Autonome mobiele robots in interne logistiek: voordelen, uitdagingen en marktvergelijking

Waarom dit lezen: Dit artikel presenteert de voor- en nadelen van autonome mobiele robots (AMR's) en hun industriële gebruik in 2020. Verder benadrukt het enkele verschillen met AGV's (geautomatiseerde geleide voertuigen) en traditionele vorkheftrucks, de belangrijkste concurrenten op de markt op dit moment.

Voordelen

1. AMR's kunnen hoog autonomen zijn

Een van de grootste voordelen van een AMR is zijn autonomie, wat betekent dat het een gebied zelfstandig kan scannen op obstakels. Dit geldt ook voor omgevingen die in de loop van de tijd kunnen veranderen, bijvoorbeeld door een groep mensen die het magazijn binnenkomt, wat obstakels vormt voor de robot. In plaats van een heel pad te volgen, krijgt de robot het startpunt en het eindpunt, en creëert zijn eigen pad, terwijl het scant en ontwijkt wat er in de weg zit.

Daarnaast kan een kaart van het magazijn van tevoren naar de robot worden geüpload, wat tijd bespaart en het proces veiliger maakt. Met zo'n kaart kan de robot obstakels gemakkelijker detecteren, d.w.z. dingen die niet op de kaart staan, wat flexibiliteit en meer uptime oplevert.

2. AMR's zijn flexibel

Een AMR hoeft geen specifieke route te volgen van punt A naar punt B. In tegenstelling tot AGV's die magnetische band of draad volgen, creëren AMR's hun eigen route en vermijden obstakels. Dit betekent dat AMR's flexibeler zijn qua nieuwe taken. Ze kunnen gemakkelijker herprogrammeerd worden voor nieuwe routes of nieuwe magazijnlay-outs. Een AGV een nieuwe route toewijzen of zijn omgeving veranderen vereist meer tijd en geld. Bijvoorbeeld, draad moet langs nieuwe rijpaden worden aangebracht.

3. AMR's zijn snel te installeren

Alle software die nodig is voor de werking van de robot, is inbegrepen. Er is geen behoefte aan het tot stand brengen van een verbinding tussen de mobiele robot en de bestaande software van een productielijn (bijv. een Warehouse Execution System - WES). De verbinding is al daar, omdat interfaces naar een WES-systeem een industriestandaard zijn geworden.

Kortom, een WES-systeem is een manier om het proces van het omzetten van grondstoffen in eindproducten in een magazijnproductielijn te documenteren en te volgen.

Dit betekent dat als een magazijn al orders beheert via een WES-systeem, orders die door AMR's uitgevoerd moeten worden, eenvoudig in dit systeem doorgegeven kunnen worden, hoewel dit nog steeds optioneel wordt beschouwd.

Afhankelijk van de operatie en de complexiteit van de taak, kan een AMR (of een groep van hen) binnen 2-6 samenwerken met de rest van de componenten van een productielijn. Dit is geen lange tijd vergeleken met AGV's, die meer voorbereiding in de faciliteit vereisen om hele rijpaden in te richten.

4. Verschillende grijpers en peripheralapparatuur zijn compatibel met AMR's

Verschillende topmodules kunnen op de robot worden gemonteerd, zoals rekken, bakken, liften, transportbanden, grijpers, haken of een collaboratieve robot. Het laatste is eigenlijk onderdeel van een iets andere robotcategorie genaamd AIMM (Autonome Industriële Mobiele Operator). AIMM's kunnen gebruikt worden om objecten tussen verschillende productielijnen te verplaatsen of als vervanging van een defecte robot, wat downtime voor het vervangen of repareren van de robot vermindert. Beide gevallen kunnen de OEE (Overall Equipment Effectiveness) aanzienlijk verhogen, de gebruikelijke standaard voor het meten van productiviteit in de productie.

Nadelen

1. AMR's zijn beter voor lichte taken

Een groot nadeel van mobiele robots is hun beperking wat betreft draagvermogen. Mobiele robots kunnen tot 1 ton tillen, terwijl AGV's en traditionele vorkheftrucks respectievelijk tot 65 en 31 ton kunnen dragen.

2. AMR's bewegen langzamer en hebben oplaadtijd

Om veiligheidsredenen kunnen de meeste AMR's niet sneller dan 7 km/u, wat langzamer is dan een vorkheftruck. Wat de bedienstijd betreft, kan deze tot 15 uur bedragen, terwijl opladen twee tot drie uur duurt en dit als veel downtime in een industriële setting wordt beschouwd. Men kan natuurlijk meer AMR's kopen en ervoor zorgen dat ergens opladen terwijl anderen werken. Natuurlijk is dit een grotere investering, maar de vloot werkt zo 24/7.

3. AMR's vormen enkele veiligheidsrisico's

Het gebruik van een AMR kan enkele veiligheidsvraagstukken opwerpen. Bijvoorbeeld, ze mogen niet overbeladen worden tot of boven hun limiet, vooral als de lading voluminieus is. Bij een noodrem kan de lading afvallen en letsel veroorzaken aan een werknemer. De veiligheidsspecificaties moeten een crucieel onderdeel zijn van het tender- en ingebruiknamingsproces van een AMR-oplossing.

4. AMR's stellen hoge eisen aan het gebruiksterrein

AMR's vereisen veel van de bestaande locatie. De vloeren mogen niet te oneffen zijn, en elke overgang van het ene oppervlak, hoogte etc. naar het andere moet in overweging worden genomen. Als de omgeving erg stoffig is of veel stoom heeft, kan de AMR niet correct navigeren, omdat de sensoren gestoord zullen worden. Te veel smalle paden en bochten in tunnels maken het ook moeilijk om AMR's in te zetten. Men moet dus het gebruiksterrein zorgvuldig beoordelen en ervoor zorgen dat het AMR-vriendelijk is.

Conclusie

Een laatste opmerking over de kosten. Als de investering op de korte termijn geëvalueerd wordt, wordt deze als zeer duur beschouwd. Als het project echter succesvol is, zal het zich op de lange termijn waarschijnlijk rendabel maken. Al met al hebben mobiele robots veel te bieden aan de industrie, hoewel er enkele beperkingen en zorgen zijn die onderzocht moeten worden bij het opstellen van een business case en mogelijke contract voor zo'n grote investering.