Innovatie & Strategie
Robotisering distributiecentra krijgt impuls door krappe arbeidsmarkt
Mens is kwetsbare factor.
Mens is kwetsbare factor.
Zoemende robots die volledig autonoom de aan- een afvoer van goederen regelen, eventueel in een pakhuis waar zelfs het licht niet meer aan hoeft. Dit droombeeld blijkt niet het ideale antwoord op een krappe arbeidsmarkt en veranderende marktomstandigheden. De robotisering in de logistiek rukt desondanks wel op.
De robotisering in distributiecentra en magazijnen staat aan de vooravond van een enorme groei. Marktonderzoek ABI Research verwacht een 40% jaarlijkse groei in afgeleverde robotmachines naar meer dan een half miljoen in 2030. Die groei heeft een aantal oorzaken. De belangrijkste is wel dat er onvoldoende mensen beschikbaar zijn om het werk in distributiecentra te doen. De arbeidsmarkt is krap en dat blijft de komende decennia zo. En de maatregelen van de covid-pandemie hebben ervoor gezorgd dat het online bestellen bij webwinkels een enorme impuls heeft gekregen.
Daar komt nog bij dat de technologie voor automatisering en mechanisering steeds goedkoper is geworden. "Een gevolg van covid is ook dat bedrijven niet meer zo afhankelijk willen zijn van veel mensen op een werkvloer. Worden die ziek, dan steken ze elkaar aan en ligt voor je het weet het hele centrum plat", zegt Paul Hermsen, oprichter en mede-eigenaar van Inther Group, dat pakhuissystemen levert en daarover adviseert.
Beeld klopt niet
Veel mensen hebben bij een volledig gemechaniseerd pakhuis het beeld dat robots langs geleiderails razendsnel huizenhoge stellingen beklimmen om met grote trefzekerheid een doos of krat pakken en meenemen. Dat beeld klopt niet helemaal of is in ieder geval niet volledig. Dergelijke systemen zijn er zeker, maar er kleven nadelen aan. Zo zijn ze vrijwel altijd maatwerk en daardoor een dure oplossing. Ze zijn ook niet heel flexibel. Het systeem wordt gebouwd op een bepaald volume. Bij een verwachte groei van het volume, blijft een deel enige tijd ongebruikt. Gaat de groei verder dan het vooraf bepaalde volume, is het bijbouwen vaak een kostbare en ingrijpende klus.
Maar hoewel dergelijke bezwaren een snelle groei van de robottoepassingen in het recente verleden in de weg hebben gestaan, betekent het niet dat robotisering in de distributiecentra en pakhuizen een moeizaam verhaal is gebleven. "Er zijn veel verschillende technieken bijgekomen", zegt Hermsen. "Dat maakt het voor een eindklant wel heel lastig, denk ik, om te begrijpen wat hij moet hebben."
Njin-Tsoe Chen, senior consultant bij BCI Global, een adviesbureau op het gebied van logistieke processen en infrastructuur, deelt die opvatting. "Klanten komen vaak bij ons met een vraag, zoals: 'Ik wil een bepaalde hoeveelheid orders kunnen picken. Hoe kan ik dat nou het meest efficiënt aanpakken?'"
Verschillende varianten
Chen schetst een aantal scenario's. De meest basale is dat mensen al het werk doen. Dat is overigens nog steeds de situatie in veel Nederlandse magazijnen. "Van daaruit kun je steeds verder automatiseren. Hoe meer je mechaniseert, hoe hoger de kosten 'upfront', maar hoe minder afhankelijk je de bedrijfsvoering maakt van mensen. Je kunt ook nog outsourcen. De investering is dan lager, maar omdat het vaak om maatwerk gaat wil de outsourcer de investering wel terugverdienen binnen de contractperiode, dus zijn de tarieven hoog."
Een alternatief voor de klassieke geleide robots zijn de Automated Guided Vehicles (AGV) die vrij bewegen en hun weg vinden op basis van markeringen in de vloer. Dat maakt de oplossing al beter schaalbaar. Maar deze robots zijn het meest geschikt voor het verplaatsen van hele pallets.
Er zijn meer varianten. Hermsen noemt de GRIPP (Gantry Robotic Intelligent Piece Picker) die wel in staat is 1.200 losse stuks per uur te verzamelen uit bakken. Die worden dan weer van boven af gevuld met een geautomatiseerd aanvoersysteem. Daarnaast zijn er de zogeheten 'cobots', kleinere machines die samenwerken met een mens. Die zijn er in de vorm van een robotarm, maar vooral populair is de zogeheten Autonomous Mobile Robot (AMR) die vrij beweegt door het magazijn. "Robots kunnen sommige dingen goed oppakken, zoals doosjes, maar met veelvormige blisterverpakkingen, denk aan een setje scheermesjes, hebben ze vaak moeite." De AMR kan zo bijvoorbeeld in een order van vier producten, de drie ophalen die zich makkelijk laten pakken. De menselijke orderverzamelaar pakt het product in de lastige verpakking en voegt alles samen in een doos. Chen ziet de komende jaren een sterke groei van die oplossing. "Het voordeel van dat concept is dat de investeringen relatief laag zijn en uitbreiding makkelijk is. Zo'n robot kost ongeveer tussen de € 3.000 en € 5.000. Omdat het een universele oplossing is, kun je ze ook weer makkelijk verkopen als je ze niet meer nodig hebt."
Glimmend is lastig
Hermsen verwacht de komende jaren veel vernieuwingen in het automatiseren van magazijnen. Zo zijn technieken om producten te herkennen en op te pakken niet voor alle situaties ideaal. Camera's hebben soms moeite met objecten die glimmen omdat ze verpakt zijn hard plastic. In sommige situaties werkt oppakken door vacuüm zuigen goed, maar in andere gevallen zijn objecten weer beter vast te houden met een grijparm. Daarvoor komen steeds verbeteringen beschikbaar.
De bredere inzet van kunstmatige intelligentie zorgt voor beter werkende systemen en specifiek beeldherkenning. "Dat passen we nu al toe in onze camerasystemen voor robot picking. Die software en cameratechnieken worden steeds beter, daar zie ik echt nog wel wat gebeuren.'
Automatisering in magazijnen en distributiecentra staat niet op zichzelf. Om autonome systemen goed te laten werken, moet het bedrijf achter de goederenopslag vaak ook een moderniseringsslag maken. "In de logistiek heb je het niet voor niets over een keten. En daarvoor geldt ook dat de keten zo sterk is als de zwakste schakel", zegt Njin-Tsoe Chen van adviesbureau BCI Global. "Je hebt heel wat randvoorwaarden voordat jij jouw automatisering en je mechanisering goed kunt inrichten. Dat begint met het feit dat je goede data moet hebben over de artikelen die je hebt. Hoe zien ze eruit? Welke maten hebben ze? Hele basale elementen."
De mate van volwassenheid verschilt enorm. Paul Hermsen van Inther Group: "We hebben wel eens een organisatie die zich bij ons meldt, maar ERP (Enterprise Resource Planning, red.) nog niet op orde heeft. Daar kunnen we niks mee. We moeten toch minimaal een systeem hebben waar orders binnenkomen en waar artikeldata in zijn opgeslagen, die we via interfaces naar ons eigen controlesysteem kunnen halen."
Standaard onder de motorkap
Veel bedrijven hebben een warehouse management systeem (WMS) waar de aansturing van robots en rollerbanken aan kan worden gekoppeld. Hermsen legt uit dat zijn bedrijf er voor gekozen heeft één controleplatform te bouwen dat alle mogelijke combinaties van PLC's, camera's, motoren en andere mechanica kan aansturen. "Het zijn allemaal standaardcomponenten onder de motorkap. Als we bij een klant komen, halen we de logistieke kernwaarden van het bedrijf omhoog en bepalen dan samen welke elementen nodig zijn. We hoeven de software niet aan te passen, maar moeten deze natuurlijk wel op maat configureren."
Dit artikel is ook gepubliceerd in het magazine van AG Connect (nummer 2 - 2023). Wil je alle artikelen uit dit nummer lezen, bekijk dan de inhoudsopgave.
is redacteur, coördinator printeditie en heeft als belangrijkste aandachtspunt Innovatie en Strategie, Artificial Intelligence, Datascience, Netwerken, Process Automation.
Telefoon: +31 (0)202467225 of +31(0)618868529
E-mail: t.doorenbosch@agconnect.nl