Innovatie maakt robotsysteem van Exotec nog flexibeler en schaalbaarder

Na twee jaar praktijktesten heeft Exotec voor het oog van tientallen klanten een nieuwe versie van zijn opslag- en orderpicksysteem op de markt gezet. Belangrijkste vernieuwing is dat de verbeterde en compactere Skypod-robots niet alleen worden ingezet voor het transport van voorraadbakken, maar ook voor het aanvoeren, afvoeren, bufferen en sorteren van verzenddozen. Daarmee geeft de Franse magazijninrichter een extra impuls aan de flexibiliteit en schaalbaarheid van de nieuwe generatie, door robots aangedreven opslag- en orderpicksystemen. 

Door Marcel te Lindert

Bedrijven geven steeds vaker de voorkeur aan opslag- en orderpicksystemen met robots zoals die van AutoStore en Exotec. De reden is de flexibiliteit en schaalbaarheid van deze systemen, die een stuk groter is dan die van traditionele miniload- en shuttlesystemen. Wie zijn opslag- of orderpickcapaciteit wil vergroten, hoeft alleen maar extra stellingen te plaatsen of robots in te zetten, zonder in extra rollenbanen, liften en kranen te hoeven investeren én zonder het besturingssysteem ingrijpend aan te moeten passen.

Met het nieuwe Skypod-systeem geeft Exotec de flexibiliteit en schaalbaarheid een extra impuls door het opslagsysteem niet alleen als opslag van voorraadbakken maar ook als buffer voor verzenddozen te gebruiken. Omdat de nieuwe robots de verzenddozen op het juiste moment in de juiste volgorde kunnen uitslaan – perfect sequencing noemt Exotec dat – is een traditioneel inflexibel sorteersysteem volgens de Franse magazijninrichter overbodig geworden. In het nieuwe Exotec-systeem is het toevoegen van extra robots vaak al voldoende om de sorteercapaciteit te vergroten.

Robot-to-robot picking

Opslagsystemen voor voorraadbakken worden incidenteel wel vaker ingezet voor het bufferen en sorteren van verzenddozen. Dat Exotec dit nu als standaard concept in de markt zet, is uniek. Centraal in dit concept staan de werkstations die robot-to-robot picking mogelijk maken. Voor elke pick arriveren twee robots tegelijkertijd op het werkstation, een met een voorraadbak en een met een verzenddoos. De operator hoeft niets anders te doen dan het juiste aantal artikelen uit de voorraadbak te pakken en in de verzenddoos te leggen, waarna de robots weer vertrekken. Volgens Exotec ligt de productiviteit van de operators tot 50 procent hoger dan voorheen.

Dit concept biedt ook buiten de vier muren van het warehouse voordelen. Klanten kunnen tot het allerlaatste moment hun order uitbreiden. Daartoe kan binnen 5 minuten een extra verzenddoos worden opgezet, gevuld en toegevoegd aan de andere verzenddozen die al eerder gereed zijn gemaakt. Omdat de robots deze verzenddozen in elk gewenste volgorde kunnen uitslaan, is het mogelijk om het stapelpatroon op pallets of rolcontainers exact af te stemmen op bijvoorbeeld het schappenplan in een winkel. Dat bespaart tijd bij het inruimen van de schappen.

Meer manoeuvreerruimte

Om het nieuwe concept mogelijk te maken, heeft Exotec zowel de robots als de stellingen moeten aanpassen. De nieuwe robots zijn compacter dan hun voorganger, zodat ze niet langer om de stellingen heen maar eronderdoor kunnen rijden. Daartoe wordt de onderste halve meter van de stellingen niet meer voor opslag gebruikt. ‘Perfect sequencing is alleen mogelijk omdat de robots nu meer manoeuvreerruimte hebben. Verschillende simulaties hebben aangetoond dat de prestaties zonder deze aanpassingen ontoereikend zouden zijn. De robots zouden elkaar alleen maar in de weg rijden’, vertelt hoofd R&D Louis Esquerre-Pourtere tijdens de introductie in Parijs.

Daarnaast beschikken de robots nu over een ander navigatiesysteem. De eerste generatie robots maakte gebruik van LiDAR, een soort radarsysteem waarbij met laserlicht de omgeving werd afgetast. ‘Omdat de robots nu tussen de staanders van de stellingen rijden, zijn de marges minder groot en hebben we een navigatiesysteem met een grotere nauwkeurigheid nodig. Daarom maken we nu gebruik van een raster van lijnen’, legt Esquerre-Pourtere uit. ‘Bijkomend voordeel is dat we minder gangpaden nodig hebben om alle opslaglocaties te bereiken. Omdat de robots compacter zijn, zijn de overgebleven gangpaden bovendien een stuk smaller. Daardoor is de opslagdichtheid tot 30 procent hoger dan voorheen.’

Niet zo autonoom

De mobiele robots van Exotec zijn niet zo autonoom als de veel gehypte term autonome mobiele robot (AMR) doet vermoeden. De belofte van AMR’s is dat ze autonoom hun weg door het warehouse vinden en vroeg of laat op de juiste bestemming aankomen. Voor robot-to-robot picking en perfect sequencing is echter een strakke, centrale aansturing van de robots vereist. Alleen dan kan worden gegarandeerd dat de robots met voorraadbakken en verzenddozen op het juiste moment op de juiste plek arriveren. ‘Die centrale aansturing hadden we ook al in het vorige systeem. Om een order efficiënt en correct af te handelen, was het in dat systeem ook al nodig de voorraadbakken op het juiste moment in de juiste volgorde aan te voeren’, aldus Esquerre-Pourtere.

Exotec maakt gebruik van een fleet management-systeem dat de complete vloot robots real-time volgt en aanstuurt. Dit systeem bepaalt nauwgezet de route die elke robot aflegt. ‘Dat is nodig om te voorkomen dat robots met elkaar in botsing komen en om te waarborgen dat de voorraadbakken en verzenddozen op het juiste moment op de juiste plek arriveren’, legt Esquerre-Pourtere uit. ‘We onderzoeken of de inzet van artificiële intelligentie kan helpen de aansturing van de robots te verbeteren, maar tot nu toe zonder succes. Het voordeel van de klassieke algoritmes die we nu gebruiken, is hun voorspelbaarheid. In dezelfde situatie leiden ze altijd tot dezelfde uitkomst, wat het gemakkelijker maakt om problemen te analyseren en te verhelpen.’

Black box

Voor het overkoepelende Warehouse Management Systeem (WMS) dat bedrijven gebruiken, fungeert het Exotec-systeem als een black box. Het WMS weet hooguit welke voorraadbak of verzenddoos op welke locatie ligt, maar heeft geen invloed op de gehanteerde inslag-, opslag- en uitslagprocedures. Exotec houdt het systeem gesloten, en dat ziet Esquerre-Pourtere ook niet snel veranderen. ‘Het systeem is zo ontworpen dat het totale aantal bewegingen wordt geminimaliseerd. Een WMS kan voorstellen om snellopers dicht bij de werkstations te leggen, maar dat zou betekenen dat we die voorraadbak ook weer op dezelfde locatie moeten terugzetten. In ons systeem zet een robot die voorraadbak op een vrije locatie zo dicht mogelijk bij de volgende voorraadbak, zodat de robot zo min mogelijk leeg rondrijdt. Met als bijkomend voordeel dat ook het robotverkeer over het hele systeem wordt verdeeld.’

Het hoofd R&D van Exotec gelooft niet dat zijn bedrijf kansen laat liggen door het systeem gesloten te houden. ‘Ons systeem draait inmiddels in 130 warehouses met opgeteld circa 10.000 robots. Overal gebruiken we dezelfde software voor aansturing van de robots. En voor elke toepassing hebben we onze algoritmes geoptimaliseerd. Dat betekent dat alle warehouses profiteren van alle optimalisaties die we in de loop der jaren hebben doorgevoerd. Daardoor zijn we ervan overtuigd dat we over het beste besturingssysteem voor onze robots beschikken.’

Microfulfilmentcenter

Exotec is zorgvuldig te werk gegaan met de introductie van het nieuwe concept. Het nieuwe systeem is al operationeel in twintig warehouses verspreid over de hele wereld. Eén daarvan is het microfulfilmentcenter van E. Leclerc in Seclin, op een steenworp van Exotec’s hoofdkantoor in Lille. Deze Franse foodretailer gebruikt het systeem al twee jaar om online orders te verzamelen en te bufferen totdat de klanten ze komen ophalen. Voorheen moesten klanten soms 15 minuten wachten voordat ze hun boodschappen konden inladen, nu is dat hooguit 5 minuten.

E. Leclerc is met het nieuwe systeem in staat zo’n 1200 orders per dag te verwerken, 50 procent meer dan voorheen. Het microfulfilmentcenter beschikt over twaalf pick-up stations, waar de boodschappen nu via rollenbanen worden aangevoerd. Dat levert de medewerkers niet alleen een lagere fysieke belasting op, maar ook meer tijd om klanten te assisteren. Mede door de kortere wachttijden heeft dat geresulteerd in een verzesvoudiging van het aantal nieuwe klanten.

Bekijk hier de YouTube-video van Exotec.