Motion

Skenaario: Humanoidirobotit logistiikan lavauksessa

Mallinnettu skenaario: neljä humanoidirobottia sekalaisten tuotteiden lavauksessa ja kuorma-autojen lastauksessa alueellisella logistiikkaoperaattorilla, sekä tulokset, jotka tämänmuotoinen käyttöönotto voi saavuttaa.

Motion1 Inc. ·

Skenaario: Humanoidirobotit logistiikan lavauksessa

Logistiikkaoperaattori – Lavauksen ja lastauslaiturin toiminnot

Mallinnettu skenaario: tämä artikkeli kuvaa edustavaa käyttöönottoa, joka on rakennettu alan tyypillisistä toimintamalleista, eikä raporttia nimetystä asiakastoimeksiannosta. Luvut ovat havainnollistavia arvioita siitä, mitä tämän muotoisella käyttöönotolla voidaan saavuttaa.

Haaste

Alueellinen logistiikkaoperaattori, joka hallinnoi kolmea jakelukeskusta, kohtasi kroonisia henkilöstövaikeuksia lavauksen ja lastauslaiturin toiminnoissaan. Nämä tehtävät sisältävät toistuvaa raskasta nostelua – laatikoiden pinoamista lavoille ja lavojen lastaamista kuorma-autoihin – ja ne ovat logistiikka-alan vaikeimmin täytettäviä tehtäviä.

Operaattori oli tutkinut perinteistä lavauksen automaatiota (robottivarret kiinteillä portaaleilla), mutta pääomakustannukset osoittautuivat kohtuuttomiksi ottaen huomioon käsiteltävien tuotekokojen ja lavauskokoonpanojen moninaisuuden. Heidän toimintansa vaatii joustavuutta: eri asiakkaat lähettävät erilaisia tuotteita eri laatikokokoissa, ja lavauskokoonpanot muuttuvat päivittäin tilausten koostumuksen mukaan.

Ratkaisu

Operaattori otti käyttöön neljä humanoidirobottia suurimmassa jakelukeskuksessaan keskittyen kahteen työnkulkuun:

  • Sekalaisten laatikoiden lavaus. Robotit rakentavat lavoja sekalaisten tuotelaatikoiden perusteella noudattaen varastonhallintajärjestelmän luomia lavarakennussuunnitelmia. Robotit käsittelevät 2–25 kilogramman painoisia laatikoita ja voivat säätää pinoamismalleja dynaamisesti laatikoiden mittojen ja painojakauman perusteella.
  • Kuorma-autojen lastaus. Robotit kuljettavat valmiit lavat kokoamisalueelta lastauslaiturille ja asettavat ne kuorma-autoon kuormitussuunnitelman mukaisesti. Tämä edellyttää navigointia dynaamisessa ympäristössä muiden työntekijöiden, trukkien ja muuttuvien kuorma-autojen sijaintien kanssa.

Robottilaivaston ohjelmisto osoittautui erityisen arvokkaaksi tässä käyttöönotossa. Laiturin esimiehet pystyivät säätämään robottien prioriteetteja reaaliaikaisesti – esimerkiksi siirtämään robotin lavauksesta tukemaan kiireellistä kuorma-auton lastausta – suoraan robottilaivaston hallintapaneelista ilman, että työnkulkua tarvitsi rakentaa uudelleen.

Käyttöönoton aikajana

  • Kuukaudet 1-3: Tilojen kartoitus, turvallisuusarviointi ja infrastruktuurin valmistelu. Lastauslaiturialue vaati pieniä muutoksia robottien kulkureittien mukauttamiseksi, mukaan lukien lattiamerkinnät ja matalaprofiiliset ohjausnauhat.
  • Kuukaudet 4-5: Kaksi robottia otettiin käyttöön lavauksen toiminnoissa. Aluksi keskityttiin viiteen suurimman volyymin tuotelinjaan luotettavien työnkulkujen rakentamiseksi ennen laajentamista.
  • Kuukaudet 6-7: Kolmas ja neljäs robotti otettiin käyttöön. Kuorma-autojen lastaustoiminnot aloitettiin ihmisen valvonnassa laiturilla.
  • Kuukaudet 8-10: Täysin autonominen toiminta lavauksessa. Kuorma-autojen lastaus siirtyi valvottuun autonomiaan (yksi ihmislaiturikoordinaattori valvoi robottien toimintaa).

Mallinnetut tulokset (ensimmäiset 12 kuukautta)

  • Lavauksen läpivirtaus: 28 % lisäys rakennettujen lavojen määrässä vuoroa kohden, johtuen jatkuvasta toiminnasta ilman taukoja ja johdonmukaisista sykliajoista.
  • Lavojen laatu: Lavojen vakausongelmat (laatikoiden putoaminen kuljetuksen aikana) vähenivät 45 %, mikä johtui johdonmukaisemmista pinoamismalleista ja painojakaumasta.
  • Säästetyt työtunnit: Noin 15 000 työtuntia vuodessa ohjattiin manuaalisesta lavauksesta ja lastauksesta varastonhallintaan ja lähetyskoordinointiin.
  • Loukkaantumisten väheneminen: Tuki- ja liikuntaelinvammojen ilmoitukset laiturialueella vähenivät 65 %. Nämä vammat olivat aiemmin muodostaneet suurimman osan laitoksen työtapaturmakorvausvaatimuksista.
  • Joustavuus: Robotit käsittelivät onnistuneesti yli 200 erillistä laatikokoonpanoa ajanjakson aikana, mikä osoitti joustavuusedun kiinteisiin lavausjärjestelmiin verrattuna.
  • Vuorojen kattavuus: Operaattori poisti kokonaan täyttämättömien vuorojen tapaukset laiturialueella. Ennen käyttöönottoa keskimäärin 12 vuoroa kuukaudessa oli osittain tai kokonaan miehittämättä.
Logistiikan käyttöönoton tulokset: läpivirtaus +28 %, lavojen laatu +45 %, loukkaantumiset -65 %, yli 200 laatikokoonpanoa

Mikä sai tämän käyttöönoton toimimaan

Kun tarkastellaan operaattorin ensimmäistä vuotta humanoidirobottien kanssa laiturilla, useat tekijät erottuvat:

Henkilöstö oli ensisijainen ajuri. Päätös humanoidirobottien käyttöönotosta johtui vaikeuksista palkata ja pitää työntekijöitä fyysisesti vaativiin, toistuviin tehtäviin. Kustannusten aleneminen oli toissijainen hyöty, ei ensisijainen motivaatio.

Vaiheittainen käyttöönotto toimi parhaiten. Operaattori aloitti pienestä – kaksi robottia, viisi suurimman volyymin tuotelinjaa, ihmisen valvonta laiturilla – ja laajensi asteittain kymmenen kuukauden aikana. Tämä lähestymistapa antoi tiimille mahdollisuuden rakentaa luottamusta, hioa työnkulkuja ja käsitellä ongelmia ennen skaalausta.

Työnkulkukirjastot nopeuttivat skaalausta. Lavarakennustyönkulkujen tallentaminen keskitettyyn kirjastoon tarkoitti, että kolmas ja neljäs robotti perivät mallit, jotka oli jo todistettu kahdella ensimmäisellä, sen sijaan että ne olisi konfiguroitu alusta alkaen. Vuoden aikana robottilaivasto käsitteli yli 200 erillistä laatikokoonpanoa.

Deployment support alensi käyttöönoton kynnystä. Laiturin esimiehet eivät ole robotiikkainsinöörejä, eikä heidän koskaan tarvinnut tulla sellaisiksi. Field Deployment Engineers kouluttivat robotit operaattorin omiin työnkulkuihin käyttäen tallenteita laiturin tiimin työskentelystä ja kouluttivat kyseisen tiimin työskentelemään koneiden rinnalla. Operaattori mainitsi tämän kriittisenä tekijänä käyttöönotossa.

Turvallisuus oli prosessi, ei virstanpylväs. Tässä skenaariossa turvallisuus on jatkuvaa toimintaa – jatkuvaa riskinarviointia, säännöllisiä protokollapäivityksiä, robottien käyttäytymisparametrien iteratiivista hienosäätöä – sen sijaan, että alkuperäistä turvallisuussertifiointia pidettäisiin "valmiina" tilana.

Olemassa oleva henkilöstö siirrettiin uusiin tehtäviin, ei korvattu. Työntekijät, jotka aiemmin lavoivat ja lastasivat, siirrettiin tehtäviin, joita operaattorilla oli ollut vaikeuksia täyttää: varastonhallintaan ja lähetyskoordinointiin. Laitoksen nettomyynti ei vähentynyt.

Keskeiset opit

Operaattoreille, jotka harkitsevat humanoidirobottien käyttöönottoa, tämä käyttöönotto tarjoaa useita käytännön oppitunteja:

  1. Aloita tehtävistä, joita on vaikea täyttää, älä tehtävistä, jotka on helppo automatisoida. Lavaus ja lastaus olivat yrityksen vaikeimmin miehitettäviä tehtäviä. Ennen käyttöönottoa keskimäärin 12 vuoroa kuukaudessa laiturialueella oli osittain tai kokonaan miehittämättä.
  1. Investoi ohjelmistokerrokseen. Robottilaivaston hallinta-alusta oli yhtä tärkeä kuin laitteisto. Keskitetyt työnkulkukirjastot ja reaaliaikaiset prioriteettimuutokset tekivät neljästä robotista yhdellä laiturilla hallittavissa esimiehen, ei insinöörin, toimesta.
  1. Suunnittele pidempi käyttöönottoaika kuin laitteisto ehdottaa. Ensimmäiset kolme kuukautta kuluivat kokonaan tilojen kartoitukseen, turvallisuusarviointiin ja laiturin muutoksiin ennen kuin robotti nosti yhtään laatikkoa, ja täysin autonominen lavaus saavutettiin vasta kahdeksantena kuukautena. Varaa aikaa ja kärsivällisyyttä sen mukaisesti.
  1. Mittaa sitä, mikä on tärkeää. Läpivirtaus oli otsikko, mutta lavojen vakaus, loukkaantumisraportit ja vuorojen kattavuus olivat aivan yhtä tärkeitä. Tuki- ja liikuntaelinvammojen ilmoitukset laiturialueella laskivat 65 %, ja täyttämättömien vuorojen tapaukset putosivat nollaan.
  1. Ota työvoima mukaan varhaisessa vaiheessa. Henkilöstö, joka oli aiemmin lavoittanut ja lastannut, siirtyi varastonhallintaan ja lähetyskoordinointiin. Selkeä suunnitelma alusta alkaen, jossa robotit hoitavat nostelun ja ihmiset koordinoinnin, pitää vastustuksen alhaisena.

Tämän operaattorin kokemus osoittaa, että humanoidirobottien käyttöönotto logistiikassa on käytännöllistä, hyödyllistä ja saavutettavissa nykyisellä teknologialla. Avain on käsitellä sitä laituritoimintojen muutoksena pikemminkin kuin teknologian hankintana, siten että kartoitus- ja turvallisuustyö tehdään etukäteen ja työnkulkukirjasto hoitaa raskaan työn robottilaivaston kasvaessa.

← Takaisin blogiin