Logistik 4.0 und der mobile Industrieroboter

Auf dem Höhepunkt der Covid-19-Pandemie erlebten Lieferketten und interne Logistikprozesse auf der ganzen Welt ihren gerechten Anteil an Störungen.

Die Notwendigkeit, die Versorgung in der Nähe des Wohnorts sicherzustellen und soziale Distanzierung innerhalb von Industrieanlagen zu implementieren, erforderte, dass der Industriesektor schnell innovativ werden musste. Um die Bediener- und Materialsicherheit in einer pandemischen Welt zu gewährleisten, beschleunigten Industrieanlagen die Einführung digitaler Transformationslösungen und Automatisierungstechnologie. So hat eine Pandemie ungewollt die Umsetzung von Logistik 4.0-Konzepten weltweit verstärkt.

Aber was ist Logistik 4.0?

Logistik 4.0 bezieht sich auf die Anwendung der Digitalisierung, um Cyber-Physical-Lösungen mit der Fähigkeit zu schaffen, Logistiknetzwerke zu automatisieren und in Echtzeit zu kontrollieren. Zu den anwendbaren Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen gehören der Einsatz von Simulationsmodellierung, digitalem Zwilling, Edge-Hardware und mobilen Industrierobotern zur Automatisierung des Logistikmanagements.

Die Ziele von Logistik 4.0 ähneln denen von Industrie 4.0 und beinhalten die Möglichkeit, Erkenntnisse aus erfassten Logistikdaten zu gewinnen, um Logistikprozesse zu automatisieren und den Material- oder Lieferfluss zu optimieren. Von Logistik 4.0 wird auch erwartet, dass sie agil ist und flexible industrielle Prozesse unterstützt, um die Produktivität zu maximieren. Das bedeutet, dass das Erreichen von Logistik 4.0 ein wesentlicher Bestandteil für das Erreichen Ihrer Industrie 4.0-Ziele ist.

Wie funktioniert Logistik 4.0?

Logistik 4.0 versucht, Datenanalyse-, Automatisierungs- und digitale Transformationstechnologien anzuwenden, um sowohl den internen als auch den externen Logistikbetrieb zu optimieren. Interne Logistikvorgänge beziehen sich hier auf das Materialflusssystem innerhalb einer Produktions- oder Lagereinrichtung. Logistik 4.0 konzentriert sich auch auf die Schaffung eines vernetzten Systems, bei dem der Austausch von Daten das System antreibt.

Das vernetzte System besteht normalerweise aus automatisierten Industrierobotern, die mit dem physischen Materialhandhabungsprozess beauftragt sind, IoT-Geräten zur Überwachung des Systems, der industriellen Cloud zur Zentralisierung der Datenaggregation und Edge-Geräten zur Dezentralisierung der Datenanalyse. Dieses cyber-physische vernetzte System integriert auch die Anwendung von maschinellem Lernen und KI, um dem Materialhandhabungsprozess verschiedene Autonomiegrade zu verleihen.

Das Ziel von Logistik 4.0 ist eine standortübergreifende Automatisierung, die zu einem optimierten Produktionszyklus führt, bei dem der Materialfluss ohne unerwartete Ausfallzeiten erfolgt. Logistik 4.0 soll ein flexibles Materialflusssystem implementieren, das in der Lage ist, dynamisch auf Veränderungen in Echtzeit zu reagieren. Diese Änderungen könnten durch eine erhöhte Kundennachfrage oder defekte Geräte ausgelöst werden.

Die Rolle von Industrierobotern bei der Verwirklichung von Industrie 4.0

Industrieroboter beziehen sich sowohl auf fahrerlose Transportfahrzeuge als auch auf autonome mobile Roboter mit der Fähigkeit, sich ohne menschliches Eingreifen in der Werkstatt zu bewegen. AGVs und AMRs stehen normalerweise im Mittelpunkt jeder autonomen Materialflusssystem-Implementierung und sind mit den Verarbeitungsfähigkeiten ausgestattet, um Daten zu analysieren.

Industrieroboter werden auf vielfältige Weise eingesetzt, um den Materialhandhabungsprozess und den Materialfluss in der Werkstatt zu unterstützen. Zu den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Industrierobotern gehören:

01. Montageunterstützung

Der Montageprozess beinhaltet das Bewegen von Teilen von einer Arbeitsstation zur anderen, um Komponenten zusammenzusetzen. Bei der Montage ist der Material- und Teilefluss entscheidend für die Optimierung der Produktivität und der Durchsatzqualität. Industrieroboter handhaben den Materialfluss so autonom, reduzieren menschliche Fehler und stellen sicher, dass Materialien innerhalb bestimmter Zeitpläne an den Stationen ankommen.

02. Transport

Die Hauptfunktion eines Industrieroboters besteht darin, Materialien und Werkzeuge geordnet durch die Fabrikhalle zu transportieren. Vollautonome Roboter sind mit Be- und Entladefunktionen ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, Materialien völlig autonom zu transportieren.

03. Lagerläufe

Kommissionierung und Milkruns sind wesentliche Aspekte der Lagerhaltung. Industrieroboter automatisieren den Prozess des Transports von Produkten vom Lager zu den Docks und durch das Lager. Vollautonome Roboter können mithilfe von Sensoren und anderen Navigationstechnologien in komplexen Umgebungen navigieren und Verkehr vermeiden.

04. Just in time lieferung

Der optimierte Materialfluss zeichnet sich durch Just-in-time-Lieferprozesse aus, die dafür sorgen, dass die Materialien zeitgenau dort ankommen, wo sie benötigt werden. Die Just-in-Time-Lieferung sorgt auch dafür, dass Materialien während des Transports nicht hängen bleiben, was beim Transport von Artikeln mit kurzer Haltbarkeit von entscheidender Bedeutung ist.

05. Datensammlung

Industrieroboter durchqueren die verschiedenen Bereiche einer Anlage mehrmals und sind daher gute Kandidaten für die Erfassung von Standortdaten. Ausgestattet mit Kameras und Sensoren können Industrieroboter bestimmte Datensätze erfassen und die gesammelten Daten an eine zentrale Plattform wie eine IoT-Plattform übertragen.

Die Vorteile der Digitalisierung von Logistik und Materialfluss mit Industrierobotern

Die Automatisierung des Materialhandhabungsprozesses zur Bereitstellung von Logistik 4.0 mithilfe von Industrierobotern bietet mehrere Vorteile, die sich auf die Verbesserung der Sicherheit und die Senkung der Betriebskosten auswirken. Die Unfallstatistik von traditionellen Flurförderzeugen wie Gabelstaplern macht die Gewährleistung der Sicherheit beim Transport schwerer Gegenstände zu einem Thema, das Industrieroboter adressieren.

Weitere Vorteile sind:

01. Optimierte Terminplanung

Optimiertes Logistik- und Supply-Chain-Management basiert auf der Entwicklung leistungsstarker Zeitpläne und deren Einhaltung. Industrieroboter können mit Planungsdaten versorgt werden, um sicherzustellen, dass sie Artikel zum angegebenen Zeitpunkt liefern. Vollautonome Roboter können auch ihre Geschwindigkeiten anpassen, um Lieferpläne einzuhalten, obwohl es eine Höchstgeschwindigkeitsgrenze gibt, um die Sicherheit zu gewährleisten.

02. Reduzierter Abfall

Industrieroboter reduzieren die Materialverschwendung in zweierlei Hinsicht. Erstens führen sie beim Umgang mit zerbrechlichen Gegenständen sanfte und präzise Bewegungen aus, und zweitens liefern sie Materialien mit kurzer Haltbarkeit termingerecht. Die richtige Handhabung und die Einhaltung der Lieferfristen stellen sicher, dass die Verschrottung in Produktions- und Lagereinrichtungen reduziert wird.

03. Erweiterte Dienste

Der Materialhandhabungsprozess ist eine sich wiederholende Aufgabe, die während eines Produktionszyklus zehnmal ausgeführt werden kann. Es ist bekannt, dass Menschen aufgrund der Langeweile oder Nachlässigkeit, die mit Wiederholungen einhergeht, anfällig für Fehler sind. Industrieroboter sind nicht von sich wiederholenden Aufgaben betroffen und bewältigen jeden Durchlauf mit der gleichen hohen Genauigkeit wie den letzten.

04. Reduzierte Betriebskosten

Erhöhte Sicherheit in der Werkstatt, optimierte Terminplanung und weniger Ausschuss führen zu einer Senkung der Kosten für die Verwaltung eines Lagers oder die Herstellung von Produkten.

Abschluss

Wie Industrie 4.0 nutzt Logistik 4.0 Daten und Automatisierung, um optimierte Materialflussprozesse und einen vernetzten Shopfloor bereitzustellen. In der internen Logistik spielen Industrieroboter eine wichtige Rolle bei der Implementierung datengesteuerter Prozesse, um leistungsstarke Materialflusssysteme bereitzustellen