Automatisierung Wie intelligente Cobots für Ordnung sorgen

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Unternehmen setzen in der Logistik verstärkt auf technische Unterstützung, um Mitarbeiter zu entlasten und Prozesse effizienter zu gestalten. Die jüngste Innovation im Bereich der Logistikautomatisierung bei der BMW Group ist der Sortbot. Das intelligente Robotersystem, basierend auf einem Roboterarm von Universal Robots, sortiert dank Künstlicher Intelligenz (KI) und 3D-Visibilität unterschiedliche Behältertypen problemlos.

Die BMW Group verzeichnet eine inzwischen über einhundert Jahre lange Erfolgsgeschichte. 1916 gegründet, ist das bayerische Automobilunternehmen aus München heute mit über 118.000 Mitarbeitern, 31 Produktions- und Montagestätten in 15 Ländern sowie einem globalen Vertriebsnetzwerk der weltweit führende Premium-Hersteller von Automobilen und Motorrädern. Als Innovationsführer setzt die BMW Group Trends in der Produktions- und Logistiktechnologie sowie neue Standards in der Automobilindustrie.

Die Robotik-Innovationsschmiede: von München über Leipzig in die Welt

Seit Jahren gehören Roboter als fester Bestandteil in die produzierende Industrie. Die BMW Group ist Vorreiter auf diesem Gebiet und investiert schon seit Langem in verschiedene Automatisierungslösungen. Während in München die Ideen für neue Technologien entstehen, bildet besonders der Leipziger Standort den Dreh- und Angelpunkt der BMW-Group-Robotik: Alle Entwicklungen werden zunächst im sächsischen Lead-Werk realisiert und getestet, bevor sie ihren Weg in die internationalen BMW-Group-Werke finden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass sie den anspruchsvollen realen Produktionsbedingungen standhalten.

Standortübergreifend entwickelt die BMW Group so in Deutschland innovative Automatisierungslösungen, die innerhalb der gesamten Unternehmensgruppe anwendbar und nützlich sind. Dabei kommen insbesondere Leichtbauroboter zum Einsatz, die das Produktionssystem flexibilisieren. Gleichzeitig sorgen die Roboterkollegen für mehr Effizienz sowie Produktivität und entlasten die Mitarbeitenden von unergonomischen Tätigkeiten. Ziel ist es, manuelle Schritte im Logistikprozess zu automatisieren und die Einsatzgebiete der Roboter im Produktionsprozess so flexibel wie möglich zu gestalten. Deshalb nutzt die BMW Group vorzugsweise kleinere Robotersysteme, die mobiler sind und so während eines Prozesses in unterschiedlichen Hallen eingesetzt werden können. Die BMW Group hat bereits seit 2011 weltweit Cobots von Universal Robots im Einsatz.

Ein Cobot-System schafft Ordnung – der Sortbot

Eine der jüngsten Innovationen im Bereich der Logistikautomatisierung ist der Sortbot, ein von der BMW Group selbst entwickeltes Robotersystem. Es ist darauf ausgerichtet, das logische Sortieren von Behältern zu übernehmen. Bestehend aus dem Roboterarm UR10 von Universal Robots, einem Sicherheitssystem, einer 3D-Kamera und einem Vakuumsauggreifer des „UR+“-Partners Schmalz, wurde der Sortbot im Lead-Werk Leipzig für den Roll-out vorbereitet. Insgesamt zwei Sortbots wurden dort getestet und weiterentwickelt: Seit Ende 2020 ist der erste Sortbot in der Produktion des Berliner BMW-Group-Werks im Einsatz. Ursprünglich handelte es sich beim Sortieren der Behälter um einen hochgradig manuellen Prozess, der nun dank des Cobot-Systems komplett automatisiert abläuft.

Der kollaborierende Roboter steht am Ende eines Förderbands, über das Behälter transportiert werden. Sobald ein Behälter in den Sichtbereich des Roboters kommt, nimmt dieser ihn mithilfe des Vakuumsauggreifers mühelos auf und stapelt ihn präzise auf eine Palette. Das Besondere am Sortbot ist, dass er mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) und einer 3D-Kamera in der Lage ist, zwei verschiedene Behälterarten zu unterscheiden und diese entsprechend zu sortieren. Auch mit Varianzen wie unterschiedlichen Positionen der Behälter auf dem Förderband oder eventuellen Beschädigungen oder Verschmutzungen kann der Roboter durch die KI problemlos umgehen. Der Sortbot befüllt die Sammelpalette, bis sie voll ist, woraufhin ein Warnsignal einen Mitarbeiter benachrichtigt, sodass er die Palette abtransportieren und dem Robotersystem eine leere Palette bereitstellen kann.

Das Cobot-System ist als smarte Automatisierungseinheit praktisch an allen Standorten einsetzbar, wodurch sich Schritt für Schritt das Produktionssystem flexibler und effizienter gestalten lässt. Die Steuerung des Roboters funktioniert mithilfe einer innovativen Robot-Operating-System-(ROS-)Schnittstelle, welche auch beim autonomen Fahren zum Einsatz kommt.

Die automatisierte Zukunft der Logistik

Seit 2016 verfolgt die BMW Group den Ansatz, die gesamte Logistik zukunftsfähig zu machen. Prozesse werden mit innovativen Lösungen aus den Bereichen KI, Automatisierung, Robotics und Digitalisierung zukunfts- und marktfähig gemacht. Der Sortbot ist Teil des Programms „Logistics NEXT“, das 2019 von der Bundesvereinigung Logistik (BVL) mit dem Deutschen Logistikpreis ausgezeichnet wurde. „Logistics NEXT“ umfasst die Automatisierung des kompletten Prozesses, von dem Moment an, in dem Material in das Werk geliefert wird, bis zu dem Punkt, an dem die Transportbehälter es leer wieder verlassen. Der Mobilitätsprofi strebt eine ganzheitliche Automatisierungsstrategie an. Allerdings sei das Ziel nicht eine menschenleere Logistik, sondern die Weiterentwicklung der Mitarbeitenden zu Anlagenführern dieser Robotersysteme. So solle ein kontinuierlicher Know-how-Aufbau stattfinden, um die Instandhaltung und Betreuung der Robotersysteme vor Ort zu gewährleisten. Die Qualifizierung der Mitarbeitenden stehe dabei an oberster Stelle, um koordinierende Tätigkeiten um die Roboter herum zu meistern.

Mensch-Roboter-Kollaboration: gesund, sicher und vertrauensvoll

Seit knapp sieben Jahren blickt das Leipziger BMW-Group-Werk auf positive Erfahrungen mit Robotern von Universal Robots zurück. Der Cobot achtet dabei immer auf den Menschen und nicht andersrum. Dank eines ausgeklügelten Sicherheitssystems mit Sicherheitssensoren der Firma Sick, eines weiteren „UR+“-Partners, können Fachkräfte sorgenfrei und ohne sperrige Schutzvorrichtung neben dem Cobot arbeiten. Für die Mitarbeitenden ist diese Technik ausgesprochen wichtig, denn nur so kann eine optimale Zusammenarbeit reibungslos, störungsfrei und vor allem vertrauensvoll funktionieren.

Die Fachkräfte freuen sich zudem über die körperliche Entlastung. Das ewige Sortieren der Behälter gestaltete sich zuvor als anstrengende und überaus monotone Tätigkeit. Dank der Cobots kann die BMW Group ihre Mitarbeitenden von unergonomischen Bewegungen befreien, sodass sie sich auf interessantere Aufgaben konzentrieren können. Die intuitive Bedienung der Cobots spielt dem Unternehmen zusätzlich in die Karten: Die Inbetriebnahme des Cobots im Sortbot gestaltet sich dank Plug and play als sehr unkompliziert und ist so für Fachkräfte ohne aufwendige Schulungen schnell und einfach zu erlernen.

Skalierbarkeit für mehr Output

Das Robotersystem soll nun als skalierbare Standardapplikation im gesamten BMW-Group-Logistiknetzwerk integriert und für neue Anforderungen stetig weiterentwickelt werden. Die nächste Generation des Sortbots wird künftig noch mehr Behältertypen unterscheiden können. Der Sortbot wird den gesamten Logistikbereich über die Standorte hinweg revolutionieren. Das ist der Beginn einer durchgängigen, flexiblen Automatisierung der Logistikprozesse bei der BMW Group. n

* Andrea Alboni ist General Manager Western Europe bei der Universal Robots (Germany) GmbH in 81379 München, Tel. +49 89 12189720, sales@universal-robots.com

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