Kollaborierende mobile Logistikroboter: Wie KELO Robotics Personalknappheit in der Intralogistik mit Mensch-Roboter-Teams entschärft

Eingang Ost, Stand EO59A

„Du oder ich oder wir beide zusammen?“ Unter diesem Motto entwickelt KELO Robotics, ein Startup aus Augsburg, eine neue Generation von mobilen Logistikrobotern, die das Problem der Personalknappheit in der Intralogistik zwar nicht komplett lösen wird, aber zumindest erleichtern kann: sogenannte kollaborierende mobile Logistikroboter.

Personalknappheit und steigende Anforderungen in der Intralogistik

Angesichts der Personalknappheit und der Personalkosten für im Bereich Intralogistik müssen mittlerweile auch kleine und mittelständische Unternehmen darüber nachdenken, geistig anspruchslose aber schwere Aufgaben wie den Transport von Waren innerhalb eines Unternehmensstandorts zu automatisieren. Das Personal verbringt viel Zeit mit unproduktiven Tätigkeiten wie den manuellen Transport über lange Wege. Im Lager herrscht dichter Verkehr und Menschen und Maschinen müssen sich auf dem engsten Raum bewegen. Eine möglichst umfangreiche Automatisierung der Intralogistik wäre zwar wünschenswert, ist aber zu fehleranfällig, zu wenig flexibel und vor allem zu teuer.

Inspiration durch Plattformkonzepte und kollaborative Robotik

Eine Hilfe in dieser fatalen Situation bieten die kollaborierenden mobilen Logistikroboter von KELO
Robotics. Inspiriert wurde KELO Robotics durch zwei Erfolgsgeschichten in der Vergangenheit. In der Automobilindustrie wurde vor ca. dreißig Jahren ein neues Designkonzept eingeführt: das
Plattformkonzept. Das Unternehmen, das zu diesem Zeitpunkt in erheblichen Schwierigkeiten steckte, wurde im Verlauf von nur 25 Jahren vom Sanierungsfall zum Weltmarktführer. Die zweite
Erfolgsgeschichte nahm um die Jahrtausendwende ihren Anfang und wurde von den sogenannten Cobots (eng. collaborative robots) geschrieben. Diese kollaborativen Roboterarme können ohne Trennzäune in unmittelbarer Umgebung zum Menschen eingesetzt werden. Was anfänglich noch als akademische Spielerei und als Nischenprodukt gesehen wurde, hat sich innerhalb von 20 Jahren zum Millardenmarkt entwickelt.

Omnidirektionale Manövrierbarkeit und nachgiebige Antriebe ermöglichen neue Sicherheitskonzepte

KELO Robotics will diese beiden Erfolgsgeschichten auf die mobile Logistikroboter übertragen. KELO hat dafür sein eigenes Baukastenkonzept entwickelt. Die Schlüsselkomponenten eines mobilen Roboters wie Antriebe, Stromversorgung, Steuerrechner sind so modular aufgebaut, dass sie schnell zu neuen Robotern konfiguriert werden können. Dadurch kann die Firma zeitnah auf spezifische Anforderungen von Kunden reagieren und für überschaubare Kosten kundenspezifische Roboter entwickelt. Die Kunden müssen also keinen Roboter von der Stange kaufen.

Eine wesentliche Schlüsselkomponenten sind die von KELO entwickelten Antriebe, die sogenannten KELO-Drives. Diese sind omnidirektional und ermöglichen es den Robotern sich spontan in jede Richtung zu bewegen. KELO-Drives sind rücktreibbar und nachgiebig. Ähnlich wie Cobots können sie einer externen Kraft nachgeben. Beide Eigenschaften zusammen ermöglichen es den Robotern von KELO nicht nur sich auf engstem Raum, sondern auch in unmittelbarer Nähe zum Menschen zu bewegen, ohne eine Gefahr für diese darzustellen.

Autonome Navigation und sichere Interaktion zwischen Mensch und Roboter

Wie andere mobile Logistikroboter navigieren die KELOs Roboter autonom und transportieren Lasten von Ort zu Ort. Nähern sie sich einem Menschen oder einem Hindernis dann reduzieren sie ihre Geschwindigkeit. Anders als andere mobile Logistikroboter begrenzen sie auch die Kraft, die sie auf die Umgebung auswirken. Sie bleiben nicht einfach nur stehen, sondern bewegen sich mit minimaler kinetischer Energie und Kraft weiter. Nur wenn es tatsächlich zum Kontakt kommt, bleiben auch KELO Roboter stehen. Sobald ein Mensch die Lenkstange ergreift, in die unter anderem auch Kraftsensoren integriert sind, gehen KELOs Roboter in einen Interaktivmodus und warten auf eine Interaktion durch den Menschen. In diesem Modus lassen sie die KELO-Roboter mit minimalem Kraftaufwand in jede Richtung bewegen und können beispielsweise wie ein Elektrohubwagen eingesetzt werden. Drückt der Mensch auf die Fortfahren-Taste, dann gehen die Roboter wieder in den autonomen Betriebsmodus über und fahren mit der Ausführung ihres Transportauftrags fort.

Effizienzgewinn durch Zusammenarbeit von Mensch und Roboter

Durch die Interaktionsmöglichkeiten können Aufgaben gemeinsam durch ein Team Mensch-Roboter ausgeführt werden, die ein Roboter nur schwer oder gar nicht allein übernehmen kann, beispielsweise, wenn Entscheidungen getroffen werden müssen oder die menschliche Wahrnehmung oder Feinmotorik gefragt sind. Umgekehrt können Roboter den anspruchslosen Teil einer Aufgabe übernehmen, bei denen die menschliche Kraft und Arbeitszeit vergeudet wird, beispielsweise bei dem Anheben und Transportieren von schweren Lasten. Durch eine solche Arbeitsteilung wird nicht nur die menschliche Arbeitskraft geschont, sondern es lassen sich auch deutliche Effizienzgewinne erzielen.

KELO hat errechnet, dass sich durch den Einsatz kollaborierender Roboter eine Reduzierung der Wartezeiten beim Be- und Entladen eines Lkw von bis zu 40% erreichen lässt. Bei einem Warenlager mittlerer Größe kann sich das leicht auf einen sechsstelligen Betrag pro Monat summieren.