DHL versnelt distributie met slimme robotpicker Robomotive

In autofabrieken stikt het van de robots. In die industrie hoeven leveranciers niet uit te leggen wat de voordelen van hun robots zijn. De keuze voor een gerobotiseerde oplossing ligt in andere bedrijfstakken echter minder voor de hand. ‘Logistieke bedrijven zijn vaak nog niet klaar om robots in hun organisatie in te zetten’, zegt Michael Vermeer, directeur van robotintegrator Robomotive. ‘De operators, het onderhoud, het warehousemanagementsysteem, meestal zijn die niet voorbereid op robots.’

DHL zocht een oplossing voor een groot toepassingsgebied met flowracks en pallets. De robotarm moest doosjes met HP-cartridges kunnen verwerken. ‘Van die producten zijn de masterdata niet altijd bekend, ook omdat die nog wel eens willen veranderen’, weet Vermeer. ‘De ene week zit zo’n cartridge in een blauwe doos, de week erna in een witte. Terwijl het toch echt om hetzelfde product gaat.’

Hardlopers

Robomotive trok het ontwikkelproject volledig naar zich toe. ‘We hebben alles turnkey opgeleverd’, vertelt Vermeer. ‘Regelmatig zit er bij vergelijkbare projecten een partij tussen die de inrichting van zo’n warehouse doet. Deze keer heeft Robomotive de leiding genomen. Als er bijvoorbeeld een transportband of een scantunnel nodig was, hebben wij daarvoor gezorgd. Zo had DHL slechts een aanspreekpunt.’

De geselecteerde Yaskawa-robot bij DHL heeft een reikwijdte van drie meter (straal), waardoor hij vier pallets en vijfentwintig meter pickfront op een flowrack kan bereiken. Door de volledig in-house ontwikkelde adaptieve combinatie van robot, vision en grijper kan de robot de oog-handcoördinatie van de mens nabootsen, waardoor producten niet meer netjes op hun plek hoeven te liggen. Dat is winst voor DHL omdat juist de mensenhandjes voor het orderpicken steeds moeilijker te vinden zijn. Als de palletwagens binnen een marge van tien centimeter op de goede plek staan, doet de robot daar niet moeilijk over. Ook onbekende, willekeurige stapelpatronen op de pallet zijn voor het systeem geen probleem.

De cel is een uitbreiding van een reeds ingezette mechanisatie van het outboundproces bij DHL Beringe. ‘Vanaf ontvangst van de order worden de dozen automatisch gepickt, gelabeld, gesorteerd en naar loose loaded container getransporteerd’, beschrijft Bolt. ‘Voor hardlopende items hebben we nu volledige automatisering bereikt.’ Daardoor kan DHL artikelen in de flow racks en op de pallets vervangen voor hardlopers, zonder dat het daarvoor aan de software hoeft te sleutelen. En kan het bedrijf sneller inspelen op veranderingen in vraag, bijvoorbeeld naar aanleiding van verkoopacties of consumententrends.

 advertorial 

Test less, verify Moore

At the Bits&Chips Event 2023 on 12 October 2023, Phillipa Hopcroft from Cocotec and Ivo ter Horst from ASML will kick off with a keynote speech on transforming how lithography machine software is built. Make sure to keep an eye on the website for program updates and save the date!

Geen cobot

De robotpicker scant de locatie van de doos op het moment van het picken en kan op basis daarvan afzonderlijke dozen identificeren. Inleren en masterdata zijn niet nodig. ‘We kunnen het zonder deep learning’, vertelt Vermeer. ‘Met 3d vision en in-huis ontwikkelde beeldverwerkingssoftware kan de camera op de robot de verschillende entiteiten als dozen identificeren. De robot krijgt van het warehousemanagementsysteem alleen een locatie door met het te picken aantal. Het systeem is flexibel genoeg om overweg te kunnen met alle afmetingen, gewichten en kleuren die hij daar aantreft.’

Om onderscheid te maken tussen de dozen, gebruikt Robomotive een geavanceerde camera. ‘Daar hebben we wel even voor moeten zoeken’, aldus Vermeer. ‘In veel projecten werken we met 3d lasertriangulatie. Dat is heel nauwkeurig, maar ook best prijzig. Bij het Noorse Zivid vonden we uiteindelijk een compacte, betaalbare camera die de gewenste nauwkeurigheid haalt.’

De Zivid One 3D is op de robotarm gemonteerd. Hij beweegt dus mee zodat de robot binnen het hele bereik op de juiste plek ogen heeft. Samen met de pneumatische grijperkop en de maximale draaglast van 3,5 kilogram loopt de belasting van de robotarm makkelijk op tot boven de tien kilogram. ‘Dat is een van de redenen waarom DHL niet voor een cobot heeft gekozen’, verklaart Vermeer. ‘Die gaan tot hooguit tien kilogram.’ De Yaskawa-robotarm kan tot 120 kg tillen zodat DHL de mogelijkheid houdt om de robotcel in de toekomst ook voor zwaardere producten in te zetten. ‘DHL koos ook niet voor een cobot vanwege de gewenste performance. De snelheid loopt zo hoog op dat er sowieso een hek omheen moet’, aldus Vermeer.

OPC UA

Grootste uitdaging voor Robomotive was de communicatie binnen de robotcel. ‘De vision, plc, Yaskawa-robot, hmi, het moet allemaal met elkaar babbelen, en vrij snel ook’, legt Vermeer uit. ‘De camera maakt een plaatje, de plc rekent, de robot beweegt. Binnen een paar milliseconde moeten al die zaken zijn gecommuniceerd en geregeld.’ Robomotive gebruikt daarvoor het OPC UA-protocol. ‘Bijkomend voordeel is dat we daarmee ook extern kunnen communiceren, bijvoorbeeld met het warehousemanagementsysteem.’

De robotcel heeft op elk moment meerdere producten in behandeling. Als de robot het ene product verplaatst, wordt er een scan uitgevoerd of het vorige product op de juiste plek is weggezet en wordt er een label op geplakt. ‘Die zaken gebeuren parallel in onze cel. Dat is allemaal prima als alles goed verloopt, maar bij een foutmelding moeten alle statussen netjes worden afgesloten’, weet Vermeer. Lastig is ook dat de camera op de robotarm zit. ‘We kunnen dus niet zo maar plaatjes maken en robotbewegingen uitvoeren. Het moet zijn afgestemd en na elkaar. Er ontstaat een sequentieel proces waarbij het zaak is om al die stapjes zo kort mogelijk te krijgen omdat ze allemaal op de kritieke pad zitten.’

DHL en Robomotive hebben inmiddels laten zien dat de technologie werkt in deze warehouseomgeving. ‘Het systeem verdient zich bij inzet in gewone dagdienst binnen circa drie jaar terug’, stelt Vermeer. ‘Als DHL 24/7 draait, gaat dat uiteraard nog sneller.’