Die Zukunft der Intralogistik: Mensch und autonome Roboter im Fokus

Die Intralogistik steht vor einem wichtigen Transformationsprozess: Neue Technologien wie künstliche Intelligenz und Robotik revolutionieren die Art und Weise, wie Waren in Unternehmen bewegt, gelagert und organisiert werden. Besondersautonome Roboter in der Intralogistik spielen eine Schlüsselrolle, indem sie Prozesse effizienter, sicherer und flexibler gestalten. Doch wie gelingt der Balanceakt zwischen Automatisierung und der unverzichtbaren Flexibilität des menschlichen Handelns?

Dr. Sirko Straube, deutsches Forschungszentrum für künstliche Intelligenz (DFKI), beschreibt die Herausforderungen, Vorteile und die spannende Zukunftsperspektive der Zusammenarbeit von Mensch und Maschine in der Intralogistik. Erfahren Sie, wie Unternehmen schon heute autonome Roboter einsetzen und was das für die Logistik von morgen bedeutet!
 

Hinter dem vielleicht etwas trockenen Begriff des innerbetrieblichen Materialflusses, also dem, was wir heute Intralogistik nennen, steckt eigentlich die spannende Frage, wie ich möglichst vorausschauend, schnell und flexibel in einem Unternehmen Güter vorhalte und dann bei Bedarf vorliegen habe, ohne durch den puren Einkauf und Lagerhaltung Überkapazitäten zu schaffen, die Kosten und Energie verursachen und letztlich auch die Nachhaltigkeit negativ beeinträchtigen. Mit jedem technischen Fortschritt sind Menschen hier immer besser geworden – jedoch bieten technische Systeme nicht die gleiche Flexibilität, die man sie bei vom Menschen organisierten Abläufen hat.

Da Lagerhaltung und Warenverschiebungen je nach Industriezweig sehr individuell sind, herrscht ein gewisser Zwiespalt: Erfolge gab es immer dort, wo man den Menschen möglichst vollständig aus den automatisierten Lagern herausgenommen hat – gleichzeitig sind damit die Einsatzmöglichkeiten stark eingeschränkt und man verliert die Flexibilität von logistischen Prozessen.

Diese Trennung scheint sich zunehmend aufzulösen, denn Sensorik, Robotik und Künstliche Intelligenz haben sich deutlich weiterentwickelt, so dass robotische Systeme inzwischen immer mehr in die Lage versetzt werden, flexibel auf ihre Umgebung zu reagieren, mit dem Menschen zu interagieren und sich auf Veränderungen anzupassen. Wie auch in vielen anderen Bereichen scheint es am besten zu funktionieren, wenn man Menschen und Roboter im Team arbeiten, denn damit bleiben Flexibilität, Erfahrung und etablierte Organisationsansätze erhalten.

Es gibt viele Beispiele von Unternehmen, die bereits autonome Roboter in der Intralogistik  (autonome mobile Roboter – kurz AMRs)  erfolgreich einsetzen. Die prominentesten Beispiele finden sich dort, wo viele Warenflüsse sind und schnell und viel kommissioniert werden muss. Die hier eingesetzten Roboter können Güter selbstständig und ohne menschliche Kontrolle durch Lagerhallen, Produktionsstätten oder Warenhäuser bewegen.

Der Amazon-Konzern ist bspw. damit berühmt geworden, seine Logistikzentren immer stärker zu automatisieren. Dem folgt nun an vielen Stellen der oben beschriebene Trend: Während lange Zeit die Wege für Roboter und Mensch getrennt wurden, geht dies heute immer stärker zusammen. Mensch und Roboter sollen enger zusammenarbeiten und dafür müssen sie sich in gleichen Zonen bewegen können.

Mit zunehmender Flexibilität der Technologie können auch weitere Industriezweige bis hin zu Manufakturen davon profitieren. Am Ende sollte es eine untergeordnete Rolle spielen, ob der Roboter die Einzelteile einer Online-Bestellung heraussucht oder einen Schraubendreher bringt.

Aktuell gibt es noch eine Reihe von Nachteilen, die den Einsatz autonomer Roboter in der Intralogistik in vielen Unternehmen erschweren:

• Hohe Investitionskosten: Die Anschaffung autonomer Robotiklösungen ist oft mit hohen Anfangsinvestitionen verbunden. Diese Kosten können sich zwar langfristig amortisieren, stellen jedoch insbesondere für kleine und mittelständische Unternehmen eine Barriere dar

• Begrenzte Flexibilität bei unstrukturierten Umgebungen: Autonome Roboter in der Intralogistik sind derzeit wie oben beschrieben vor allem auf strukturierte Umgebungen angewiesen. Verändert sich jedoch das Layout eines Lagers oder gibt es unvorhergesehene Hindernisse, kann die Navigation und Orientierung der Roboter beeinträchtigt werden. Diese Einschränkung führt dazu, dass Roboter bisher oft nur in vorgeplanten und gut strukturierten Umgebungen eingesetzt werden können.

• Interaktion mit Menschen: Die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine stellt besondere Anforderungen an die Programmierung und Sicherheit. Roboter müssen in der Lage sein, auf spontane Bewegungen und Handlungen von Menschen zu reagieren, ohne die Sicherheit zu gefährden. Dies ist eine technische Herausforderung, die noch nicht vollständig gelöst ist.

• Sicherheitsanforderungen und Akzeptanz: Die Interaktion mit Menschen erfordert erhöhte Sicherheitsstandards und Wartungsaufwände, da Kollisionsrisiken und Fehlfunktionen ein erhebliches Unfallpotenzial darstellen. Hinzu kommt, dass Mitarbeitende geschult und vorbereitet werden, um die Akzeptanz im Unternehmen für die Veränderungen aufzubauen.

Unbestritten sind die Vorteile, die autonome Roboter in der Intralogistik liefern können:

• Effizienzsteigerung und Kostenreduktion: Durch den Einsatz autonomer Roboter in der Intralogistik können Unternehmen ihre Prozesse beschleunigen und die benötigte Zeit für bestimmte Aufgaben reduzieren. AMRs können flexibel auf Spitzenzeiten und Personalengpässe reagieren. Das Personal kann bedarfsgerechter eingesetzt werden.

• Verbesserte Arbeitssicherheit: Autonome Roboter in der Intralogistik übernehmen monotone und oft auch körperlich belastende Arbeiten. Dadurch wird das Unfallrisiko für Mitarbeitende reduziert, und die allgemeine Sicherheit am Arbeitsplatz verbessert sich. Beispielsweise können AMRs schwere Lasten autonom transportieren, ohne dass ein Mitarbeiter Verletzungen durch schweres Heben riskiert.

• Flexibilität und Skalierbarkeit: Die meisten modernen autonomen Roboter in der Intralogistik sind modular aufgebaut und daher skalierbar. Unternehmen können so ihre Kapazitäten z. B. bei saisonalen Schwankungen schnell und einfach anpassen. Durch erhöhte Autonomie-Fertigkeiten werden die Systeme auch flexibler, was ihre Einsatzumgebung und deren Veränderung angeht.

• Schnelle Implementierung und geringe Wartungskosten: Dank der Fortschritte in der Sensorik und Software sind viele Roboterlösungen heute schneller implementierbar als frühere Systeme. Wartungskosten bleiben zudem meist gering, da die meisten AMRs robust und ausfallsicher konzipiert sind.

Gerade bei den letzten beiden Punkten wird es in Zukunft deutliche Sprünge geben, die die Einsatzfähigkeit der Systeme erhöht. Bei einem Blick auf die genannten Nachteile sieht man schnell, dass diese mehr und mehr verschwinden werden, denn mit steigender Flexibilität der Roboter sinken die Kosten, die Systeme sind in der Lage, sich auf Veränderungen einzustellen und die Interaktionsfähigkeit steigt. In Zukunft muss ein Unternehmen immer weniger im Vorfeld seine Prozesse ändern – der Roboter wird bestmöglich in die Prozesse integriert.

Der Fortschritt in der Robotik ist unübersehbar, doch die Anforderungen an die Flexibilität werden in den kommenden Jahren weiter steigen. Arbeitsplätze sind oft dynamische Umgebungen: Menschen bewegen sich, Orte für die Lagerung ändern sich, und auch andere Maschinen sind ständig in Bewegung. Dies stellt autonome Roboter in der Intralogistik vor immense Herausforderungen, da sie sich laufend an ihre Umgebung anpassen müssen. Die Steuerungssoftware muss daher nicht nur in der Lage sein, die Roboter präzise zu navigieren, sondern auch auf unvorhersehbare Veränderungen in Echtzeit zu reagieren.