzt Sensoren, Karten und Software, um sich in seiner Umgebung zurechtzufinden. Vorgeplante oder festgelegte Routen sind dabei nicht erforderlich. Diese Roboter können den Bestand basierend auf ihnen zugewiesenen Aufgaben verwalten. Dabei entwickeln sie je nach Bedarf ihre eigenen Wege durch das Lager. In der Regel können AMR Hindernissen aus dem Weg gehen, die ein fahrerloses Transportfahrzeug oder einen fahrerlosen Transportwagen behindern würden. Dabei verlassen sich die autonomen mobilen Roboter auf eine Reihe von Sensoren, beispielsweise auf RFID-Technologie und auf Scanner. Dennoch können auch bei diesen Robotern Probleme auftreten, wenn sie sich in einem unvorhersehbaren externen Umfeld bewegen müssen. Ähnlich wie bei den fahrerlosen Transportfahrzeugen sind auch hier besondere Sicherheitsmaßnahmen und entsprechende Schulungen des Lagerpersonals erforderlich, um Kollisionen zwischen Mensch und Roboter zu vermeiden. Autonome mobile Roboter können dazu beitragen, redundante oder sich wiederholende Aufgaben zu reduzieren. Zudem finden sie sich mit einer Vielzahl von Regalen mit Artikeln zurecht und können auf diese Artikel zugreifen. Allerdings müssen sie regelmäßig gewartet werden, um mit optimaler Effizienz zu arbeiten. Hinzu kommt, dass hier im Gegensatz zur „Cube Storage“-Lösung Platzbeschränkungen durch Regale oder auch Höhenbeschränkungen zum Tragen kommen. Denn autonome mobile Roboter benötigen beispielsweise oft bis zu 75 Prozent mehr Platz als ein „Cube Storage“-System. Dennoch können diese Roboter für andere Aufgaben innerhalb des Lagers nützlich sein. Als Beispiele sind hier die automatische Sortierung und das Batch Picking zu nennen.

Robotergestützte automatische Lagersysteme – autonome Drohnen

Lieferdrohnen sind unbemannte Luftfahrzeuge, die leichte Artikel sowohl innerhalb eines Lagers als auch über größere Entfernungen transportieren. Die unbemannten Luftfahrzeuge haben zwischen vier und acht Propeller und können sowohl autonom als auch unter Aufsicht von Bedienpersonal eingesetzt werden. Der aktuelle Stand der Forschung deutet darauf hin, dass sie innerhalb eines bestimmten Raums von größtem Nutzen sein werden. Das wäre beispielsweise in einem Lager oder auch auf der sogenannten „letzte Meile“, also in der letzten Phase des Transports zum Kunden. Im Falle von Lagern können solche Drohnen zur Optimierung der Bestandsprozesse beitragen: Sie können schnell auf Bereiche zugreifen und diese scannen. Dabei können sie sich frei bewegen und entsprechende Meldungen an das Lagerverwaltungssystem senden. Sie benötigen keine vorgegebenen Routen und auch keine Streckenmarkierung per Laser. Stattdessen verlassen sie sich auf optische Systeme in Verbindung mit maschinellem Lernen, um in den drei Dimensionen zu navigieren.

Drohnen versprechen eine beträchtliche Platzersparnis, aber bleiben zunächst einmal eben nur ein theoretisches Versprechen. Im kommerziellen Bereich gibt es keine Lagersysteme mit unbemannten Luftfahrzeugen, die den bestehenden Lagerroboter-Systemen gleichwertig sind. Zudem werden die heute bereits eingesetzten Systeme mit unbemannten Luftfahrzeugen von Mitarbeitenden gesteuert. Aufgrund des erhöhten Energiebedarfs beim Fliegen, der komplexeren Sensorik und der begrenzten Tragfähigkeit werden solche Systeme gegenüber leistungsfähigeren, vielseitigeren und einfacheren Systemen wie beispielsweise den Robotern aus den Baureihen R5 und B1 weiterhin Nachteile aufweisen.

Picking

G2P-Roboter als Unterstützung beim Picking durch menschliches Personal

Das Picking ist ein grundlegender Vorgang im Lager. Es ist entscheidend für das Order Fulfillment und auch für das Replenishment der Bestände. Traditionell handelt es sich dabei um eine arbeitsintensive Aufgabe, bei der die Artikel von den Lagerbereichen zu Behältern oder Packstationen transportiert werden. Die Einführung von robotergestützten G2P-Systemen („Goods to Person“, also „Ware zur Person“) und von Robotern für die Stückgut-Kommissionierung hat diesen Prozess jedoch revolutioniert. Dadurch konnten Effizienz und Geschwindigkeit erheblich gesteigert werden.

Das robotergestützte „Cube Storage“-System von AutoStore ist ein Beispiel für eine G2P-Lösung. Die Roboter sorgen hier für ein deutlich schnelleres Picking, indem sie autonom Bins mit Artikeln direkt zu den Mitarbeitenden bringen, die an Arbeitsplätzen (Ports) arbeiten. Durch diesen Ansatz wird die Zeit drastisch reduziert, in der sich Mitarbeitende quer durchs Lager bewegen müssen. Stattdessen arbeiten sie nun von einem Ort aus und können sich auf das Sortieren und das Verpacken der bereitgestellten Artikel konzentrieren. Da Bins nun von AutoStore Robotern zu den Mitarbeitenden gebracht werden, werden Arbeitsabläufe rationalisiert, Fehler reduziert und die Gesamtproduktivität erhöht.

Pick-and-Place-Roboter – vollautomatisches Picking

Hier zu sehen sind Pick-and-Place-Roboter – auch „Stückgut-Roboter“ genannt –, die mit einem G2P-System von AutoStore integriert sind. Wo sich normalerweise menschliches Personal um das Picking der bereitgestellten Artikel kümmert, übernimmt hier ein Stückgut-Roboter die Kommissionierung.

Parallel zu diesen Fortschritten sind auch Stückgut-Roboter bzw. Pick-and-Place-Roboter entstanden. Sie wurden entwickelt, um den Picking-Vorgang weiter zu automatisieren. Während die Roboter von AutoStore Teil des G2P-Systems sind, handelt es sich bei Stückgut-Robotern um spezialisierte Arme oder Maschinen. Diese sind darauf ausgelegt, einzelne Artikel aus den von den G2P-Systemen bereitgestellten Bins zu entnehmen. Stückgut-Roboter sind ausgestattet mit fortschrittlichen Technologien wie Sensoren, Bildverarbeitungssystemen und künstlicher Intelligenz. So können sie Artikel identifizieren, greifen und korrekt in Auftragskisten oder auf Fördersystemen platzieren.

Wenn Lager Stückgut-Roboter in ihre Abläufe integrieren, können sie nicht nur den Transport der Waren zur Picking-Station automatisieren: Vielmehr erfolgt dann auch das Entnehmen einzelner Artikel aus den Bins automatisch. Dieser duale Ansatz, bei dem G2P-Systeme für das Bereitstellen von Bins und Stückgut-Roboter für das Entnehmen der Artikel eingesetzt werden, beschleunigt den Picking-Prozess noch weiter. Gleichzeitig reduziert dieser Ansatz den Arbeitsaufwand und er minimiert Fehler. Das führt wiederum zu einem effizienteren, kontinuierlichen Betrieb mit höherem Durchsatz.

Sortierung

Die automatisierte Sortierung ist eine Technologie, die in Lagerbetrieben eingesetzt wird, um Artikel schnell und präzise zu identifizieren, zu sortieren und an die vorgesehenen Stellen zu leiten. In der Regel kommt dabei eine Kombination von Förderanlagen, Barcode-Scannern und Umlenkmechanismen zum Einsatz. Beispielsweise können mobile Roboter oder Fördersysteme abgewickelte Aufträge automatisch transportieren und nach Postleitzahlen in verschiedene Behälter sortieren. Durch den Einsatz automatischer Sortiersysteme können Unternehmen die Effizienz und Genauigkeit ihrer Vertriebsprozesse erheblich steigern. Das führt zu einer schnelleren Auftragsabwicklung, geringeren Arbeitskosten und einer höheren Kundenzufriedenheit aufgrund der schnelleren und zuverlässigeren Lieferung. Diese Technologie ist in der modernen Logistik unverzichtbar, um das hohe Volumen und das schnelle Tempo der Warenbewegungen in Lagern und Vertriebszentren zu bewältigen.

Verpackung

Auch der Verpackungsprozess kann mithilfe von Lagerrobotern automatisiert werden. Dabei kommen automatische Verpackungssoftware und Packroboter zum Einsatz. Diese sind speziell darauf ausgelegt, diese Aufgabe effizienter und weniger ressourcenintensiv zu gestalten.

Konkret funktioniert das wie folgt:

1. Automatische Verpackungssoftware: Diese Software ermittelt die effizienteste Kartongröße für eine bestimmte Ansammlung von Artikeln. So können Verschwendung minimiert und Materialkosten reduziert werden. Die Software berücksichtigt die Maße und die Mengen der zu versendenden Artikel. Basierend darauf wählt oder konstruiert sie einen Karton, der genau zu den Artikeln passt. So wird kein Platz verschwendet.
2. Packroboter: Diese Roboter automatisieren den Verpackungsprozess. Nützlich ist das besonders für kleinere und weniger zerbrechliche Artikel. Die Roboter legen diese Artikel schnell in entsprechende Beutel, versiegeln diese Beutel und bereiten sie dann für den Versand vor. Das erfolgt viel schneller, als es manuell möglich wäre.

Beide Systeme nutzen fortschrittliche Sensoren, um die Größe, das Gewicht und andere Merkmale der zu verpackenden Artikel zu erkennen. Auf diese Weise stellen sie sicher, dass jeder Artikel auf die platz- und materialsparendste Weise verpackt wird – und dabei immer entsprechend der spezifischen Anforderungen des jeweiligen Artikels. Dadurch wird der Verpackungsprozess nicht nur schneller, sondern auch kosteneffizienter. Zudem reduziert es die Auswirkungen auf die Umwelt, da Verschwendung auf ein Minimum reduziert wird.

Transport und Replenishment

Fahrerlose Transportwagen eignen sich ideal für den Transport von Artikeln und für das Replenishment von Beständen. Sie ermöglichen auf einen Schlag Rund-um-die-Uhr-Betrieb und eine genaue Bestandsverwaltung – und das auf nahtlose Art und Weise. Solche automatischen Lagersysteme behalten die Lagerbestände im Blick und senden Benachrichtigungen, wenn die Bestände einen bestimmten Schwellenwert unterschreiten. Damit unterstützen sie effektiv Bestellsysteme, die nach dem Just-in-Time-Prinzip arbeiten.

{{cta1}}

So wirken sich Robotersysteme im Lager auf das Personal aus

In Lagern werden unsere Körper einer hohen Belastung ausgesetzt. Zum einen wird hier in großen Höhen und mit schweren Lasten gearbeitet – was zwei der häufigsten Ursachen für Verletzungen im industriellen Bereich sind. Zum anderen kommen hier auch Gabelstapler zum Einsatz. Und Angaben der amerikanischen Arbeitsschutzbehörde Occupational Safety and Health Administration (OSHA) zufolge weisen diese eine Unfallquote von elf Prozent auf. Die Einführung von Automatisierungstechnik kann hier die Belastung der Lagermitarbeitenden verringern. Das gilt insbesondere mit Blick auf G2P-Systeme, die Waren zu den Mitarbeitenden bringen. Bei solchen Systemen können sich die Mitarbeitenden an einem Arbeitsplatz (Port) um Order Fulfillment und um das Replenishment der Bestände kümmern. Bei der Entwicklung der fortschrittlichsten Arbeitsplätze wird dabei direkt an das Bedienpersonal gedacht. So bietet beispielsweise AutoStore mit dem FusionPort einen ergonomisch fortschrittlichen Hochgeschwindigkeits-Arbeitsplatz, der übermäßige Bewegungen überflüssig macht und so die Belastung und Ermüdung des Körpers reduziert. Die Arbeitsplätze (Ports) von AutoStore sind so konzipiert, dass sie eine komfortable Arbeitsumgebung für das Personal im Lager schaffen. Sie fördern das Wohlbefinden der Mitarbeitenden und tragen möglicherweise auch zur Bindung ans Unternehmen bei. Die Sicherheit wird dabei durch die Einführung von Robotern auf ganzer Linie verbessert. Denn hier ist insbesondere zu berücksichtigen, dass diese Systeme für die Übernahme genau solch schwieriger Aufgaben optimiert sind.

Natürlich gibt es Sorgen dahingehend, dass Arbeitsplätze überflüssig werden. Zu den Hauptantriebskräften für die Automatisierung zählt jedoch die Notwendigkeit, die Produktivität zu verbessern, Platz zu sparen und gleichzeitig die Auswirkungen des sich verschärfenden Arbeitskräftemangels zu minimieren. Denn dieser wird sich im Laufe der Zeit immer stärker bemerkbar machen. In allen hoch entwickelten Volkswirtschaften wächst die Nachfrage nach Lagern stärker als die Anzahl der verfügbaren Arbeitskräfte. Hinzu kommt, dass in Japan, Europa, den USA und China auch der Anteil der Arbeitskräfte in der Bevölkerung zurückgeht. Mithilfe von Lagerrobotern kann die Lagerhaltung bedarfsgerecht skaliert werden. Zudem können Arbeitskräfte auf wertvollere Aufgaben umverteilt werden. Und des Weiteren ist es auch möglich, das Risiko von Engpässen zu minimieren – denn schließlich sind Unternehmen weniger abhängig von kurzfristig verfügbaren saisonalen Arbeitskräften. Einzigartige menschliche Fähigkeiten wie Wissen, Geschicklichkeit und Kreativität werden mit der fortschreitenden Automatisierung von Routineaufgaben an Wert gewinnen. Aufgrund der höheren Rentabilität und des Wachstums von Unternehmen, die in Automatisierung investieren, werden in einigen Fällen sogar mehr Lagerarbeitsplätze geschaffen. Diese werden allerdings körperlich weniger anstrengend sein.

Zufriedenheit am Arbeitsplatz

Die Einführung der Automatisierung wirkt sich oft positiv auf die Arbeitszufriedenheit aus. Denn schließlich übernehmen die Roboter schwere und sich wiederholende Aufgaben. Thomas Liske, Global Logistics Director bei PUMA, betont beispielsweise, dass sich die Zufriedenheit der Mitarbeitenden seit Einführung von AutoStore in seinem Unternehmen deutlich verbessert hat. Er vergleicht die oft als dunkel, schmutzig und strapaziös beschriebene traditionelle Lagerumgebung mit der neuen Anlage mit AutoStore und stellt fest: „Wir können sehen, dass die Leute sehr stolz darauf sind, in einer Umgebung mit AutoStore zu arbeiten, die sehr sauber und technologieorientiert ist.“‍

Sehen Sie sich an, welche Erfahrungen PUMA mit der Einführung von Lagerrobotik gemacht hat.

‍

Schulungsbedarf

Möglicherweise befürchten manche Leute, dass automatisierte Systeme mit Lagerrobotern viel Schulungsbedarf mit sich bringen. Tatsächlich variiert dieser von System zu System. Mit AutoStore ist die Schulung von neuen Lagermitarbeitenden jedoch unglaublich effizient, da das System eine menschenfreundliche und intuitive Benutzeroberfläche hat. Das Unternehmen Knuspr beispielsweise braucht damit nur eine Stunde, um neue Mitarbeitende in die Arbeit mit dem Lagerrobotersystem einzuweisen.

Hinzu kommt, dass die bestehenden Abläufe im Zuge der Einführung von Automatisierung und Lagerrobotern so gut wie nicht unterbrochen werden müssen – sofern diese Einführung denn richtig erfolgt. Das ist ein Bereich, in dem AutoStore punkten kann: Das System hat eine sehr kurze Installationszeit, was Störungen des Kerngeschäfts auf ein Minimum reduziert. Automatische Lagerlösungen wie die „Cube Storage“-Systeme ermöglichen einer Vielzahl von Betrieben eine individuelle Automatisierung, die erhebliche Platz- und Effizienzeinsparungen bieten kann.

Die Wahl des richtigen Systems

Wie bei allen Projekten, die Ihr Unternehmen betreffen, führt als erster Schritt kein Weg vorbei an einer gründlichen Due-Diligence-Prüfung der verschiedenen Anbieter. Wie sehen diese Anbieter Ihren Betrieb? An welchen Systemen haben sie gearbeitet und welchen Mehrwert haben diese Arbeiten den Kunden gebracht (Stichwort Referenzen)? All diese Punkte gilt es zu ergründen. In einem ersten Schritt sollten Sie sich Gedanken zu einer Reihe von Fragen machen. So können Sie sicherstellen, dass Sie das richtige System für Ihre Bedürfnisse auswählen.

Zu diesen Fragen gehören unter anderem die folgenden:

• Wie viel Platz brauche ich im Lager?
• Kann die Lösung Spitzenzeiten der Nachfrage in meinem Betrieb stemmen?
• Welche Betriebszeit weist das System auf?
• Kann die Lösung mit meinem Unternehmen wachsen?
• Wie genau ist das System?
• Wie trägt das System zu einer besseren Sicherheit bei?
• Wie schnell kann das System installiert werden?
• Wie hoch sind die Installations- und Betriebskosten?
• Lässt sich das System leicht skalieren, um Wachstum zu unterstützen?

AutoStore hat einen detaillierten Anbieterleitfaden erarbeitet, der Unternehmen bei der Auswahl des richtigen Systems für die jeweiligen Bedürfnisse helfen soll. Diese Fragen in einem frühen Stadium zu stellen, ist auch Teil eines Dialogs mit potenziellen Anbietern. Denn für viele dieser Punkte brauchen Sie eine Rückmeldung von Anbietern wie AutoStore. Bei einer einfachen Frage nach dem Platz geht es beispielsweise auch um die Art des verfügbaren Platzes, die Dichte des Lagers und die Erweiterungsmöglichkeiten. Zudem ist es wichtig, sich in dieser frühen Phase bereits Referenzen für gleichwertige Systeme einzuholen. Denn diese dienen Ihnen als Unterstützung für Ihren Entscheidungsprozesse.

Unabhängig davon, welches System konkret zu Ihren Anforderungen passt: Die Tendenz in der Branche geht hin zu immer mehr Automatisierung. Denn Unternehmen entdecken, wie sie mit Robotik Kosten senken, den Umgang mit Objekten rationalisieren und die Kundenzufriedenheit verbessern können. Und all das schlägt sich dann letztlich im Marktanteil nieder.

{{cta2}}

Kombinieren verschiedener Robotersysteme

Um den unterschiedlichen Anforderungen im Lager gerecht zu werden, entscheiden sich einige Unternehmen für die Installation gleich mehrerer Arten von Robotern. Dabei werden verschiedene Arten von Robotern für verschiedene Aufgaben im Lager eingesetzt. Einige Unternehmen installieren zum Beispiel AutoStore Systeme für die Ein- und Auslagerung von Waren und fahrerlose Transportfahrzeuge für den Transport der kommissionierten Waren von den Picking-Stationen zu den Versandstellen. Für den Transport von kommissionierten Waren wird AutoStore allerdings am häufigsten mit Fördersystemen integriert, da diese am effizientesten sind. Da es diesen Systemen jedoch nach der Installation an Flexibilität mangelt, entscheiden sich manche Unternehmen eben für fahrerlose Transportfahrzeuge.

Zusammenfassung

Seitdem der Unimate #001 als erster Roboter im Lager installiert wurde, hat sich im Bereich Robotik extrem viel getan. Die Lagerautomatisierung floriert im gesamten Geschäftsfeld. Angesichts des breiten Angebots an verschiedenen Systemen, die sich im Hinblick auf Kosten, Installationszeit und andere Faktoren unterscheiden, stellt sich die Frage: Welches ist die richtige Lösung für Ihr Unternehmen? Wenn Sie mehr zum Thema Lagerautomatisierung erfahren möchten, wenden Sie sich bitte direkt an AutoStore. Wir haben auf diesem Gebiet einen großen Erfahrungsschatz, der mehr als 1250 Systeme in 49 Ländern umfasst. Gerne teilen wir unsere Empfehlungen mit Ihnen.