Die autonome, mobile Robotik (AMR) bietet spannende Möglichkeiten zur Produktionsautomatisierung. Wie funktioniert das System? Und welche Vorteile bietet die Technologie? Wir schauen genauer hin.

Autonome Mobilrobotik ist auf dem Vormarsch

Bereits seit Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts arbeiten Forscher an autonomer Mobilität. Doch erst seit ein paar Jahren macht die Industrie entscheidende Sprünge. Entsprechend vermehren sich die Einsatzmöglichkeiten, vor allem in der Fabrik. Während die reine Fertigung in vielen deutschen Fabriken bereits stark automatisiert abläuft, ist der Automatisierungsgrad der Intralogistik deutlich geringer. Hier entstehen signifikante Einsparungs- und Optimierungspotenziale auf dem Weg zur Fabrik der Zukunft.

Die Herausforderung: Fabriken – speziell im Hochlohnland Deutschland – müssen den Spagat zwischen maximaler Effizienz und gleichzeitig maximaler Flexibilität meistern. Ein automatisierter Materialfluss muss dem gerecht werden. Es braucht automatisierte Lösungen für die Intralogistik, die mit den Menschen in der Fabrik kollaborieren und flexibel einsetzbar sind.

Autonome, mobile Robotik (AMR):

Autonome, mobile Roboter (engl. Autonomous Mobile Robot = AMR) werden auch „Autonomous Intelligent Vehicles (AIV)“ oder „Mobile Industrial Robots (MIR)“ genannt. Sie sind charakterisiert durch ihre selbstständige (autonome) Arbeitsweise. Im Gegensatz zu stationären Robotern können sie sich frei in einer bestimmten Umgebung bewegen und ihre Aufgaben erledigen.

Autonome mobile Roboter oder Fahrerlose Transportsysteme?

Rund um die automatisierte Mobilität als wirksamer Ersatz des klassischen Rollwagens, Hubwagens oder gar Gabelstaplers kursieren verschiedene Begrifflichkeiten. Der Grundgedanke ist bei allen Systemen derselbe: Es geht um den Transport bestimmter Dinge. Was sich unterscheidet ist die Art und Weise des Transports.

Fahrerlose Transportsysteme (FTS) (Engl. Automated Guided Vehicle = AGV) agieren spurgeführt. Sie nutzen eine feste Infrastruktur, bestehend aus z.B. Spurlinien oder Wegmarken. Diese Infrastruktur gilt es in der Fabrik zu installieren, damit fahrerlose Transportsysteme genutzt werden können.

Autonome mobile Roboter (AMR) hingegen benötigen keine solche Infrastruktur. Sie navigieren vollkommen selbstständig und sind in der Routenfindung flexibel. Das Fachmagazin automationspraxis nutzt an der Stelle einen treffenden Vergleich: Ein fahrerloses Transportsystem agiert wie ein klassischer Zug oder eine Straßenbahn, während ein autonomer mobiler Roboter wie ein Auto oder Taxi seine Routen flexibel bestimmt.

Funktionsweise autonomer, mobiler Robotik

Autonome, mobile Roboter sind ausgestattet mit moderner Lasersensorik, sodass sie ihre Umgebung analysieren und auf dieser Basis eine individuelle Karte erstellen (Kartierung). Bei Bedarf kann die Karte anschließend manuell bearbeitet werden, um etwa „rote Zonen“ zu markieren, die der mobile Roboter nicht anfahren soll.

Innerhalb der Karte bewegt sich der Roboter frei und selbstständig, weicht dynamischen Hindernissen aus, sucht sich die effizientesten Routen und stimmt sich ggf. mit der gesamten Flotte ab (siehe Bild).

Autonome, mobile Roboter interagieren flexibel mit ihrer dynamischen Umgebung; Quelle: Omron

Vorteile autonomer, mobiler Robotik

Die Tatsache, dass autonome, mobile Roboter ihre Umgebung detailliert analysieren und entsprechend auf sie reagieren können, bringt einige Vorteile mit sich. Die grundsätzlichen Vorteile dieser Systeme sind:

  • Produktionseffizienz: Produktivität erhöhen & Fehler vermeiden
  • Sicherstellen der Materialrückverfolgbarkeit
  • Einfache Installation: Keine komplexen Umbauten in der Fabrik notwendig
  • Skalierbares Konzept: Simpler Start, und individuelle Erweiterung auf ganze Roboter-Flotten
  • Arbeitssicherheit: Kollaboration mit den Menschen in der Fabrik gewährleistet

Hinzu kommt, dass Mobilroboter einen entscheidenden Beitrag zum Gesundheitsschutz der Menschen beitragen. So ist bekannt, dass monotone, unergonomische Tätigkeiten in der Fabrik zu erheblichen, gesundheitlichen Schäden bei den Mitarbeitern führen. Roboter übernehmen diese Arbeitsschritte, sodass der Mensch sich auf die Tätigkeiten konzentrieren kann, die menschliche Fähigkeiten erfordern.

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Wie funktioniert die wirksame Zusammenarbeit von Mensch und Roboter? Im Gespräch mit Sven Kaluza gehen wir der Frage auf den Grund.

Im Rahmen unseres LMZ Industry Talk haben wir den Mobilrobotik-Experten Sven Kaluza von der Firma Omron getroffen. Gemeinsam sprechen wir darüber, wie Robotik und speziell Mobilrobotik den Menschen und seine Gesundheit schützen kann, wie die Integration funktioniert, und wie die Zukunft der Fabrik samt Roboter und Mensch aussieht.

Anwendung in der Fabrik

Während im Service-Bereich, in Bau- oder Supermärkten bereits erfolgreich autonome, mobile Roboter eingesetzt werden, erkennen auch immer mehr Industrieunternehmen den Nutzen der Technologie. So können die Roboter etwa den Material- oder Bauteiltransport innerhalb der Fertigung übernehmen. Diese Wege gelten klassischerweise als Verschwendung im Sinne der Lean Production. Außerdem stellen die Mobilroboter eine adäquate Schnittstelle zwischen der Fertigung und angrenzenden Bereichen – etwa dem Lager, der Montage oder der Qualitätsprüfung – dar.

Mobilrobotik-Anwendung bei LMZ Lenkering
Quelle: LMZ Lenkering

Auf den Bildern sehen Sie unsere Mobilrobotik-Anwendung bei LMZ Lenkering. Der autonome, mobile Roboter übernimmt bei uns die Transportwege zwischen Fertigung und Montage, bzw. Qualitätsprüfung, und trägt so zur optimierten Intralogistik bei. Die gesamte Funktionsweise dieser Lösung können Sie sich über folgenden Link als YouTube-Video anschauen.

Als industrieller Automatisierer entwickeln wir auch für Sie individuelle Mobilrobotik-Systeme inkl. Aufbaukonstruktionen (siehe Bild), Programmierung und Inbetriebnahme in Ihrer Fertigung. Vereinbaren Sie bei Interesse jederzeit gern einen Beratungstermin.

Weiterführende Links:

🔗 Das gesamte Gespräch mit Mobilrobotik-Experte Sven Kaluza im YouTube-Video.

🔗 Mobilrobotik-Lösungen von LMZ Lenkering im Überblick.

🔗 Weitere Gespräche mit Experten der Branche: Im LMZ Industry Talk.

Dennis Lenkering (B.Sc.)
Maschinenbauingenieur und Geschäftsführer von LMZ Lenkering mit einer tiefen Leidenschaft für digitalisierte, intelligente und automatisierte Produktionsketten.
Torben Fangmann
B2B Marketing Manager mit Inhaltsfokus auf industrielle Themen und branchenspezifische Entwicklungen aus Automatisierung und Industrie 4.0.