Etymologisch leitet sich Resilienz vom angelsächsischen Wort „resilience“ ab, das die psychologische Fähigkeit eines Individuums bezeichnet, sich nach einem Schock wieder aufzurichten. In den Naturwissenschaften bezeichnet das Wort die Fähigkeit eines Materials, Stößen zu widerstehen. Analog dazu ist Resilienz in der Robotik die Fähigkeit einer mobilen Roboterlösung, Unwägbarkeiten/Unvorhergesehenem zu widerstehen und ihre Tätigkeit fortzusetzen.
Die COVID-19-Pandemie hat die Notwendigkeit verstärkt, unsere Arbeitsweise sowie den Einsatz neuer Technologien zu überdenken. Unternehmen standen vor der Herausforderung, effizient zu bleiben und gleichzeitig die durch die Pandemie verursachten Produktivitätsprobleme anzugehen. Tatsächlich ist die Widerstandsfähigkeit neuer Technologien, insbesondere der autonomen mobilen Robotik (AMR), mehr denn je erforderlich, um die aktuellen Herausforderungen zu bewältigen.
In diesem Artikel erklärt Fabien Benoteau, technischer und operativer Leiter des Unternehmens Meanwhile, warum autonome mobile Roboter widerstandsfähige Systeme sind.
Die mobilen Roboter von Meanwhile sind mit einer künstlichen Intelligenz ausgestattet, die auf die Navigation in Innenräumen spezialisiert ist (SLAM). SLAM (Simultaneous Localisation And Mapping) ermöglicht es dem Roboter, seine Umgebung zu erfassen und sein Verhalten entsprechend den nicht kartografierten Hindernissen anzupassen, während er sich in Echtzeit lokalisiert. Um sich völlig autonom und ohne vordefinierte Route fortzubewegen, kombiniert der Roboter seine eigenen Informationen mit den Informationen aus seiner Umgebung (die von seinen Lasern und Sensoren zurückgesendet werden).
Wenn Hindernisse (Bediener, Paletten, Gabelstapler usw.) seinen Weg versperren, umfährt der mobile Roboter diese sicher und legt eine alternative Route fest. Dadurch wird die Produktivität optimiert, da Lieferfristen leichter eingehalten werden können.
Die mobilen Roboter von Meanwhile sind mit einer Ladestation ausgestattet und können sich selbstständig aufladen. Um ihre Verfügbarkeit zu maximieren, kann die Ladestrategie der AMRs individuell angepasst werden:
Je nach Ladezustand der Batterie des Roboters: „Dies entspricht dem grundlegenden Ladevorgang. Sobald der mobile Roboter beispielsweise einen Ladezustand von weniger als 20 % erreicht, stellt er seine Arbeit ein, begibt sich zu seiner Ladestation und startet den Ladevorgang, um einen „akzeptablen” Ladezustand zu erreichen, damit er seine Aufgaben wieder aufnehmen kann. Der akzeptable Ladezustand wird je nach Anwendung eingestellt.“
Je nach Inaktivitätsrate des Roboters: „Dieser Prozess entspricht dem opportunistischen Laden. Das heißt, sobald der mobile Roboter eine bestimmte Zeit lang inaktiv ist, wird er als verfügbar betrachtet. Er nutzt diese Zeit also zum Aufladen, auch wenn sein Ladezustand hoch ist.“
Je nach konstanter Auslastung der Roboterflotte: „Dieser Prozess kann verwendet werden, wenn die Anwendung erfordert, dass die Roboterflotte rund um die Uhr in Betrieb ist. Bei dieser Einstellung wird eine ausreichende Anzahl von Robotern in der Flotte festgelegt, sodass immer ein bestimmter Prozentsatz dieser Flotte ausgelastet ist und einen Roboter, der sich dem Ende seines Entladezyklus nähert, problemlos ersetzen kann.“
„Die mobilen Roboter verfügen über eine kollektive Intelligenz, die mit dem Flottenmanager verbunden ist, der die Roboter in ihrer Umgebung verwaltet und koordiniert. Dank des Flottenmanagers teilen die mobilen Roboter ihre Bewegungsbahn mit allen anderen Robotern, die sich in einem Umkreis von 10 m befinden. Diese Bewegungsbahnen werden als dynamische Hindernisse betrachtet, damit sich die Roboter gegenseitig ausweichen und in beengten Umgebungen zusammenarbeiten können.“
Autonome mobile Roboter sind in der Lage, ihre eigenen Ausfälle zu kompensieren. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Industriemaschine, die bei einem Ausfall die Produktionslinie blockiert. Mit anderen Worten: Wenn ein mobiler Roboter ausfällt, hat dies keine Auswirkungen auf meine Lieferungen. Denn andere mobile Roboter springen ein und übernehmen seine Aufgaben.
Beispiel: Nehmen wir an, dass in einer Flotte von 10 Robotern ein Roboter ausfällt. Jeder Roboter hat eine Betriebsdauer von 10 Stunden. Die Flotte wird dann um 10 % unterkapazitär, d. h. die Roboterflotte wird 4 Tage lang weiterarbeiten, ohne die Produktion zu unterbrechen. Während dieser Zeit kann das Wartungsteam den Ausfall des Roboters beheben.
„Bei Meanwhile haben wir uns zum Ziel gesetzt, die komplexe industrielle Umgebung in eine intelligente industrielle Umgebung zu verwandeln, die den Flexibilitätsanforderungen unserer Kunden gerecht wird. Wir möchten unseren Kunden die Möglichkeit bieten, unsere mobilen Roboterlösungen auf einfache und kostengünstige Weise zu integrieren und gleichzeitig Sicherheit, Rückverfolgbarkeit und Flexibilität in ihre Prozesse zu bringen. Dank des von Meanwhile entwickelten Peri-Robotik-Ökosystems sind unsere Kunden in der Lage, komplexe, hochvernetzte Prozesse auf sehr intuitive Weise zu nutzen, was ihnen die Arbeit erleichtert und ihre Produktivität steigert.“
Um die Aussagen von Fabien Benoteau zu veranschaulichen, können wir die von Meanwhile entwickelte Omnibox hervorheben. Die Omnibox ist eine elektronische Box, die es den mobilen Robotern von Meanwhile ermöglicht, mit allen beim Kunden vorhandenen Geräten (Aufzüge, Regale, Türen, Förderbänder, Produktionsmaschinen usw.) zu kommunizieren. Dank dieser Box lassen sich die mobilen Roboter per Plug-and-Play in die bestehende Umgebung des Kunden integrieren und interagieren nativ mit ihr.
Jeder neue Roboter, der in die Kundenanlage eingeführt wird, kann sich genauso gut in seine Umgebung integrieren wie alle anderen Roboter. Dank des Flottenmanagers dauert es nur etwa zwei Minuten, bis ein neuer Roboter nach seiner Einführung in die Umgebung seiner Flotte beitritt.
Autonome mobile Roboter lassen sich sehr leicht an agile Produktionssysteme in Betrieben jeder Größe anpassen. Bei einer Verlagerung von Produktionsinseln oder der Hinzufügung neuer Inseln oder Prozesse kann ein neuer Gebäudeplan einfach und schnell übertragen werden.
Beispiel: Meine Produktionsstätte verfügt über eine Flotte von zehn Robotern. Fünf Roboter sind für die Belieferung der Produktionslinien zuständig, fünf weitere Roboter übernehmen die Belieferung des Lagers. Dank der Software Mw² von Meanwhile kann ich Produktionsspitzen bewältigen, indem ich automatisch oder manuell zwei Roboter aus dem Lager zur Unterstützung der Roboter in der Produktion schicke.
Je nach Bedarf können autonome mobile Roboter wählen, wie sie ihre Aufgabe ausführen möchten:
Dank der Widerstandsfähigkeit der autonomen mobilen Roboter von Meanwhile vermeiden Unternehmen kostspielige Änderungen an ihrer Infrastruktur sowie Ausfallzeiten, wenn sie ihren Standort umgestalten müssen. Unternehmen sind in der Lage, sich an die durch die aktuelle Situation bedingten Veränderungen anzupassen, indem sie ihre Betriebsprozesse kostengünstig neu organisieren und gleichzeitig ihre Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit optimieren.
Wir erleben derzeit eine rasante Entwicklung bei autonomen mobilen Robotern (AMR), die in der Lage sind, selbstständig zu navigieren und andere Funktionen auszuführen.
Die von Meanwhile angebotenen mobilen Roboter sind völlig autonom in ihrer Fortbewegung. Dazu nutzen diese Roboter künstliche Intelligenz, die es ihnen ermöglicht, sich jederzeit zu lokalisieren und Hindernissen dynamisch auszuweichen…
Was sind die Unterscheidungsmerkmale dieser beiden Navigationstechnologien und können sie auch in der gleichen Umgebung koexistieren?