Dit tweedelige artikel over robots in distributie en warehousing zoomt in op de voor- en nadelen van robots. Daarnaast bespreekt Andrew Manly de verschillende robots die er op de markt zijn. Hoe kiest u de juiste robot voor uw werkomgeving?
Veel van de dagelijkse werkzaamheden in opslag en distributiecentra – bijvoorbeeld het ontvangen, identificeren, sorteren en verzenden van goederen – worden nog altijd met de hand gedaan. Maar robottechnologie neemt onderhand steeds meer van deze functies over.
Opslag- en distributiebedrijven staan voor nieuwe uitdagingen nu het aantal SKUs (stock Keeping Units) toeneemt. Bovendien moeten deze bedrijven omgaan met gemixte ‘direct-to-store’ pallets. Deze toegenomen complexiteit kan ertoe leiden dat er meer – en hoger opgeleide – mensen nodig zijn om het werk te verrichten. Dit resulteert natuurlijk in hogere kosten. Niet alleen door de toegenomen arbeid, maar ook omdat er meer kans is op schade en onjuiste leveringen.
Hierdoor is het helemaal geen gek idee om belangrijke taken in het magazijn en distributiecentrum aan robots over te laten. Robotleveranciers profiteren dus van de complexe processen in bedrijven. Een groeiende vraag naar robottechnologie zorgt ervoor dat apparatuurkosten lager worden en de bestuursprogramma’s worden verbeterd.
Het automatiseren van een Mixed Item Palletizing (MIP) operatie is ongelofelijk belangrijk voor opslag en distributiecentra. Hier hebben distributeurs dan ook de grootste kans op een snelle ‘return on investment’.
De uitdagingen
Uitdaging één is het maken van keuzes. Het is moeilijk om een robot menselijk gedrag te laten kopiëren. Mensen maken dagelijks keuzes bij het selecteren en plaatsen van een product op een pallet. Robots hebben dat inschattings- en aanpassingsvermogen niet en zijn dus niet in staat om deze belangrijke keuzes te maken.
Ook is het lastig om de vele acties die mensenhanden uitvoeren te kopiëren. In de afgelopen tien jaar is er grote vooruitgang geboekt op de ontwikkeling van intelligente robots, software en ‘end of arm tooling’ (EOAT) waardoor robots deze handelingen kunnen nabootsen.
Werkterreinen
Het bedrijf FANUC Robotics richt zich bij de ontwikkeling van robots op de taken ontvangen/aanvullen en orderverwerking/verzending binnen de opslagsector. Bij deze taken zouden robots namelijk aanzienlijke voordelen kunnen bieden, zo stelt FANUC Robotics.
Bij het ontvangen of aanvullen wordt ‘robot layer handling’ gebruikt om homogene paletten te breken, om gemengde lagen paletten op te bouwen of om een laag producten op een verenkelaar te plaatsen. Deze verenkelaar transporteert de individuele items naar de opslagruimte.
Op het gebied van orderverwerking en verzending gaat het meer om het palletiseren van ‘direct-to-store’ pallets. Het opbouwen van een dergelijke pallet gebeurt meestal met meerdere SKUs op één pallet. Bovendien bestaan de pallets in veel gevallen uit bestellingen voor verschillende winkels.
Regels
Volgens Fanuc zijn er bepaalde ‘regels’ die nageleefd moeten worden om het maximale uit elk pallet te halen. Regels waaraan een pallet zou moeten voldoen, zijn: het maximaliseren van de toegestane hoogte voor de opslag van de eindgebruiker en zijn leveringseisen, een dichte verpakking zonder gaten, maximaliseren van de uitstoot van het pallet, minimalisering van de luchtspleet, bestelling geladen op een ‘first-on-last-off’ basis en de stabiliteit om de overdracht en transport te overleven. Elke bestelling zal anders zijn afhankelijk van de producten, het vervoer en de industrie.
Operationale standen
Bij MIP-operaties wordt gebruik gemaakt van twee standen: de voorgeprogrammeerde stand en de real-time stand. Wanneer een operatie is voorgeprogrammeerd worden de ordergegevens van de klant goed geanalyseerd voordat de bestelling wordt verwerkt. ‘Stock Keeping Units’(SKU’s) uit de bestelling worden dan opgehaald, gefaseerd en afgegeven aan de robot op basis van de resultaten uit het vooraf geplande algoritme dat de optimale oplossing voor palletbouw aangeeft.
Wanneer gebruik wordt gemaakt van real-time informatie, wordt pas op het allerlaatst beslist wat de beste locatie voor een item op een pallet is. Deze modus wordt ook wel de ‘Random Order Mode’ genoemd.
Tooling
‘ End of Arm Tooling’ is ontworpen om met producten van verschillende maten, vormen en texturen om te gaan. De ‘End of Arm Toolings’ moeten uiterst betrouwbaar zijn en in staat zijn om te kiezen uit een breed scala van SKU’s. Ook moeten ze een aantal beperkingen kunnen opleggen aan de MIP-algortimes. Zo kunnen de opties van palletbouw worden gelimiteerd, om zo de kwaliteit van de lading te garanderen. Er bestaan verschillende EOAT aanbieders maar in de opslag en distributiesector biedt de OEM of systeemintegrator waarschijnlijk het beste advies.
Software
Er zijn ook meerdere softwarepakketten op de markt. De software, afkomstig van robotbedrijven, softwarespecialisten of systeemintegratoren, moet in staat zijn om dichte en stabiele pallets te bouwen en moet daarnaast slim genoeg zijn om gebeurtenissen die fout gaan te kunnen verwerken, bijvoorbeeld als het product uit de verkeerde reeks bij de robot aankomt. Fanuc zegt dat haar softwarepakket de capaciteit heeft om automatisch te schakelen tussen een vooraf geplande stand en een ‘real time’ stand om met dergelijke kwestie om te gaan. Zonder deze capaciteit moet er worden ingegrepen door menselijke handen om de operatie toch af te maken.
Virtuele pallets
Een ‘virtual pallet’ functie bepaalt de mogelijkheden van de pallet die wordt gebruikt. Pas hierna krijgt de robot de opdracht om het product te picken. Nadat de pallet is opgebouwd, wordt de opgeslagen informatie opgeleverd. Hiermee kunt u analyseren of de activiteiten optimaal worden uitgevoerd.
Het hebben van inzicht in de productmix en de gemiddelde klantbestellingen is belangrijk bij het bepalen van de beste oplossing voor elke verrichting. Door het verkrijgen van deze specifieke informatie kunnen bedrijven hun beste algoritme bepalen. Wanneer het fysieke verschil in producten laag is, kan het ‘real time’ algoritme de beste keuze zijn, aangezien de prijs en complexiteit laag zijn. Wanneer de omvang van de producten erg verschilt, kan het vooraf geplande algoritme een oplossing bieden, maar de daaraan verbonden kosten en de systeemcomplexiteit vallen dan wel hoger uit.
In het tweede deel van de serie over robots in logistiek: Het kiezen van de juiste robot
Andrew Manly – journalist Processing & Packaging