Automationslösung Fördersysteme: Pakete mit Roboterzellen vereinzeln

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Platz und Personal werden in der Logistik immer knapper. Prozesse zum Vereinzeln von Paketen müssen daher automatisiert werden. Für das Singulieren in kleinen und mittelgroßen Logistikzentren gibt es bislang jedoch kaum geeignete Fördersysteme. Ein neues Roboterzellen-System, das speziell auf diese Leistungsklasse zugeschnitten ist, gibt jetzt den Weg vor.

In kleinen und mittelgroßen Logistikzentren werden eingehende Massenströme aus Lkw-Ladungen meist manuell vereinzelt. Dieser aufwändige Prozess ist häufig in der Logistik von KEP-Diensten oder Onlinehändlern zu beobachten, beispielsweise in Mikrodepots für die letzte Meile. Die Entladung von Wechselbrücken oder Gitterwagen am Beginn der Förderlinie beschäftigt hier nicht selten 20 Mitarbeiter. Packstücke werden einzeln gehandhabt und müssen geordnet sowie hintereinander auf sperrigen Inbound-Förderern abgelegt werden. Aufgrund des fortschreitenden Fachkräftemangels und der Flächenknappheit sind solche Fördersysteme nicht zukunftsfähig. Automatisierte Fördersysteme entlasten Mitarbeiter und minimieren den Flächenbedarf der Logistik.

Steiniger Mittelweg zwischen High-Flyer und Low-Level

Bislang mangelt es jedoch an wirtschaftlichen Automationslösungen, die für Logistikstätten kleiner und mittlerer Größe in Frage kommen. Marktübliche Anlagen sind teuer, wartungsintensiv und belegen zu viel Platz. Gängige Systeme erfüllen in der Regel eines von zwei Ausschlusskriterien: Einige eignen sich mit einem Durchsatz von über 15.000 Paketen pro Stunde ausschließlich für Hochleistungs-Distributionszentren großer Konzerne. Kleinere Anlagen verbrauchen durch das Rezirkulieren der Pakete unnötig kostbare Fläche, die sonst für andere logistische Prozesse verfügbar wäre. Rezirkulieren bedeutet, die Pakete so lange im Kreis zu fahren, bis die korrekte Vereinzelung erreicht wird. Dieses ungesteuerte Singulieren nach Zufallsprinzip erfordert zusätzliche, platzraubende Förderstrecken. Hinzu kommt, dass die Umsetzung eines Automationsprojektes nicht selten mehrere Jahre dauert.

Fördersysteme: 6.000 Pakete auf fünf Quadratmeter singulieren

Genau dieser Problematik hat sich die  Cellumation GmbH, Anbieter für automatisierte Fördersysteme, angenommen. Auf der LogiMAT 2023 präsentierte das Scale-up erstmals die Lösung cv.Singulate, die chaotische Paketmengen automatisiert in einen geordneten Fluss bringt. Das Singuliersystem basiert auf der aus Roboterzellen bestehenden, modularen Celluveyor-Technologie. Cellumation bietet den cv.Singulate in fünf Varianten an, sodass er in jedes Förderkonzept passt. Der Durchsatz der Vereinzelungslösung liegt je nach Variante bei 2.000 bis 6.000 Paketen pro Stunde.

In der kleinsten Version beansprucht die Anlage nur 1,2 Quadratmeter Fläche. Selbst die größte Ausführung ist mit fünf Quadratmetern fast um zwei Drittel platzsparender als herkömmliche Fördersysteme dieser Leistungsklasse. Die Lieferzeit beträgt derzeit 24 Wochen; die Integration der Plug-and-Play-Lösung erfolgt binnen eines Wochenendes. Noch weniger Zeit nimmt die Wartung in Anspruch: Bei Bedarf können die Roboterzellen innerhalb von fünf Minuten ausgetauscht werden.

Fördersysteme können die Produktivität verdoppeln

Als Start-of-Line-Lösung am Wareneingang wandelt der cv.Singulate einen einfahrenden Massenstrom in einen kontinuierlichen Ausgangsstrom um. Die Singulierlösung ordnet einen chaotischen Paketstrom (Bulk), sodass die einzelnen Objekte in individuell festzulegenden Mindestabständen hintereinanderfahren. Die Celluveyor-Technologie in Kombination mit einem intelligenten Visionssystem sorgt für die ideale Ausrichtung und Orientierung dieser Objekte. Da die Anlage die Pakete gleich in die optimale Reihenfolge bringt, entfallen die üblichen Extrarunden durch Rezirkulation. 

Darüber hinaus verfügt das System im Gegensatz zu gängigen Lösungen über bis zu zwei Ausgänge statt einem, wodurch ein Bulk auf bis zu zwei Fördersträngen gleichzeitig vereinzelt werden kann. Damit bieten sich neue Möglichkeiten für Distributionszentren: Entweder verdoppeln sie ihre Produktivität im entsprechenden Bereich oder singulieren die doppelte Menge von Paketen auf derselben Fläche.

Mit Echtzeitplanung zur idealen Ordnung

Von Anfang an digital gedacht, ermöglicht es die Anlage mit ihrer Regelungstechnik, Pakete gezielt zu steuern. Die 3D-Kameras des Visionssystems tasten das Geschehen auf dem Celluveyor in Echtzeit ab und erkennen die Konturen der zu befördernden Objekte millimetergenau. Das System erkennt und bewegt die einzelnen Objekte in der optimalen Orientierung. Da die Pakete die Anlage immer in der gleichen Ausrichtung (nach Wahl Long-Side- oder Short-Side-Leading) verlassen, können sie immer mit der gleichen Qualität bearbeitet werden. Ein Steckenbleiben von Paketen, das manuelle Eingriffe erforderlich macht oder sogar Ausfälle zur Folge hat, wird dadurch verhindert. Außerdem entfallen einige vor- und nachgelagerte Arbeitsschritte wie beispielsweise das händische Ausrichten der Objekte.

Fördersysteme: Wie das Vereinzeln in Zukunft funktioniert

Automatisierte Fördersysteme werden an vielen Stellen in der Logistik unverzichtbar: Sie reduzieren den Flächenbedarf und entlasten Mitarbeiter, die sich anderen, wertschöpfenden Tätigkeiten zuwenden können. Allerdings mangelt es oftmals an Systemen, die sich für kleine und mittelgroße Logistikzentren eignen. Das zeigt sich insbesondere beim Singulieren, wo alle praktikablen Lösungen auf Hochleistungs-Distributionszentren großer Konzerne ausgerichtet sind. Die Ausnahme bildet cv.Singulate von Cellumation. Die automatisierte Vereinzelungsanlage erreicht selbst in der kleinsten Variante mit 1,2 qm Flächenbedarf einen Durchsatz von 2.000 Paketen pro Stunde. Das System ermöglicht Logistikern in Zukunft das automatisierte Singulieren.

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