Die Intralogistik umfasst alle Prozesse vom Eingang der Waren bis zu deren Ausgang. Bei diesem koordinierten betrieblichen Materialfluss spielt Sauberkeit, auch mithilfe von Robotik und KI, eine wichtige Rolle. Denn saubere Lagerhallen verhindern nicht nur die Verschmutzung des Inventars, sondern haben auch einen entscheidenden Einfluss auf Betriebssicherheit, Arbeits- und Gesundheitsschutz.
Effiziente Intralogistik ist in Zeiten steigender Anforderungen an Flexibilität und Schnelligkeit in der Lieferkette sowie des zunehmenden Fachkräftemangels ein Schlüsselfaktor, um die Produktivität – auch durch eine saubere Arbeitsumgebung – zu steigern, die Kosten zu senken, die Lieferzeiten zu verkürzen, die Servicequalität zu verbessern und die Kundenzufriedenheit zu erhöhen. Bereits 2004 definierte das Forum Intralogistik im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) die Intralogistik – in Abgrenzung zu der Extralogistik – als Organisation, Steuerung, Durchführung und Optimierung des innerbetrieblichen Waren- und Materialflusses, der Informationsströme sowie des Warenumschlags in Industrie, Handel oder öffentlichen Einrichtungen. Hierunter fallen alle Prozesse: vom Eingang der Waren über Lagerung, Transport und Auftragsabwicklung bis zu deren Ausgang.
In der Intralogistik geht es vor allem um zweierlei: Zeit und exakte Koordination, beide Faktoren beeinflussen auch maßgeblich das Reinigungsgeschehen. Erst richtiges Planen und Steuern entlang der Wertschöpfungskette ermöglichen es, alle notwendigen Arbeitsschritte effektiv mit von künstlicher Intelligenz (KI) unterstützten Lösungen durchzuführen. Und – mit Blick auf den Wettbewerbs- und Profitabilitätsdruck der Branche – kosteneffizient vorzugehen, mit Unterstützung von autonomen, sich selbstständig fortbewegenden Reinigungsrobotern. Sauberkeit, vor allem die der Fußböden, ist beim Waren- und Materialfluss oberstes Gebot.
Innovationen mit hohem Nutzwert
Mithilfe von Algorithmen und ausgefeilter Sensortechnik nehmen diese Roboter ihre Umgebung wahr, erkennen Hindernisse und planen ihre Routen – zum Beispiel mit Mappingtechnologien zum Erfassen und Speichern von Routen während der Reinigungsfahrt –, um unnötige Wege zu vermeiden. Vor allem für die Reinigung von großen Bodenflächen in Logistikunternehmen sind sie bestens geeignet – etwa als Scheuersaugroboter. Und das, wenn nötig, rund um die Uhr. "Spezielle Modelle können sicher navigieren und im Idealfall flächendeckend bis an den Rand arbeiten, sodass kein manuelles Nacharbeiten erforderlich ist", erläutert Julie Gorjup, Pressreferentin bei Kärcher. Das Unternehmen aus Winnenden entwickelt über die Reinigungstechnik hinaus komplette Anwendungswelten. "Verfügen die Maschinen über leistungsstarke Software, Sensorik und die Funktion, Rückwärtsfahrten eigenständig durchzuführen, können sie sich sogar durch Freifahrmanöver ohne Hilfe aus Sackgassen befreien." Getreu dem Motto: Innovativ ist, was den Menschen nützt.
So ist der Reinigungsroboter Kira B 50 für Einsätze auf mittleren und großen Flächen ebenso geeignet wie für Fahrten in engen Umgebungen. Mit einer Arbeitsbreite von 55 cm, einer maximalen Arbeitsgeschwindigkeit von 3,6 km/h und dem 160-Ah-Lithium-Ionen-Akku erbringt der kompakte Scheuersaugroboter eine Flächenleistung von bis zu 2.000 m2/h im autonomen Betrieb. Wassermenge, Reinigungsmitteldosierung und Arbeitstempo sind bei diesem Modell voreinstellbar, wobei die Reinigungslösung in Abhängigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit aufgebracht wird. Für gleichbleibend sehr gute Ergebnisse sorgen die Walzenbürstentechnik mit Vorkehrfunktion und der Seitenbesen, der eine randnahe Reinigung erlaubt, einfache Handhabung inklusive.
Cobots: Längst im Markt angekommen
Die sogenannten Cobots (Collaborative Robots; Roboter, die mit Menschen zusammenarbeiten) spielen eine wesentliche Rolle, wenn es um die Entlastung – nicht den Ersatz – des Personals geht. Und die Nachfrage nach kollaborativen Reinigungsrobotern steigt stark, auch infolge der Corona-Pandemie mit einhergehenden Gesundheitsrisiken und der wachsenden Bedeutung von Industrie- und Gewerbeimmobilien aufgrund des weiter stark steigenden E-Commerce. Die autonomen Roboter übernehmen wiederkehrende Aufgaben wie das häufige, methodische Schrubben von Böden, sodass ihre menschlichen Kollegen mehr Zeit für komplexere Tätigkeiten haben, Stichwort: Desinfektion von höher gelegenen Flächen. Dabei arbeiten Cobots schnell, genau und zuverlässig.
Zudem unterstützen sie eine ressourceneffiziente Reinigung. Oftmals werden bei der manuellen Reinigung mehr Zeit, Energie und größere Mengen an Reinigungsmitteln eingesetzt als nötig. Dank spezieller Sensoren können KI-basierte Cobots bestimmte Gegebenheiten wie den Verschmutzungsgrad erfassen und den Reinigungsbedarf individuell anpassen. Cobots sammeln während ihres Einsatzes Daten und dokumentieren ihren Arbeitsfortschritt. Das erhöht auch die Transparenz der Reinigungsfirma gegenüber ihren Kunden, die zunehmend höhere Anforderungen an die Qualität der Sauberkeit stellen. Durch die fortschreitende Digitalisierung kann zudem die Einsatzplanung optimiert werden. Dank der Erfassung von Leistungs- und Auslastungsdaten autonomer Reinigungsmaschinen in Echtzeit, über ein Webportal auf dem Smartphone oder Tablet abrufbar, sind bessere Vorhersagen, zum Beispiel bezüglich des Reinigungsbedarfs, möglich.
Künstliche Intelligenz in der Intralogistik
Künstliche Intelligenz kann bei der Gestaltung und Optimierung von Reinigungs- sowie von vor- und nachgelagerten Prozessen (nicht nur) in der Intralogistik unterstützen. Dies umfasst folgende Teilaspekte:
Autonome Reinigungsroboter: Intelligente, mit KI-Algorithmen ausgestattete Roboter können autonom durch Lagerhallen und Produktionsstätten navigieren. Diese Roboter erkennen Hindernisse, optimieren ihre Routen und führen automatisch Reinigungsaufgaben durch, ohne menschliche Intervention.
Bilderkennung und -analyse: Über KI-gestützte Bilderkennungssysteme lassen sich automatisch Verschmutzungen oder Unregelmäßigkeiten erkennen. Dies ermöglicht ein gezieltes, spezifisches Reinigen und optimiert den Reinigungsprozess.
Optimierung von Reinigungsplänen: KI-Algorithmen sind in der Lage, historische Daten über Reinigungsaktivitäten zu analysieren, um maßgeschneiderte Reinigungspläne zu erstellen. Mit Blick auf variable Faktoren wie Produktionsauslastung, Lageraktivität und Verkehrsflüsse lässt sich die Effizienz der Reinigung optimieren.
Spracherkennung und -steuerung: Die Integration von Spracherkennungstechnologien ermöglicht es Mitarbeitern, Reinigungsroboter oder -geräte mündlich zu steuern. Dies verbessert die Benutzerfreundlichkeit und erlaubt es, die Reinigungsprozesse flexibel anzugehen.
Datenanalyse für Effizienzsteigerungen: Mithilfe von KI lassen sich große Mengen von Daten analysieren, um Trends und Muster bei Reinigungsprozessen zu identifizieren. Durch die Optimierung von Reinigungszyklen und -methoden können Unternehmen Ressourcen einsparen und die Effizienz weiter steigern.
Vorausschauende Wartung: Mittels KI ist es möglich, den Zustand von Reinigungsgeräten und -maschinen zu überwachen. Die Analyse von Sensordaten erlaubt es, prädiktive Wartungsmodelle zu erstellen, die präventive Maßnahmen zur Instandhaltung ermöglichen, was Ausfallzeiten senkt.
Sensoren sorgen für mehr Sicherheit
Für Hako, Bad Oldesloe, Hersteller von professionellen Reinigungsmaschinen und Anbieter von umfassenden Serviceleistungen für die Reinigungs-, Kommunal- und Wasserstrahltechnik, sind LiDAR (Light Detection and Ranging)-Sensoren eine Schlüsseltechnologie für hoch- und vollautomatisiertes Fahren sowie weitere automatisierte Prozesse. Im Zusammenspiel mit Kameras und Radarsensoren nehmen LiDAR-Sensoren das Umfeld über durch einen Laser abgegebene Lichtimpulse mehrdimensional wahr. Damit erkennen sie Hindernisse, messen Abstände und sorgen so in komplexen Umgebungen wie etwa in der Intralogistik für mehr Sicherheit durch Kollisionsvermeidung.
Zum Einsatz kommen diese Sensoren, deren Werte neben der Sicherheit auch zur Kartierung und Navigation verwendet werden, bei der Reinigung mit dem Scrubmaster B75 i, erläutert Dr. Nils Rottmann, Teamleiter Robotik bei Hako, und fährt fort: "Die autonome Scheuersaugmaschine reinigt angelernte Routen selbstständig und effizient. Unter Einhaltung der Sicherheitsnorm kann die mit Teller- oder Walzenbürste ausgestattete Maschine zu jeder Tages- und Nachtzeit sicher Reinigungsaufgaben ausführen." Um das Reinigungspersonal noch weiter zu entlasten, sei eine auf dieses Modell abgestimmte Dockingstation entwickelt worden, die ab 2024 verfügbar ist. Die Scheuersaugmaschine könne die Homebase selbstständig ansteuern und kopple sich automatisch an. Im Anschluss starteten die Prozesse Schmutzwasserentleerung, Frischwasserbefüllung und Akkuladung.
"Wie die Praxis zeigt, erfordert die Reinigung von Lagerflächen einen mehrgleisigen Ansatz. Es gibt viele Bereiche, die berücksichtigt werden müssen – vom Lager bis zum Pausenraum", hebt Christoph Preuß, Country Sales Director bei Tennant, Unna, hervor. Oder anders gesagt: Es gilt, die Raumanforderungen zu verstehen. So kann die Vernachlässigung eines Bereichs kostspielig sein. Nicht nur hinsichtlich Ausfallzeiten und Arbeitsunterbrechungen, sondern auch in Bezug auf die Sicherheit und Gesundheit der Mitarbeiter, was etwa das Verhindern von Stürzen infolge von stehendem Wasser, das Reinigungsgeräte hinterlassen haben, betrifft.
Staubfilter verbessern Luftqualität
Wer die besonderen Herausforderungen bei der Reinigung der Lageranlage meistert, ist auf dem besten Weg zum Erfolg. Zu beachtende Parameter sind die Quadratmeterzahl, die Temperaturen und die Art des Bodenbelags. Weiträumige Lagerhallen werden in der Regel mit großen, robusten Reinigungsgeräten gereinigt, während für kleinere Pausenräume und Toiletten Geräte erforderlich sind, die auch schwer zugängliche Bereiche erreichen. Nicht zu vergessen sind die Böden, die in den verschiedenen Bereichen eines Lagers von Schmutz und losem Staub gereinigt werden müssen. Sammelt sich beispielsweise in einem Bereich viel davon an, sollten industrielle Reinigungsgeräte mit hochwirksamer Staubfilterung für eine verbesserte Luftqualität zum Einsatz kommen, damit nicht mehrere Reinigungsdurchgänge nötig werden.
Zehn Anforderungen an die Reinigung im Bereich Intralogistik
Laufende Reinigungsroutinen einhalten: Regelmäßig Reinigungspläne zu erstellen und einzuhalten ist essenziell. Dies umfasst die Reinigung von Böden, Regalen, Lagereinrichtungen und anderen Oberflächen.
Spezifika beachten: Je nach Art der gelagerten Produkte können unterschiedliche Reinigungsanforderungen bestehen. Ein Lager mit Lebensmitteln erfordert möglicherweise strengere Reinigungsstandards als eines für industrielle Güter.
Geeignete Reiniger anwenden: Genutzt werden sollten nur Reinigungsmittel und -methoden, die für die spezifischen Anforderungen des Intralogistikbereichs geeignet sind. Dies kann die Verwendung von Industriereinigern, Kehrmaschinen, Nasssaugern und anderen Reinigungsgeräten einschließen.
Arbeitssicherheit gewährleisten: Sicherheitsmaßnahmen müssen während der Reinigungsarbeiten genau eingehalten werden, um Schäden an der Ausrüstung oder Verletzungen des Personals zu vermeiden. Dies kann die Verwendung persönlicher Schutzausrüstung (PSA) und die ordnungsgemäße Schulung der Mitarbeiter umfassen.
Staub und Schmutz beseitigen: Staub in Intralogistikbereichen regelmäßig zu entfernen, ist unerlässlich, um die Lebensdauer von Maschinen und Ausrüstungen zu verlängern und die Luftqualität zu verbessern.
Müll effizient entsorgen: Das Abfallhandling umfasst nicht nur die regelmäßige Entfernung, sondern auch das richtige Trennen und Entsorgen von Abfällen, um Umweltauflagen zu erfüllen.
Förderanlagen und Maschinen reinigen: Diese Anlagen und Maschinen sollten regelmäßig gesäubert werden, um eine reibungslose Funktionsweise sicherzustellen und Ausfallzeiten zu minimieren.
Hygienevorschriften befolgen: In Bereichen, in denen Lebensmittel oder Medizinprodukte gelagert werden, müssen spezielle Hygienevorschriften genau beachtet werden. Dies kann die Einhaltung von Standards wie HACCP – Hazard Analysis and Critical Control Points, (Gefahrenanalyse, mit der kritische Kontrollpunkte ermittelt und beherrscht werden sollen) – umfassen.
Personal schulen: Mitarbeiter sollten für die Bedeutung der Sauberkeit sensibilisiert und entsprechend regelmäßig geschult werden – mit dem Ziel, die Reinigungsstandards einzuhalten und maßgeblich zur Sicherheit am Arbeitsplatz beizutragen.
Reinigungspraktiken regelmäßig überwachen und auditieren: Über kontinuierliches Monitoring und Audits lässt sich sicherstellen, dass die Reinigungsstandards eingehalten werden und sich mögliches Verbesserungspotenzial identifizieren lässt.
Im industriellen Bereich und in der Logistikbranche werden Cobots schon seit Jahrzehnten eingesetzt, aber jetzt kann diese Technologie auch für die optimierte Bodenreinigung in großen Lagerhallen genutzt werden. Die Reinigungsroboter ermöglichen es, häufiger und konsequenter zu reinigen. "Sie verfügen über ein KI-gesteuertes 'Gehirn', das Echtzeitangaben aller Sensoren zusammenfasst, um die Maschine sicher und präzise durch den Raum zu führen. Diese zentrale, cloudbasierte KI-Softwareplattform dient auch als Schnittstelle zwischen Maschine und Bediener“, stellt Tennant-Experte Preuß heraus. "2-D-Kameras an den Seiten der Maschine identifizieren Startmarkierungen, die der Roboter benötigt, um die Reinigungsrouten abzuschließen. 3-D-Kameras an der Vorderseite der Lenksäule ermöglichen es der Reinigungsmaschine, die Umgebung zuverlässig zu erfassen und potenzielle Sicherheitsrisiken zu erkennen."
Wie Petra Ruckgaber, Chief Marketing Officer bei Adlatus Robotics, Ulm, betont, sind sowohl das Navigations- als auch das Sicherheitskonzept der Robotersysteme auf der "Trusted Robotics Platform" aufgebaut. Ein Zusammenspiel von unterschiedlichen Sensoren erhöhe die Stabilität in der Navigation und bringe die Kollisionsvermeidung auf den Performance-Level D, was den internationalen Normen und – für Europa – der Norm IEC 63327 entspricht. "Ein frühzeitiges Erkennen von Personen, Hindernissen wie auch von Absätzen und Stufen ist damit gewährleistet und steigert damit die Eigenständigkeit und Autonomie des Roboters."
Betriebssicherheit und Datenschutz
Was den sicheren, regelkonformen Betrieb angeht, müssen Cobots und klassische Industrieroboter den gleichen Prozess einer Risikobeurteilung durchlaufen. Das heißt: Je nach Modell und Hersteller müssen die sicherheitsrelevanten Eigenschaften nach den Vorgaben der International Electronical Commission (IEC) für den Einsatz in Europa zertifiziert sein.
Neben der Betriebssicherheit ist der Datenschutz ein Thema von hoher Relevanz. Als Hersteller von Servicerobotern will Adlatus Robotics seinen Kunden nicht nur – dem Namen gemäß – Gehilfen an die Seite stellen, die dank vollautonomer Servicestationen eigenständig Dienstleistungen erbringen. "Gerade im Logistikbereich", ergänzt Petra Ruckgaber, "werden häufig sensible Produkte gelagert. Auch um diese Technologien für Anwender in allen Bereichen sicher zu machen, wurde die 'Trusted Robotics Platform' entwickelt, die Sicherheit nicht nur in der Navigation, sondern auch bei der Nutzung von smarten Features und vor allem im Umgang mit den Daten bedeutet." Bei Letzterem heiße das, den Schutz der Kundendaten zu gewährleisten und die Aufzeichnung von personalisierten und Umgebungsdaten zu vermeiden. Das Unternehmen habe in seinen Systemen keine hochauflösenden Kameras verbaut und navigiere nur auf Basis von Sensoren – das unterscheide den deutschen Hersteller von Robotik stark von Anbietern außerhalb Europas. Adlatus Robotersysteme entsprächen sowohl beim Datenschutz als auch beim Sicherheitsperformance-Level der Navigation EU-Richtlinien.
Mensch und Maschine im Team
Durch den Einsatz von Robotern wird die Produktivität auch in der Reinigungsbranche in den nächsten zehn Jahren um 30 % steigen, so das US-amerikanische Marktforschungsunternehmen ABI Research. Angesichts des Fachkräftemangels und steigender Arbeitskosten sind Unternehmen gut beraten, Strategien zu entwickeln, um intelligenter, nicht härter, zu arbeiten und das vorhandene Personal effektiver einzusetzen.
Eine intelligente Antwort auf dieses Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage sind Reinigungsroboter. Sie übernehmen monotone Aufgaben, sodass sich die Mitarbeiter anderen Tätigkeiten widmen können, mit den Robotern im Team. Verfügen die Geräte über voreingestellte Optionen, sind sie sofort startklar. Produktiv sind sie auch auf langer Strecke: Batteriebetriebene Geräte wie die autonome Scheuersaugmaschine Tennant T16AMR verfügen mit der Lithium-Ionen-Batterieoption über eine Laufzeit von bis zu 13 h in einem 24-h-Zeitraum, mit einer täglichen Reinigungskapazität von rund 45.000 m2. Und nicht zu vergessen die regelmäßige Wartung der Maschinen, damit sie immer mit voller Leistungsstärke arbeiten können.
Simone Bittner-Posavec, Maintext | markus.targiel@holzmann-medien.de