Mobiele robots: toepassingen en gebruik van «Autonomous Mobile Robots» (AMR’s) in de logistiek

De afgelopen jaren zijn autonome mobiele robots of AMR's, uitgegroeid van een futuristisch concept, dat slechts voor een beperkt aantal ondernemingen beschikbaar was, tot een realistische oplossing voor talrijke automatiseringsprojecten in magazijnen.

Volgens het Warehouse Automation Market rapport van LogisticsIQ met betrekking tot autonome mobiele robots, zal deze markt in 2025 een waarde van meer dan 4 miljard dollar vertegenwoordigen, wat neerkomt op een marktaandeel van bijna 15% in de sector van AMR’s. Waar is deze groei aan te danken? Wat zijn de meest voorkomende toepassingen van mobiele robots in een magazijn? Hieronder wordt dit in detail geanalyseerd.

Wat zijn autonome mobiele robots?

Autonome mobiele robots of «Autonomous Mobile Robots» (AMR’s), zijn apparaten die werkzaamheden kunnen verrichten en zich door een magazijn kunnen verplaatsen, zonder dat ze door iemand aangestuurd hoeven te worden.

De autonome mobiele robots zijn uitgerust met geavanceerde sensoren, een artificiële intelligentiesoftware en een digitale plattegrond van het magazijn, waarmee ze de omgeving kunnen analyseren. Gewoonlijk worden mobiele robots of AMR's gebruikt voor het verplaatsen van lichte laadeenheden, zoals magazijnbakken, hoewel er ook modellen zijn die geschikt zijn voor het verplaatsen van pallets.

In een magazijn vindt de integratie van de mobiele robots plaats door middel van het WCS (Warehouse Control System), dat op zijn beurt verbonden is met het WMS (Warehouse Management Systeem). Met behulp van deze software volgen de mobiele robots optimale routes om goederen te verplaatsen, waarbij obstakels worden gedetecteerd en vermeden.

Verschillende soorten mobiele robots: de functionaliteiten

De verschillende soorten mobiele robots worden ingedeeld op basis van de functies die ze in het magazijn vervullen:

Autonome mobiele robots voor orderpicking

Afhankelijk van het type picking dat in het magazijn gebruikt wordt, zullen de mobiele robots of AMR's bij de ene of de andere taak assisteren:

• Mobiele robot voor «man naar goederen-orderpicking»: de AMR vervult de functie van een magazijnwagentje of orderpickcar en begeleidt zelfstandig de magazijnmedewerker. De werknemer selecteert vervolgens de producten die zich in de rekken bevinden en plaatst ze in of op de AMR. Zodra het proces is voltooid, verplaatst de mobiele robot ze naar de consolidatie- en verpakkingszone, zodat de magazijnmedewerker de pickingzone niet hoeft te verlaten.
• Mobiele robot voor «goederen naar man-orderpicking»: dit type robot is in staat kleine en middelgrote producten uit de rekken te halen, en deze naar de zone voor het klaarzetten van bestellingen te vervoeren. Alle goederen worden op volgorde geplaatst, zodat de bediener de bestellingen kan klaarzetten zonder zich te hoeven verplaatsen. Zodra de werknemer klaar is, gaat de robot verder met de volgende taak.

Beide types autonome mobiele robots, kunnen worden uitgerust met een pick-to-light systeem, dat de productselectie voor de magazijnmedewerkers vergemakkelijkt.

Mobiele sorteerrobots

De mobiele robots zijn uitgerust met een kantelbare sorteerbak en een barcodelezer waarmee de pakketten gesorteerd en op de juiste transportband geplaatst kunnen worden. In de orderpickzone legt de operator de artikelen op de mobiele robot, die vervolgens het etiket scant, de informatie verwerkt en de pakketten naar de verzendzone transporteert.

Een ander type sorteerrobot, is een AMR die actief is op een entresol- of tussenvloer met aanvoerkanalen vanaf een hoger niveau en afvoerkanalen naar de verzendzone. De magazijnmedewerkers verzamelen de pakketten op de mobiele robots. Vervolgens worden deze gesorteerd en naar de juiste verzendzone gebracht.

Voordelen mobiele robots of AMR’s (Autonomous Mobile Robots)

Het gebruik van mobiele robots in het magazijn biedt de volgende hoofdvoordelen:

• Flexibiliteit en een vlotte uitvoering: het is niet nodig vooraf de routes te bepalen die de robots moeten volgen, waardoor de realisatiefase aanzienlijk wordt verkort. Op basis van informatie uit hun omgeving kunnen mobiele robots «beslissingen nemen», en zich aanpassen aan veranderingen, door gebruik te maken van kunstmatige intelligentie en machinaal leren of machine learning. Het kan bijvoorbeeld onderscheid maken tussen een magazijnstelling, een permanent obstakel, en een magazijnwagentje, een tijdelijk obstakel, en dienovereenkomstig handelen.
• Nauwkeurigheid: de vooruitgang op het gebied van navigatietechnologie, de verbetering van de sensoren en de robotvisie of robotic vision, verhogen de veiligheid en de behendigheid van mobiele robots bij het uitvoeren van werkzaamheden.
• Connectiviteit: mobiele robots kunnen geïntegreerd worden met de overige systemen in het magazijn, wat nog versterkt zal worden door de geleidelijke implementatie van 5G-technologie. Op die manier functioneren mobiele robots beter en vormen ze een aanvullende bron van gegevens met betrekking tot de logistieke activiteiten die in het magazijn plaatsvinden.

AMR versus AGV

Autonome mobiele robots worden vaak vergeleken met automatisch geleide voertuigen of AGV's (Automated Guided Vehicles), die reeds goed geïntegreerd zijn in magazijnen.

Het belangrijkste verschil tussen automatisch geleide voertuigen en mobiele robots, is datgene wat een automatisch systeem onderscheidt van een autonoom systeem. Terwijl AGV's een vooraf gedefinieerde route volgen die ze detecteren via een laser- of inductiegeleiding, passen autonome mobiele robots hun traject voortdurend aan, dankzij de kunstmatige intelligentie waarmee ze zijn uitgerust. Ook het laadvermogen is een belangrijk verschil: autonome mobiele robots werken meestal met magazijnbakken of lichte pakketten, en AGV's worden meestal gebruikt met pallets.

Wat de markttrends betreft, is de AGV-markt volgens de Automated Guided Vehicle Market Analysis van Research and Markets, in 2019 met 6,8% gegroeid. Volgens een rapport van adviesbureau IDC, is de markt voor mobiele robots of AMR's intussen met meer dan 20% gegroeid.

In ieder geval is het ene systeem niet beter dan het andere, beide voldoen aan verschillende behoeften. In een magazijn waarvan de activiteiten, bijvoorbeeld met betrekking tot de productielogistiek, min of meer stabiel zijn, zijn automatisch geleide voertuigen bijvoorbeeld uiterst efficiënt voor het afhandelen van zware lasten. Volgens het Europe Automated Guided Vehicle (AGV) Market Report van het adviesbureau Mordor Intelligence, is dit systeem, opmerkelijk genoeg, doorgedrongen in sectoren zoals de automobiel- of voedingsindustrie.

Veiligheid en onderhoud van mobiele robots of AMR’s

In Europa moeten mobiele robots voldoen aan de standaarden van de norm EN 1525: «Veiligheid van gemotoriseerde transportwerktuigen - Bestuurderloze trucks en hun systemen», en aan een reeks heterogene normen met betrekking tot de veiligheid van robots, afhankelijk van de componenten en functionaliteiten waarover ze beschikken.

De ISO (International Organization for Standardization), heeft dit samengebracht in de nieuwe ISO 3691-4 norm, een wereldwijde beveiligingsstandaard specifiek voor deze technologie, die in 2020 officieel is gepubliceerd.

Net als voor andere automatische systemen, moet het onderhoud van mobiele robots opgenomen worden in het preventieve onderhoudsplan van het magazijn. In veel gevallen zal de leverancier van de mobiele robots of AMR's, de incidenten die zich voordoen kunnen oplossen, of de technici van het bedrijf hiervoor de nodige training kunnen geven.

Kosten voor autonome mobiele robots

Als snel opkomende nieuwe technologie, zijn de kosten van mobiele robots niet lager dan die van traditionele automatische systemen. Uit gegevens van het bedrijf ARK Investment Management, blijkt dat in de afgelopen jaren, in de industriële robotica-sector, een scherpe prijsdaling heeft plaatsgevonden, als gevolg van de ontwikkeling van de technologie en de schaalvoordelen.

Hoe dan ook, aangezien het een systeem is dat geen grote aanpassingen in het magazijn vereist, zijn er verschillende contractmodaliteiten. Het is mogelijk om autonome mobiele robots aan te schaffen, of om een licentie te nemen voor het gebruik ervan: de RaaS-modus, Robotic as a Service. Voor bedrijven vergroot dit het aantal mogelijkheden, om een project met autonome mobiele robots te implementeren.

Mobiele robots in het magazijn: optimale efficiëntie voor lichte artikelen

Wanneer gebruik maken van mobiele robots in een magazijn? Mobiele robots of AMR's zijn bijzonder doeltreffend voor de afhandeling van een verscheidenheid aan kleine goederen, waarvoor bovendien krappe leveringstermijnen gelden.

De KPI’s voor het magazijn kunnen worden verkregen via het Labour Management System. Deze kunnen bijvoorbeeld betrekking hebben op het aantal inkooporders per uur/per operator, of op de duur van de interne ordercyclus. Aan de hand van deze gegevens kan de vereiste productiviteit per robot worden berekend, en kan ervoor gezorgd worden dat de implementatie rendabel is voor het bedrijf.

Door de toenemende goederenstromen en de druk op de winstmarges, zijn mobiele robots voor veel magazijnen een haalbare oplossing geworden voor wat betreft de automatisering van de logistiek. Om met dit soort automatisering een snelle ROI te bereiken, moeten de bestaande processen en de capaciteit om dit systeem in de bestaande werkstromen op te nemen, in detail worden geanalyseerd. Wilt u meer weten over dit interessante onderwerp? Neem dan contact met ons op.