Es ist an der Zeit, die Materialbewegung zu modernisieren. Der Wechsel von manueller zu automatisierter Materialbewegung wird häufig unterschätzt, dabei bietet er ein erhebliches Potenzial für die Kapitalrendite. Durch die Einführung autonomer mobiler Roboter (AMR) und den Wechsel von manuellen, isolierten Prozessen zu einem einheitlichen Produktionslogistiksystem können Unternehmen den Materialfluss zu, zwischen und von Fertigungsstraßen optimieren.
Die Umsetzung dieser Vision der Produktionslogistik erfordert die Integration autonomer mobiler Roboter in ein vollständig vernetztes System, um eine autonome Materialhandhabung von Dock zu Dock, eine zentrale Steuerung automatisierter Prozesse sowie datengestützte Einblicke zu ermöglichen. Die Verbindung von Hardware und Software auf einer einheitlichen Plattform erlaubt es Herstellern, Daten aus ihrem gesamten Technologie-Stack zu nutzen und so Effizienzsteigerungen, Kosteneinsparungen und Verbesserungen des Durchsatzes zu realisieren, die zu einer höheren Kapitalrendite führen.
Effizienz steigern und Flächenbedarf minimieren – mit AMRs
Ein integriertes System erhöht die Effizienz, da Anlagen wie stationäre Förderbänder, Gabelstapler und fahrerlose Transportsysteme mit festen Routen durch flexible autonome mobile Roboter ersetzt werden. Da autonome mobile Roboter den Lagerbestand intelligent transportieren und selbstständig navigieren, können sie Materialien mit höherer Geschwindigkeit über kürzere Distanzen bewegen und so eine höhere Kapitalrendite erzielen. AMRs tragen außerdem dazu bei, die vorhandene Betriebsfläche optimal zu nutzen. Im Durchschnitt beansprucht die manuelle Materialbewegung 55 % der Produktionsfläche.1 GE Healthcare konnte durch den Einsatz von AMRs die Fläche seiner Reparaturzellen um 40 % reduzieren.2 Zudem verfügen autonome mobile Roboter im Vergleich zu Gabelstaplern über einen kleineren Wendekreis, sodass auch schmalere Gänge genutzt werden können. Gleichzeitig schafft die Just-in-Time-Lieferung zusätzlichen Platz, da weniger Zwischenlagerung von Paletten erforderlich ist.
Kosten senken durch gezielte Personalallokation und höhere Sicherheit
Eine modernisierte Materialbewegung trägt auch dazu bei, die Arbeitskosten zu senken. Eine Studie ergab, dass autonome mobile Roboter die Betriebskosten um bis zu 65 % reduzieren können, da der Bedarf an manueller Arbeit sinkt.3 Durch den Einsatz von AMRs können Unternehmen ihre vorhandenen personellen Ressourcen strategischer einsetzen, indem sie repetitive, weniger wertschöpfende Aufgaben automatisieren und Mitarbeitern höherwertige Aufgaben zuweisen. Außerdem können die Mitarbeiter dadurch anspruchsvollere und weniger körperlich belastende Aufgaben übernehmen, was die Zufriedenheit erhöht und sich positiv auf die Mitarbeiterbindung auswirkt.
AMRs senken die Personalkosten zusätzlich, indem sie Arbeitsunfälle reduzieren, die durch schweres Heben und den Einsatz von Gabelstaplern verursacht werden. Manuell gesteuerte Gabelstapler sind besonders unfallanfällig. Im Durchschnitt sind jährlich 11 % aller Gabelstapler an einem Unfall beteiligt.4 Und diese Unfälle sind im Durchschnitt schwerwiegender und erfordern im Schnitt längere Ausfallzeiten als andere Sicherheitsvorfälle.5 Durch den Einsatz von AMRs können Unternehmen Sicherheitsrisiken verringern, da der Bedarf an Gabelstaplern und manueller Arbeit reduziert wird. FORVIA konnte die Zahl der Sicherheitsvorfälle in den elf Monaten nach Einführung von AMRs auf null senken.6 Darüber hinaus sind AMRs mit sicherheitszertifizierten Sensoren ausgestattet, die ihre Umgebung überwachen. So können sie bewegliche Hindernisse erkennen und vermeiden sowie bei sich kreuzenden Fahrwegen Ausweichmanöver einleiten, wodurch das Kollisionsrisiko reduziert wird.
Abläufe optimieren und Projektzeitpläne mit Simulations- und Emulationstechnologie verkürzen
Simulation und Emulation eröffnen noch mehr Möglichkeiten. Durch eine digitalisierte und integrierte Materialbewegung können Bediener die vom System erfassten detaillierten Daten nutzen, um verschiedene Szenarien zu simulieren. So lassen sich Optimierungspotenziale identifizieren und Engpässe frühzeitig erkennen und vermeiden. Der Einsatz von Simulations- und Emulationstechnologie beschleunigt zudem Projektzeitpläne. Ein Unternehmen stellte fest, dass sich durch den Einsatz von Emulationstechnologie die Gesamtprojektdauer um 18 % verkürzen ließ, einschließlich einer Reduzierung der Inbetriebnahmezeit vor Ort um etwa fünf Wochen.7 Werden all diese Vorteile – Transparenz, Einblicke, Koordination – kombiniert, ergibt sich ein klares Ergebnis: ein effizienteres System, das quantifizierbare Daten liefert und Unternehmen hilft, fundiertere Entscheidungen zu treffen, den Durchsatz zu steigern und den Umsatz zu erhöhen.
Höherer Durchsatz durch optimierte Planung
Mit einem ganzheitlichen Ansatz werden zuvor isolierte Prozesse mit einem optimierten Produktionszeitplan koordiniert, um den Durchsatz zu verbessern. Insgesamt erreichen integrierte Produktionssysteme eine durchschnittliche Steigerung des Durchsatzes um 13 %.8 Durch die Einbindung aller Elemente der Materialbewegung in die Produktionsplanung und die Abstimmung der Arbeit von Mitarbeitern, AMRs und fahrerlosen Transportsystemen kann jede Bewegung gezielt sequenziert werden. So wird sichergestellt, dass das richtige Material zur richtigen Zeit am richtigen Ort verfügbar ist.
Integrierte Systeme ermöglichen zudem eine Feinabstimmung in Echtzeit, um die Planung weiter zu optimieren und den Durchsatz zu steigern. Durch die Verknüpfung von Planung, Maschinenverfügbarkeit und Werkzeugen sind schnelle Anpassungen möglich, etwa ein Lastausgleich zwischen Maschinen, um Engpässe bei sich ändernden Bedingungen zu vermeiden. Anstatt Maschinen fest einzelnen Linien zuzuordnen, können Arbeitslasten dynamisch, basierend auf Echtzeitdaten, verteilt werden, wie Veränderungen in der Kundennachfrage oder der Verfügbarkeit von Ressourcen. Außerdem können integrierte Systeme den Produktionszeitplan in Echtzeit anpassen, sodass alles zur richtigen Zeit bereitsteht, ohne dass manuelle Eingriffe erforderlich sind, um bei veränderten Bedingungen im Zeitplan zu bleiben.
Produktionslogistik ist die nächste Stufe der Automatisierung
Ein ganzheitlicher Ansatz für die Materialbewegung bietet Unternehmen die Möglichkeit, sich in der heutigen Produktionslandschaft einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen. Dynamisches Routing und koordinierte Prozesse helfen Bedienern, auf geänderte Bedingungen zu reagieren und sicherzustellen, dass die Produktion im Zeitplan bleibt. Die Vorteile gehen über eine Senkung der Arbeitskosten oder Arbeitsunfälle hinaus, denn durch höhere Effizienz, bessere Flächennutzung und gesteigerten Durchsatz lassen sich neue Umsatzquellen erschließen. Mit einer integrierten Produktionslogistik können Unternehmen ein wirklich vernetztes, koordiniertes Produktionssystem im gesamten Unternehmen realisieren.
1 „Proposed improvement of production floor layout using urban algorithm…“ U Tarigan et al, 2021 IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.
2 Kundenbericht – GE Healthcare, OTTO
3 AGVs, AMRs and picking robots to lead the automated warehouse market, worth $27B by 2025 - Logistics Management
4 Statistik der Industrial Truck Association
5 5 Common Forklift Accidents and How to Prevent Them - OSHA.com
6 Predictions for 2025 and beyond: AMRs poised for accelerating adoption - Automation Magazine
7 Beschleunigte Lagerautomatisierung mit Emulationstechnologie
8 Interne Daten von Rockwell Automation
