September 10, 2024

Wie ein Top-Einzelhändler die Inbound-Automatisierung mit intelligenter Robotik von Mujin vereinfacht hat

Einsatz der MujinController-Plattform, um die Depalettierung zu meistern und komplexe Mixed-SKU-Herausforderungen zu bewältigen

Als ein großes Einzelhandelsunternehmen Mujin beauftragte, ein geschäftskritisches Distributionszentrum (DC) zu automatisieren, stand es vor einer großen Herausforderung: die Automatisierung der Depalettierung von gemischten SKUs. Diese Aufgabe, die aufgrund der unvorhersehbaren Natur der Werkstücke für ihre Komplexität bekannt ist, galt lange Zeit als zu schwierig für eine Automatisierung. Das Distributionszentrum des Einzelhändlers, das eine Vielzahl von Produkten unterschiedlicher Form, Größe und Gewicht verwaltet, kämpfte mit manuellen Depalettiervorgängen, die nicht nur langsam, sondern auch fehleranfällig und für die Mitarbeiter körperlich anstrengend waren.

Mujin hatte sich zum Ziel gesetzt, diese lange vorherrschende Meinung zu ändern und eine skalierbare Automatisierungslösung zu entwickeln, die die Komplexität der Depalettierung von gemischten SKUs bewältigen und gleichzeitig branchenführende Kommissionierraten erzielen und die Fehlerquote senken konnte. Durch den Einsatz fortschrittlicher Bildverarbeitungssysteme, taktiler Rückmeldung und der MujinController-Plattform wollten wir die Abläufe im Unternehmen verändern, indem wir die Genauigkeit, den Durchsatz und die allgemeine betriebliche Effizienz verbesserten.

Müssen Sie die Depalettierung automatisieren?

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Die Herausforderung erkennen

Das Vertriebszentrum war für die Verwaltung eines vielfältigen Produktbestands verantwortlich. Die manuelle Handhabung verlangsamte die Abläufe und führte zu Fehlern, während sie gleichzeitig eine erhebliche körperliche Belastung für die Mitarbeiter darstellte. Der Bedarf an einer robusten, automatisierten Lösung war klar. Die Komplexität der Depalettierung von gemischten Warengruppen stellte jedoch eine Herausforderung dar, der sich Automatisierungsanbieter jahrelang entzogen hatten.

Ausarbeitung der Lösung

Unser Ansatz begann mit einer detaillierten Designphase, in der unsere Ingenieure eng mit dem Team des Einzelhändlers zusammenarbeiteten, um eine nahtlose Integration in die bestehenden Arbeitsabläufe sicherzustellen. Diese Phase war entscheidend, um die Komplexität der gemischten SKU-Depalettierung in den Griff zu bekommen und sicherzustellen, dass die Automatisierungslösung mit der vielfältigen Produktpalette des Distributionszentrums umgehen kann.

Im Mittelpunkt der Lösung standen hochmoderne gemischte SKU-Depalettierroboterzellen, die jeweils mit Folgendem ausgestattet waren:

Fortgeschrittene Roboter

MujinController-gesteuerte Roboter bieten Bewegungsplanung in Echtzeit und präzise Drehmomentsteuerung, wodurch Kollisionen verhindert und Ausfallzeiten minimiert werden. Ihre mit Sensoren ausgestatteten Greifer bieten taktile Rückmeldung für die Handhabung von Produkten unterschiedlicher Größe und gewährleisten Präzision, Vielseitigkeit und einen hohen Durchsatz bei der Kommissionierung.

Hochmoderne Vision-Systeme

Die Bildverarbeitungssysteme von Mujin sind in der Lage, 3D-Scans zur präzisen Identifizierung und Handhabung von Produkten durchzuführen. Sie verfügen über eine ausgeklügelte Pipeline-Verifizierung der Sensorergebnisse und fortschrittliche Gruppierungen der Erkennung, die eine opportunistische Mehrfachentnahme ermöglichen und eine genaue und effiziente Verarbeitung einer breiten Palette von SKUs gewährleisten.

Automatisch gesteuerte Fahrzeuge (AGVs)

AGVs rationalisieren den Palettentransport innerhalb der Anlage und werden von der MujinController-Plattform koordiniert, um ein Aushungern des Systems zu verhindern. Der Einsatz von FTS reduziert die Kosten, die mit herkömmlichen Fördersystemen verbunden sind, und sorgt gleichzeitig für einen kontinuierlichen Fluss und hohe Effizienz.

Hindernisse überwinden

Die Implementierung der Roboterautomatisierung für die Depalettierung von gemischten SKUs war nicht ohne Herausforderungen. Die Variabilität der Palettenladungen – die oft Artikel mit unregelmäßigen Formen, schwer zu greifenden Oberflächen und einer großen Bandbreite an Größen enthalten – stellte eine erhebliche Hürde dar. Aufgrund dieser Komplexität ist die Depalettierung von gemischten SKUs traditionell schwer zu automatisieren, so dass eine Lösung erforderlich war, die trotz dieser Variablen sowohl Geschwindigkeit als auch Genauigkeit gewährleisten konnte.

Um dieses Problem zu lösen, integrierte Mujin fortschrittliche Robotergreifer, die ein breites Spektrum von Produkten handhaben können. Diese Greifer, die von der MujinController-Plattform angetrieben werden, boten eine präzise Steuerung und Rückmeldung in Echtzeit, so dass sich das System dynamisch an die einzigartigen Eigenschaften jedes Artikels anpassen konnte. Die Fähigkeit, dynamische physikalische Modelle des Werkstücks in Echtzeit zu generieren, war entscheidend für die Erzielung einer hohen Entnahmegenauigkeit, selbst bei schwierigen Materialien.

Der digitale Echtzeit-Zwilling der MujinController-Plattform war bei der Bewältigung dieser komplexen Aufgaben von entscheidender Bedeutung. Durch die Erstellung einer virtuellen Live-Darstellung der physischen Umgebung ermöglichte die Plattform die kontinuierliche Überwachung und Anpassung der Roboteraktionen. Dieses dynamische Modell stellte sicher, dass das System effektiv auf unregelmäßige und komplexe Palettenladungen reagieren konnte und dabei eine optimale Leistung und Genauigkeit beibehielt. Darüber hinaus bot der digitale Zwilling eine umfassende Datenumgebung, die eine kontinuierliche Verbesserung und Optimierung des Systems ermöglichte.

Eine weitere Herausforderung war die Notwendigkeit, den Betrieb des Distributionszentrums ohne größere Unterbrechungen zu verbessern. Angesichts der kritischen Rolle, die diese Einrichtung in der Lieferkette des Einzelhändlers spielt, war die Minimierung der Ausfallzeiten von entscheidender Bedeutung. Das Team von Mujin plante den Installationsprozess sorgfältig und koordinierte die Arbeiten außerhalb der Hauptgeschäftszeiten, um sicherzustellen, dass der Betrieb des Distributionszentrums mit minimaler Unterbrechung weiterlaufen konnte. Dieser strategische Ansatz ermöglichte die nahtlose Integration des neuen Systems und zeigte das Engagement von Mujin für Innovation und Betriebskontinuität.

Durch die Nutzung der Fähigkeiten der MujinController-Plattform und einen strategischen Ansatz zur Systemintegration konnte Mujin diese Hindernisse erfolgreich überwinden. Das Ergebnis war eine robuste Automatisierungslösung, die die Anforderungen des Einzelhändlers erfüllte und einen neuen Standard für Effizienz, Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Depalettierung von gemischten Warengruppen setzte.

Nahtlose Implementierung

Die erfolgreiche Einführung der Automatisierungslösung von Mujin erforderte einen akribischen Ansatz, um sicherzustellen, dass jede Phase des Projekts fehlerfrei durchgeführt wurde. Vom ersten Konzept bis zur endgültigen Inbetriebnahme wurde jeder Schritt sorgfältig geplant und koordiniert, um eine nahtlose Integration in die bestehenden Abläufe des Einzelhändlers zu gewährleisten. Der Schwerpunkt lag nicht nur auf der Installation fortschrittlicher Technologie, sondern auch darauf, sicherzustellen, dass diese Technologie die Gesamteffizienz und Zuverlässigkeit des Distributionszentrums verbessert, ohne die kritischen täglichen Abläufe zu beeinträchtigen.

Der Implementierungsprozess von Mujin war umfassend und umfasste alle wichtigen Projektphasen:

  • Konzeptentwicklung vor dem Verkauf und Identifizierung von Lösungen: Die Reise begann mit einer engen Zusammenarbeit mit dem Einzelhändler, bei der die spezifischen Bedürfnisse und Herausforderungen seines Vertriebszentrums ermittelt wurden. In dieser Phase wurde die Zusammenarbeit mit dem Kunden intensiviert, um sicherzustellen, dass die vorgeschlagene Lösung nicht nur machbar war, sondern auch mit den betrieblichen Zielen des Einzelhändlers übereinstimmte.

  • Detaillierter technischer Entwurf: Die Ingenieure von Mujin entwickelten ein detailliertes Layout und eine Spezifikation für jedes Teilsystem, wobei der Schwerpunkt auf Präzision und Integration lag. Diese Phase umfasste die Dimensionierung und Spezifikation jeder Komponente, um eine optimale Leistung und einen nahtlosen Betrieb innerhalb der bestehenden Infrastruktur zu gewährleisten.

  • Beschaffung: Der hardware-agnostische Ansatz von Mujin ermöglichte eine größere Flexibilität bei der Auswahl der Komponenten und optimierte die Lieferkette hinsichtlich Kosten, Qualität und Vorlaufzeit. Dieser Ansatz stellte sicher, dass für jeden Teil des Systems die bestmöglichen Komponenten ausgewählt wurden, was sowohl die Effizienz als auch die Kosteneffizienz erhöhte.

  • Bauen Sie: Diese Phase umfasste die gründliche Montage, das Einschalten und die Inbetriebnahme der einzelnen Teilsysteme. Strenge Tests und Qualitätssicherung wurden durchgeführt, um frühe Komponentenausfälle auszuschließen und die Zuverlässigkeit gemäß den Grundsätzen der Technik zu gewährleisten.

  • Einsetzen: Unter der Leitung von erfahrenen Mujin-Ingenieuren und -Projektmanagern wurde der Installationsprozess mit Präzision durchgeführt. Es wurde eine tiefgreifende Software-Integration mit dem Warehouse Management System (WMS) des Einzelhändlers durchgeführt, gefolgt von umfassenden Systemtests, um sicherzustellen, dass alle Komponenten nahtlos zusammenarbeiten.

  • Go-Live und After-Support: In der letzten Phase wurde das System mit Hilfe der Fernwartungsfunktionen von Mujin in den Vollbetrieb überführt. Es wurde ein spezielles Serviceteam zur Verfügung gestellt, das eine Reihe von Service Level Agreements (SLAs) und Wartungsplänen anbot, um eine kontinuierliche Unterstützung und Systemoptimierung zu gewährleisten.

Die Implementierung umfasste auch mehrere wichtige technische Schritte:

  • Safety-first Design Protokoll: Gemäß den RIA-Industriestandards führte Mujin eine gründliche Risikobewertung durch, und zwar von der Konzeptphase des Systems bis hin zur detaillierten Entwicklung und Inbetriebnahme. Dieses Protokoll milderte und eliminierte potenzielle Gefahren für Benutzer und Bediener und sorgte so für eine sichere Arbeitsumgebung.

  • Implementierung der Roboterzellen: Das Team von Mujin installierte und konfigurierte die Roboterzellen, um gemischte SKU-Paletten effektiv zu handhaben und stellte sicher, dass jede Zelle den spezifischen Anforderungen des Einzelhändlers entsprach.

  • Integration von Bildverarbeitungssystemen: In die Lösung wurden fortschrittliche Bildverarbeitungssysteme integriert, die eine präzise Identifizierung und Handhabung verschiedener Produkte ermöglichen. Die automatische Kalibrierungsfunktion gewährleistet kontinuierliche Genauigkeit bei minimalem Wartungsaufwand.

  • Einsatz von AGVs: Automatisch gesteuerte Fahrzeuge (AGVs) wurden eingesetzt, um einen kontinuierlichen Fluss von Paletten innerhalb der Anlage aufrechtzuerhalten und so die Fehlerquellen herkömmlicher Systeme zu beseitigen. Für die Kommunikation mit dem Flottenmanager wurde eine hochsichere Ende-zu-Ende-Verschlüsselung eingesetzt, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

  • Nutzung von Real-Time Digital Twin: Der digitale Echtzeit-Zwilling der MujinController-Plattform lieferte kontinuierliches Feedback, so dass sich das System dynamisch an Veränderungen oder Anomalien bei der Palettenladung anpassen konnte. Diese Funktion schuf auch eine datenreiche Umgebung für Analysen und Benutzer-Dashboards der nächsten Generation.

  • Systemprüfung und Inbetriebnahme: Bevor die Anlage in vollem Umfang in Betrieb genommen wurde, wurden strenge Tests durchgeführt, um sicherzustellen, dass alle Komponenten nahtlos zusammenarbeiten. Die fortschrittlichen Funktionen des MujinControllers ermöglichten eine effiziente Inbetriebnahme und schufen die Voraussetzungen für einen reibungslosen Übergang zum Betrieb.

  • Software-Fernunterstützung nach der Bereitstellung: Der Support von Mujin nach der Bereitstellung umfasste eine Over-the-Air-Fernwartung, die regelmäßige Softwareverbesserungen und System-Upgrades sicherstellte, die die Leistung im Laufe der Zeit erhöhten. Dieser Ansatz der kontinuierlichen Verbesserung ist der Schlüssel zur Behebung von Problemen, die nach der Erstinstallation auftreten können.

Ergebnisse liefern

Die Implementierung der fortschrittlichen Automatisierungslösung von Mujin im Distributionszentrum des Einzelhändlers führte zu transformativen Ergebnissen und setzte neue Maßstäbe für Effizienz, Genauigkeit und allgemeine betriebliche Leistung. Durch die Integration der MujinController-Plattform und den Einsatz modernster Robotertechnik hat das Distributionszentrum seine operativen Ziele nicht nur erreicht, sondern übertroffen und in allen wichtigen Bereichen deutliche Verbesserungen erzielt.

  • Erhöhter Durchsatz: Eines der bemerkenswertesten Ergebnisse war die erhebliche Steigerung des Durchsatzes. Das Distributionszentrum erreichte eine Verarbeitungsrate von bis zu 660 Kartons pro Stunde und Roboterzelle, eine bemerkenswerte Verbesserung, die direkt dazu beigetragen hat, dass die Einrichtung problemlos höhere Mengen verarbeiten kann. Diese Durchsatzsteigerung ermöglichte es dem Einzelhändler, die wachsende Nachfrage zu befriedigen, ohne Kompromisse bei der Effizienz einzugehen.

  • Verbesserte Genauigkeit: Die Automatisierungslösung reduzierte die Fehler, die zuvor bei manuellen Handhabungsprozessen üblich waren, drastisch. Dank der Präzision des digitalen Echtzeit-Zwillings des MujinControllers und der fortschrittlichen Bildverarbeitungssysteme erreichte das System eine nahezu perfekte Genauigkeit bei der Identifizierung, Handhabung und Sortierung einer breiten Palette von Artikeln. Diese Verbesserung der Genauigkeit reduzierte nicht nur Nacharbeit und Rücksendungen, sondern erhöhte auch die allgemeine Zuverlässigkeit der Abläufe im Distributionszentrum.

  • Geringere körperliche Anstrengung: Die Umstellung von manueller Handhabung auf automatisierte Prozesse erleichterte die physischen Anforderungen an die Mitarbeiter des Distributionszentrums erheblich. Durch die Automatisierung der arbeitsintensivsten Aufgaben ermöglichte es die Lösung von Mujin den Mitarbeitern, sich auf strategischere Tätigkeiten zu konzentrieren, was zu einer höheren Arbeitszufriedenheit und einer geringeren Fluktuation führte. Diese Veränderung trug auch zu einer sichereren Arbeitsumgebung bei, da sie das Risiko von Verletzungen durch wiederholtes Heben und Handhaben minimierte.

  • Operative Effizienz: Die rationalisierten Prozesse, die sich aus der Automatisierungslösung von Mujin ergaben, führten zu einer höheren Gesamtproduktivität. Durch die Integration von fahrerlosen Transportsystemen (AGVs) und die intelligente Koordination durch den MujinController wurden Engpässe beseitigt, Ausfallzeiten reduziert und der Warenfluss in der gesamten Anlage optimiert. Diese Verbesserungen steigerten nicht nur die betriebliche Effizienz des Distributionszentrums, sondern senkten auch die Betriebskosten.

  • Kontinuierliche Verbesserung: Der digitale Echtzeit-Zwilling innerhalb der MujinController-Plattform spielte eine entscheidende Rolle bei der kontinuierlichen Verbesserung. Durch die Bereitstellung einer umfassenden, datenreichen Umgebung ermöglichte die Plattform die laufende Optimierung der Systemleistung. Over-the-Air-Updates und Fernwartung sorgten dafür, dass das System immer auf dem neuesten Stand der Technik blieb und sich an neue Herausforderungen und Möglichkeiten anpasste, sobald diese auftauchten.

Die Implementierung der fortschrittlichen Automatisierungslösung von Mujin im Distributionszentrum des Einzelhändlers führte zu transformativen Ergebnissen und setzte neue Maßstäbe für Effizienz, Genauigkeit und allgemeine betriebliche Leistung. Durch die Integration der MujinController-Plattform und den Einsatz modernster Robotertechnik hat das Distributionszentrum seine operativen Ziele nicht nur erreicht, sondern übertroffen und in allen wichtigen Bereichen deutliche Verbesserungen erzielt.

Fazit

Die automatisierte Depalettierlösung von Mujin, die auf der Plattform MujinController basiert, revolutionierte die Abläufe im Vertriebszentrum des Einzelhändlers. Besonders wirkungsvoll war die Integration des digitalen Zwillings in Echtzeit, der für eine kontinuierliche Optimierung sorgt und eine erstklassige Leistung und Genauigkeit gewährleistet. Dieses Projekt ist ein Beweis für die Fähigkeit von Mujin, innovative Lösungen zu liefern, die auf komplexe Logistikumgebungen zugeschnitten sind und Herausforderungen in Chancen für unsere Kunden verwandeln.

Während wir die Grenzen des Machbaren in der Automatisierung weiter verschieben, setzen wir uns weiterhin dafür ein, die Effizienz, Genauigkeit und Produktivität in Vertriebszentren auf der ganzen Welt zu verbessern.

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Medienkontakt

Jeremy Fultz, Mujin Corp. jeremy.fultz@mujin-corp.com >

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