Anbieter autonomer mobiler Roboter wollen durch eine autonome Navigation intralogistische Prozesse schnell und einfach automatisieren. Sie sprechen dabei gerne von „AMR“, um sich vom etablierten fahrerlosen Transportsystem (FTS oder AGV) abzugrenzen. „Technologisch begründen lässt sich diese Unterscheidung nicht“, sagt Mathias Behounek. „Ob bei Antriebs-, Batterie-, Steuerungs- oder Sicherheitstechnik – die Hardware der Roboter ist nahezu identisch. Und die oft angeführte überlegene Sensorik wie 3D-Kameras zur Erfassung der Umgebung kann im Bedarfsfall bei nahezu allen mobilen Robotern eingesetzt werden.“
Sogar in punkto Navigation seien die Gemeinsamkeiten groß. Denn viele moderne FTS verfügen über die Fähigkeit zur freien Navigation – weshalb sie eigentlich FTS und AMR zugleich heißen müssten. MB: „Es macht daher keinen Sinn, zwischen AMR und FTS zu differenzieren. Beides sind mobile Transportroboter, die konkrete Transportaufgaben übernehmen und je nach vorliegendem Anwendungsfall gewisse autonome Funktionen erfüllen müssen oder eben nicht.“
Viel Autonomie macht nicht immer Sinn
Denn ein hoher Autonomiegrad – die AMR können sich frei im Raum bewegen und ihre jeweilige Route den aktuellen räumlichen Gegebenheiten anpassen – bereitet aus Sicht von Safelog in der Praxis oftmals Probleme. MB: „Besonders in Produktionsumgebungen, in denen eine hohe zeitliche Präzision aufgrund einer Just-in-time-Taktung gefordert ist, gefährden eine autonome Navigation und das daraus resultierende unvorhersehbare Fahrverhalten der Roboter die Prozesssicherheit. Denn eine Ausweichbewegung verursacht eine Zeitverzögerung oder stellt eine Behinderung anderer Prozessteilnehmer dar.“
Und weiter: „Sind auf dem Shopfloor noch weitere (manuelle) Fahrzeuge unterwegs oder sind komplexe Verkehrsregeln einzuhalten, ist ein planbarer Workflow mit autonomen Systemen nur schwer zu gewährleisten. Die Geräte überholen sich unter Umständen sogar gegenseitig, wodurch die Anlieferungsreihenfolge nach dem Perlenkettenprinzip durcheinandergerät.“
Feste Spur ist sicherer und verlässlicher
Navigiere dagegen ein Roboter mit weniger Autonomie auf einer definierten Route, erledigt er seine Aufgaben effizient, sicher und verlässlich. Ein entscheidender Vorteil, wenn viele Transportroboter untereinander, aber auch mit anderen Fahrzeugen oder Peripherieanlagen interagieren müssen. „Bei der Automatisierung mit mobilen Robotern an der klassischen Montagelinie, bei der Verkettung von Quellen und Senken in der Produktionslogistik oder der Linienversorgung aus den Lägern gefährdet zu viel Autonomie hingegen die Erreichung der geforderten Ziele.“
Anders verhalte es sich in Applikationen, bei denen Anlieferzeitpunkt und Reihenfolge nur eine untergeordnete oder keine Rolle spielen. Ein hoher Autonomiegrad mache außerdem Sinn, wenn die Interaktion oder sogar die Kollaboration mit Mitarbeitern gefordert ist. So könne es in einem Kommissionierlager von Vorteil sein, wenn der Roboter anderen Fahrzeugen im Mischverkehr ausweicht oder auf der Fläche auf viele Mitarbeiter, bspw. Kommissionierer, reagieren muss.
Prinzipiell gilt für MB, dass die autonome Navigation kein Allheilmittel für fehlerhafte Prozesse ist. „Wenn es in einem Unternehmen gängige Praxis ist, dass Paletten, Fahrräder oder andere Hindernisse beliebig abgestellt werden und die Abläufe stören, sind das strukturelle Probleme, die nicht durch eine Automatisierung mit Transportrobotern gelöst werden können.“
Verfügbarkeit und Kosteneffizienz wichtiger als Autonomie
Letztlich seien für den Erfolg eines Projekts nicht der Autonomiegrad, sondern die Kosteneffizienz und eine stabile, hohe technische Verfügbarkeit maßgeblich. „Und je weniger Technik in einem Roboter verbaut wird, desto weniger potenzielle Fehlerquellen und technologische Abhängigkeiten gibt es. Das System wird dadurch sehr robust.“
Ein weiterer Knackpunkt aus seiner Sicht ist der meistens benötigte Leitstand für die Steuerung der Roboter. „Dieser ist kostenintensiv in der Anschaffung, Programmierung und Wartung und besonders für kleinere Automationsprojekte mit wenigen Robotern nicht wirtschaftlich. Hinzu kommt, dass bei einer Störung des Leitstandes die gesamte Flotte ausfällt.“
Safelogs mobile Transportroboter verfügen dagegen über eine agentenbasierte Steuerung. Die Roboter kommunizieren dezentral untereinander im Schwarm, teilen sich gegenseitig ihre Position und Geschwindigkeit mit und tauschen sich über Störungen auf der Strecke aus. Die Routenplanung und Freigaben für Streckenabschnitte erfolgen ebenfalls auf Basis der schwarminternen Kommunikation.
Diese agentenbasierte Steuerung ermöglicht einen effizienten Betrieb von wenigen Robotern bis hin zu mehreren hundert Fahrzeugen, ohne dass bei steigenden Roboterzahlen ein höherer Aufwand entsteht. Mit der dezentralen Steuerung steigt nicht nur die Effizienz, sondern auch die Prozesssicherheit. Im Falle einer Störung steht lediglich das betroffene Fahrzeug still, während der Schwarm weiterhin seinen Aufgaben nachgeht.
