Schwere Lasten autonom bewegen

In der vernetzten Produktion, in Intralogistik und Versandhandel werden autonome mobile Roboter (AMR) in Zukunft wichtige Akteure sein. Sie können Unternehmen helfen, die steigende Produktvielfalt, kleinere Chargen, immer kürzere Lieferzeiten und den Fachkräftemangel zu bewältigen. Denn AMR transportieren selbstständig auch schwere Lasten oder bewegen ganze Produktionsmaschinen, wenn diese ausgetauscht oder umgesetzt werden müssen. Und im Schwarm arbeiten sie noch effektiver.

Automatisierungsexperten wie Omron entwickeln entsprechende Technologien, die es Unternehmen ermöglichen, flexibler, effizienter und nachhaltiger zu produzieren. Autonome mobile Roboter beispielsweise steigern die Produktivität in Fertigungs- und Logistikprozessen, erhöhen den Durchsatz, vermeiden Fehler, verbessern die Materialrückverfolgbarkeit und sorgen dafür, dass Mitarbeiter sich auf Aufgaben konzentrieren können, die komplexe menschliche Fähigkeiten erfordern. Im Gegensatz zu herkömmlichen fahrerlosen Transportsystemen orientieren sie sich an den räumlichen Gegebenheiten der Anlage und erfordern keine kostspieligen Umbauten.

Mit den Transportrobotern von Omron lassen sich auch Flotten mehrerer autonomer mobiler Roboter bilden. Dabei kombiniert das System verschiedene Technologien: Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) beispielsweise ermöglicht es, Karten unbekannter Umgebungen zu erstellen, gleichzeitig den Standort zu verfolgen und Hindernisse zu vermeiden. Derartige Transportplattformen können in Kooperation mit den Systemintegratoren künftig dazu beitragen, viele weitere Bereiche im industriellen Umfeld zu automatisieren.

Manchmal müssen selbst Produktionsmaschinen ausgetauscht oder umgesetzt werden. Wegen ihres hohen Gewichts und oft beengter Platzverhältnisse in Produktionsstätten ist es aber aufwendig, große Maschinen auf- und abzubauen oder neu zu positionieren. Meist wird diese Arbeit noch per Hand mithilfe von Panzerrollen erledigt. Das Spin-Off Formic des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat jetzt ein teilautomatisiertes Transportsystem für den Austausch von Produktionsanlagen entwickelt, das wie ein Schwarm funktioniert. 

Der Transport so schwerer Lasten ist durch die Kopplung von bis zu 15 Fahrzeugen möglich. Sie sind mittels Funk verschaltet und mit Kameras ausgestattet, sodass sie sich selbst koordinieren und synchron agieren. Maschinen, Anlagen und Güter verschiedenster Größen und Gewichte können mit den starken Winzlingenvon einer einzelnen Person komfortabel und ferngesteuert bewegt werden können. Die Steuerung, ein Joystick, müssen zwar noch händisch bedient werden, die Befehle aber werden automatisch befolgt. Die Last wird vom Boden angehoben und anschließend flexibel bewegt. Bereits ein Verbund aus drei Fahrzeugen ermöglicht den Transport einer typischen Produktionsmaschine im verarbeitenden Gewerbe.

Innovativ sei sowohl das Schwarm-Konzept an sich als auch die Mechanik der einzelnen Fahrzeuge und schließlich die Steuerungssoftware, erklärt Tommi Kivelä vom Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme am KIT. Theoretisch könnten sogar noch mehr als 15 Fahrzeuge gekoppelt und damit noch schwerere Lasten bewegt werden, „dem sind aber durch die Sicherheitssteuerung noch Grenzen gesetzt.“

Formic wird durch das Exist-Gründungsstipendium, einem Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz für Existenzgründungen aus der Wissenschaft gefördert und durch die KIT-Gründerschmiede beratend unterstützt.