Die Automatisierung fördertechnischer Prozesse ist seit jeher Innovations- und Investitionstreiber der Intralogistik. In vielen Bereichen lassen sich Prozesse über unterschiedliche fördertechnische Lösungen automatisieren und Material- und Warenflüsse beschleunigen und Arbeitsprozesse verkürzen. Es gibt aber auch Bereiche, die sich nicht ohne Weiteres über fest installierte Fördertechnik automatisieren lassen. Nicht jedes Lager kann also ein automatisiertes Hochregallager werden. So etwas lohnt sich nur, wenn die vergleichsweise hohen Investitionskosten auch zum Durchsatz passen und weitestgehend standardisierte Lagerplätze genutzt werden können.
Die Werbemittel bei der Ratiopharm-Tochter Transpharm Logistik wechseln jedoch häufig, haben unterschiedliche Formen, Größen und Gewicht. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter kommissionieren sie daher stets individuell für die jeweiligen Empfänger. Dennoch sollte Martin Zwiebel, Supply Chain Analyst bei Transpharm, auch diesen Werbemittelversand weiter verbessern. „Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter kommissionierten Werbeartikel früher mithilfe sperriger Kommissionierwagen“, beschreibt Zwiebel die Situation. Mit Tablets ausgerüstet und teils durch Pick-by-Light-Systeme unterstützt, suchten sie die Ware aus dem gesamten Lager zusammen und fuhren den fertig kommissionierten Wagen eigenständig in die Packerei, wo die Werbemittel versandfertig gemacht wurden. „Auf der Suche nach einer schnelleren und einfacher zu handhabenden Lösung stellte sich heraus, dass ein fahrerloses Transportsystem deutliche Vorteile versprach“, so der Analyst weiter. Gefunden werden musste also ein bezahlbarer Roboterwagen, der selbstständig seinen Weg zum nächsten Lagerplatz findet, dabei einer festgelegten Route folgt und so zum ständigen Begleiter der Mitarbeitenden wird, der eigenständig fährt.
Herstellerunabhängige Plattform
Martin Zwiebel entschied, mit Xito eine offene, herstellerunabhängige Plattform zu testen. Xito ist ein modulares Baukastensystem und Software-Ökosystem des Anbieters Toolify Robotics für Konzeption, Schnittstellenmoderation, Umsetzung und Betrieb von maßgeschneiderten autonomen Intralogistikfahrzeugen und -Robotern. Entstanden ist es aus einem gemeinsamen Projekt mehrerer Universitäten. Das Startup Toolify hat dieses Konzept nun als Spin-off der Technischen Hochschule Ulm bis zu einer marktreifen Lösung weiterentwickelt. Mit ihr hat sich Martin Zwiebel seinen autonom fahrenden Kommissionierwagen nach eigenen Vorstellungen und Anforderungen zusammengesetzt.
„Ich kann mir jeweils die besten Komponenten vom Xito-Marktplatz raussuchen und sie miteinander verbinden“, schwärmt Zwiebel. Der Xito-Marktplatz bietet mittlerweile über 50 Hardware-Bausteine für unterschiedliche autonome Transportlogistik und mobile Pick&Place-Robotikanwendungen: Navigation, Augmented- oder Virtual-Reality, Lokalisierung, intelligente Hindernisvermeidung, Sprach- und Objekterkennung sowie RFID-Leser. Sogar Greifen und Positionieren wäre möglich.
Dr. Dennis Stampfer, Geschäftsführer und Mitgründer von Toolify Robotics hat die hierfür notwendige Software des Baukastensystems mit seinem Team entwickelt. „Wir bieten leicht zu bedienende Werkzeuge, um Plug&Play-Komponenten zu schaffen, mit denen man vergleichsweise einfach auch durchaus komplexe Robotikanwendungen realisieren kann“, sagt Dr. Stampfer. Die Programmierung von Roboteranwendungen wird durch Xito stark vereinfacht und beschleunigt, ohne dass Expertenwissen notwendig ist. „Das Gesamtsystem besteht aus vielen unterschiedlichen Teilsystemen und Geräten. Wir sind mit unserer herstellerunabhängigen Plattform die Dolmetscher.“
Kollaborativer mobiler Roboter
Das Ergebnis bei Transpharm ist ein kollaborativer mobiler Roboter, der den Kommissionierern selbstständig zum nächsten relevanten Regalplatz folgt. Bei den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern kam ein Pilotprojekt mit mehreren Robotern gut an: Seitdem werden sie bei ihrer Arbeit unterstützt und müssen die schweren Kommissionierwagen nicht mehr von Hand schieben.
Wie gehabt, beginnt die Kommissionierung an einem definierten Startpunkt, doch jetzt wird nicht mehr ein neuer Kommissionierwagen genommen, der wie ein Einkaufswagen geschoben werden muss. Es wartet vielmehr ein autonom fahrender Roboter mit Transportwanne, der sie begleitet. Wenn alle Picks getätigt sind, schicken sie den Roboter mit fertig kommissionierter Ware zur Packerei. Dorthin sowie auch im Lager fährt der Wagen autonom über routenoptimierte definierte Pfade. Ein leerer Roboter wartet bereits am Startpunkt für die nächste Kommissionierungsaufgabe.
„Wir konnten mit Xito einfach, schnell und kostengünstig ein autonomes Logistikfahrzeug entwickeln, das zu unserer individuellen Kommissionieraufgabe passt“, bestätigt Zwiebel. „Alles hat einwandfrei funktioniert. Das ist nicht selbstverständlich. Ohne einen Baukasten wie den von Xito herrscht vielfach eine nicht hinreichende Kompatibilität von Komponenten und können bei der Entwicklung solcher Soft- und Hardwarelösungen sehr hohe Kosten entstehen – oftmals zu hohe für die meisten kleinen und mittelständischen Unternehmen.“
Je nach Anforderung sparen Anwender mit Xito jedoch bis zu 75 Prozent der Entwicklungs- und Implementierungszeit herkömmlicher Lösungen. Sie können auf einfache, günstigere Standardkomponenten zurückgreifen, die ohne den Xito-Baukasten nicht miteinander kommunizieren könnten. Weiterer Vorteil: Sie können die Bausteine wieder- und anders verwenden. Dadurch werden heute manche Lösungen praktikabel, die sich früher nur bei hohem Durchsatz und hundertfacher Skalierung amortisierten. Bei Transpharm reichen für das Werbemittellager drei solcher autonomen Kommissionierwagen aus.
Modularer Baukasten braucht modularen Prozessor
„Die Integrationsfähigkeit und fortschrittliche Modularität von Xito benötigen als eine der Kernkomponenten auch eine modulare und flexible Hardwarearchitektur“, erklärt Dr. Stampfer. Die Anforderungen der Xito-Lösungen an die Rechenperformance sind je nach Zusammenstellung der Baukastenkomponenten schließlich unterschiedlich hoch. Die Plattform ermöglicht es deshalb, mittels Computer-on-Modules die Rechenleistung bedarfsgerecht zu skalieren. Neben dem aufgabenspezifischen Loadbalancing wird so auch das applikationsspezifische Preis- und Performance-Balancing ermöglicht.