Autonomous Mobile Robots: Flexible Helfer in der Fertigungshalle

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Effiziente, schnelle und intelligente Transportwege sind der Schlüssel zu einer automatisierten Intralogistik. Hier kommen Autonomous Mobile Robots (AMRs) ins Spiel. Sie sorgen für einen reibungslosen und optimierten Materialfluss. Um flexibel auf unterschiedliche Anforderungen reagieren zu können, hat die Zimmer Group mit Miles einen modularen AMR entwickelt, der auch auf engstem Raum einsetzbar ist.

Mobile Roboter erobern die Produktionshallen und über­nehmen Aufgaben innerhalb der Intralogistik. Im Gegensatz zu automatisierten geführten Fahrzeugen (AGV) sind autonome mobile Roboter (Autonomous Mobile Robots, kurz AMRs) in der Lage, Güter und Materialien ohne direktes menschliches Eingreifen durch ein Lager zu transportieren. Mithilfe von Sensoren und Kameras erfassen sie ihre Umgebung und navigieren eigenständig zum Ziel. Sie können Hindernisse erkennen und ihnen ausweichen, um eine schnelle und effiziente Lieferung von Waren, Materialien und Werkstücken sicherzustellen.

Autonomous Mobile Robots: Mehr Effizienz in der Intralogistik

Dabei ergeben sich zahlreiche Vorteile für die Intralogistik, unter anderem eine erhebliche Effizienzsteigerung im Vergleich zu manuellen Prozessen. Die Zimmer Group verfolgt mit ihrem Autonomous Mobile Robots-System Miles das Ziel, die Effizienz auf ein Maximum zu steigern. Deshalb wurde ein Gesamtkonzept entwickelt, das eine nahtlose Integration in bestehende Prozesse gewährleistet.

Mit Hilfe der Software Siemens Plant Simulation lässt sich ein optimales Konzept für den Kunden erstellen. Das Layout des Automatisierungssystems wird dabei an das Anlagenlayout des jeweiligen Kunden angepasst. Die Simulation erfolgt in Echtzeit und kann anhand verschiedener Parameter flexibel angepasst werden.

Nahtlose Integration

Durch die jahrzehntelange Erfahrung als Automatisierungsspezialist ist die Zimmer Group mit den unterschiedlichsten Produk­tionsumgebungen vertraut. Bei der Integration von fahrerlosen Transportsystemen wird daher ein besonderer Wert darauf gelegt, dass die bestehende Infrastruktur unverändert bleiben kann. Das System fügt sich nahtlos in die vorhandenen Gegebenheiten ein. Der Fahrweg bleibt stets begeh- und befahrbar. Der omnidirektionale Antrieb mit seinen acht Rädern ermöglicht einen Wenderadius des AMR von null Metern – ein wichtiger Aspekt in engen Arbeitsbereichen oder bei beengten Platzverhältnissen. Dabei ist das Fahrzeug in der Lage, sich mühelos in Kurven zu bewegen.

Darüber hinaus basiert die Navigation des AMR Miles auf der Simove-Technologie von Siemens. Hierbei handelt es sich um ein Verfahren zur natürlichen Navigation ohne zusätzliche Markierungen oder Leitsysteme am Boden. Diese Technologie ermöglicht eine präzise Steuerung des Systems und eine hohe Betriebssicherheit.

Einfache Bedienung der Autonomous Mobile Robots

Durch die einfache Teach-in- und Kopierfunktion über eine benutzerfreundliche Bedienoberfläche ist eine optimale Routenplanung und Flottensteuerung gewährleistet. Die Anbindung an kundenindividuelle Leitsysteme und ERP-Systeme erfolgt problemlos über entsprechende Schnittstellen (VDA 5050). Zusätzlich bietet das integrierte Dia­gnosesystem eine vorausschauende Planung, die zu einer hohen Verfügbarkeit führt.

Modulares Konzept für vielseitige Anwendungen

Miles präsentiert sich als flexibles und anpassungsfähiges System, das sich durch seinen modularen Aufbau in verschiedenen Anwendungsszenarien einsetzen lässt. Ein Beispiel ist die Kombination des AMR mit einer Hubeinheit. Trotz seiner Kompaktheit kann das mit einer Hubeinheit ausgestattete System beachtliche Lasten von bis zu 2.000 Kilogramm bewegen, indem es die Ladungsträger von einer Ablagestation abholt. Miles ermöglicht den Transport verschiedener Güter in einem einzigen System, darunter (Euro-)Paletten, Off-Cut-Materialien, Trolleys oder Kommissionierwagen.

Ein weiteres Beispiel zeigt die Integration eines Robotermoduls. Ein modulares Regalkonzept ermöglicht die Bereitstellung unterschiedlicher Werkstücke, die von Miles transportiert und vom Roboter für verschiedene Prozesse genutzt werden können: Befüllung der Regale durch den Roboter, Montage, Handling und Transport von Kanban-Behältern und vieles mehr. Dank einer 400-Volt-Spannungsversorgung und einer integrierten 48-Volt-Bordspannung lassen sich Roboter mit einem Handhabungsgewicht von bis zu 50 Kilogramm einsetzen. Daraus ergeben sich auch für kundenspezifische Aufbauten viele Möglichkeiten. Die kompakte Bauform von Miles mit inte­griertem Robotermodul gewährleistet eine effiziente Bewegung ohne zusätzliche Störkonturen.

Die fortschreitende Entwicklung der Robotertechnologie ermöglicht es, immer komplexere Aufgaben an AMRs zu delegieren. Dies führt zu einer zunehmend automatisierten und effizienteren Intralogistik. In Zukunft werden AMRs eine noch wichtigere Rolle in der Automatisierung der Intra­logistik spielen und dazu beitragen, dass Prozesse schneller, intelligenter und effizienter ablaufen.

Nachgehakt

Jakob Zimmer, Produktmanager und Projektleiter bei der Zimmer Group, im Gespräch.

Was ist das Besondere am AMR der Zimmer Group?

Zimmer: Miles kombiniert modernste Technologien und hochentwickelte Sensoren, um in komplexen Umgebungen zu navigieren, mit Objekten zu interagieren und Aufgaben präzise auszuführen. Unsere kollaborative Automatisierungslösung bietet eine freie Layoutgestaltung. Mit omnidirektionalem Antrieb und minimalem Platzbedarf setzen wir neue Maßstäbe für die Effizienz von Produktionsprozessen. Serienmäßig mit Lithium-Ionen-Akku ausgestattet, sorgen wir für eine zuverlässige Energieversorgung, damit das System stets einsatzbereit ist. Wir bieten Wirtschaftlichkeit durch die Möglichkeit eines Mix aus automatisiertem und manuellem Betrieb, einfache Erweiterung und Wartung sowie minimale Stillstandszeiten durch schnellste Austauschbarkeit der AMRs.

Selbstfahrende Systeme müssen besondere ­Sicherheitsanforderungen erfüllen. Wie sieht es da bei Miles aus?

Zimmer: Unser intelligentes Sicherheitskonzept umfasst Laserscanner, die den Personenschutz gewährleisten und Objekte auch an den Fahrzeugseiten erkennen. Sicherheit hat bei uns oberste Priorität, deshalb basiert unser System auf der bewährten Sick-Technologie mit Performance Level D, um ein Höchstmaß an Sicherheit für Mensch und Maschine zu gewährleisten. Sicherheits-Scanner sorgen für ein sicheres Umfeld für Mensch und Maschine. In Fahr- und Lastrichtung eingesetzt, erkennen sie Hindernisse präzise und vorausschauend und sorgen für eine automatische Geschwindigkeitsanpassung und gegebenenfalls einen Stopp – auch in Kurven. Laser­reflektoren ermöglichen eine hochgenaue Positionsbestimmung und damit kollaboratives Arbeiten. Unsere Lösung entspricht den europäischen Sicherheitsnormen (CE) für die gesamte Automatisierungslösung.

Wie gelingt die optimale Integration von AMRs im Hinblick auf die bestehenden Prozesse?

Zimmer: Für die Integration von Miles in kundenspezifische Anlagen wird mit Hilfe von Siemens Plant Simulation ein optimales Konzept für die jeweiligen Anforderungen entwickelt. Das Layout des Automatisierungssystems lässt sich entsprechend dem Anlagenlayout in Echtzeit erstellen und parametrieren. Dabei stehen wir dem Kunden als Gesamtintegrator stets zur Seite und gewährleisten eine komplette Rundumbetreuung – von der Anlieferung der Fahrzeuge, den Aufbauten, der Inbetriebnahme der Fahrzeuge, der Navigation und dem Flottenmanagement bis hin zur Anbindung an das ERP-System.

Die Autorin Margot Johanna Pompe ist Online Content Editor bei der Zimmer Group.