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Jul 15, 2023

Roboter sind noch nicht damit fertig, Lagerhäuser umzugestalten

Quadratfuß Das Tempo der Automatisierung hat sich in der Pandemie enorm beschleunigt

Quadratfuß

Das Tempo der Automatisierung hat sich in der Pandemie beschleunigt, da große Player Milliarden in ihre Bemühungen investieren, die Sortierung und den Versand von Waren zu optimieren.

Ein Yaskawa-Roboterarm hilft bei der Bearbeitung kleiner Pakete und Briefe im FedEx-Hub in Memphis.Quelle: Whitten Sabbatini für die New York Times

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Von Patrick Sisson

Wenn Digit einen Nachmittag damit verbringt, bei über 100 Grad Hitze Kartons von einem Sattelschlepper abzuladen, hören die Kollegen nie eine Beschwerde. Digit, ein blau-weißer humanoider Roboter, wurde für die harten, einfachen und gefährlichen Aufgaben in Lagerhäusern entwickelt.

Zu den Bewegungen des Roboters, die auf jahrelanger Untersuchung des Gangs von Vögeln basieren, gehört ein leichtes Schwanken seines Körpers im Ruhezustand, um die unangenehme Stille zu vertreiben, die den Menschen stört. Es spricht auch nicht, da die Spracherkennungstechnologie noch nicht weit genug fortgeschritten ist.

„Anstatt das gesamte Lagerhaus rund um die Roboter zu konzipieren, können wir jetzt Roboter bauen, die in der Lage sind, nach unseren Bedingungen, in unseren Räumen, in unserer Umgebung zu agieren“, sagte Jonathan Hurst, Chief Technology Officer und Gründer von Agility Robotics Firma hinter Digit.

Robotik und Automatisierung sind in der Logistik nichts Neues; Förderbänder, Scanner und andere Innovationen tragen seit Jahrzehnten zur Automatisierung und Beschleunigung der geschwindigkeitsbesessenen Industrie bei. Aber das Tempo der Investitionen und Veränderungen – angeheizt durch den E-Commerce-Boom während der Pandemie, einen angespannten Arbeitsmarkt und eine fragile Lieferkette – hat in den letzten Jahren zugenommen. Experten sagen, dass die Robotik die Art und Weise verändern wird, wie Lager betrieben und gestaltet werden.

„Es ist eine goldene Ära, in die wir eintreten“, sagte Tye Brady, Cheftechnologe von Amazon Robotics. Der E-Commerce-Riese, der 2012 mit der Übernahme des Robotikunternehmens Kiva Systems dazu beitrug, den Trend zur Automatisierung in der Branche voranzutreiben, hat mehr als eine halbe Million Robotikeinheiten im Einsatz, darunter Proteus, seinen ersten vollständig autonomen mobilen Roboter.

Arbeitsorganisationen haben eine andere Perspektive. Technologie kann Arbeitsplätze sicherer und sicherer machen, aber die Branche konzentriert sich zu sehr darauf, sie als kostensparende Maßnahme zu nutzen, sagte Sheheryar Kaoosji, Geschäftsführer des Warehouse Worker Resource Center, einer gemeinnützigen Gruppe in Kalifornien.

„Das Ziel war schon immer, die Arbeitskosten zu senken, und die Reduzierung der menschlichen Arbeit ist für die Branche seit Jahrzehnten eine Möglichkeit, Geld zu sparen“, sagte er.

Laut Umfragen des Material Handling Institute, einer Branchengruppe, wird der Einsatz von Robotik in Lagern in den nächsten fünf Jahren um 50 Prozent oder mehr zunehmen. Das Ziel ist eine mechanische Orchestrierung, bei der ein Team von Robotern, gesteuert durch hochentwickelte Software und künstliche Intelligenz, Kartons und Produkte in einer nahtlosen Umgebung bewegen kann.

„Ich mache mir Sorgen um die Besitzer, die es nicht tun“, sagte Erik Nieves, Geschäftsführer von Plus One Robotics, das sich mit Yaskawa America zusammengetan hat, um Roboterarme zu einer FedEx-Sortieranlage in Memphis zu bringen. „Selbst heute bestehen viele Lager nur aus Regalen, einem Wagen und einem Klemmbrett. Sie werden einfach nicht mithalten können.“

Große Player investieren Milliarden, um an der Spitze zu bleiben. Walmart beispielsweise gab kürzlich einen Vertrag mit Symbotic bekannt, um sein System aus Bändern, Kommissionierern und autonomen Fahrzeugen in alle 42 Hauptsortieranlagen des Einzelhändlers zu bringen.

Amazon, auf das im vergangenen Jahr 38 Prozent der Robotik-Investitionen in der Branche entfielen, kündigte im April einen 1 Milliarde US-Dollar schweren Fonds für industrielle Innovation an, um Robotik-Unternehmen wie Agility zu unterstützen. Und der Lebensmittelhändler Kroger hat fünf von 20 geplanten Lagerhäusern eröffnet, die mit dem automatisierten Ocado-System zum Verpacken und Versenden frischer Lebensmittel ausgestattet sind.

Der Grundstein für den Aufschwung der Lagerrobotik wurde während der Rezession 2008 gelegt, als die Automobilhersteller, die stark auf Robotik angewiesen sind, einen erheblichen und anhaltenden Abschwung erlebten. Viele aktuelle Innovatoren haben einen Hintergrund in der Automobilindustrie und sahen die Logistik als reif für Innovationen.

Doch im Gegensatz zur Fließbandfertigung erfordern Lagerhallen ein hohes Maß an Flexibilität. Erst seit kurzem sind Systeme wie Visioning und künstliche Intelligenz kostengünstig und leistungsstark genug, um Zehntausende verschiedener Produkte zu sortieren, die durch ein E-Commerce-Lager strömen. Dieser Technologiesprung ist Teil eines umfassenderen Einsatzes der Robotik: Nach Angaben der Association for Advancing Automation verzeichnete die Branche von 2020 bis 2021 einen Anstieg der Einkäufe um 28 Prozent.

„Mittlerweile wird die Technologie erschwinglicher und verbreitet sich in der gesamten Branche, über große Player wie Walmart und Amazon hinaus“, sagte Rueben Scriven, leitender Analyst bei Interact Analysis, der sich mit Lagerautomatisierung befasst. Er prognostiziert allein für dieses Jahr einen Anstieg der Robotik- und Automatisierungsinvestitionen um 25 Prozent.

Auch Immobilienfirmen investieren in Robotik-Start-ups. Beispielsweise hat Prologis, ein Industrieriese mit einem globalen Lagernetzwerk, über seinen Prologis Ventures-Fonds Dutzende Millionen Dollar in Robotikunternehmen gesteckt.

„Netflix ist das einzige Unternehmen, das das Streamen von Videos verstehen konnte, und dann war es plötzlich nicht mehr“, sagte Zac Stewart Rogers, Professor an der Colorado State University mit Schwerpunkt auf Logistik und Lagerhaltung, der eine aufstrebende Mittelschicht von Robotik-Anwendern in der Branche sieht. „Andere Unternehmen werden beginnen, den Vorsprung von Amazon einzuholen.“

Die Nachfrage nach Ware-zur-Person-Robotern durch Firmen wie Fetch und Locus steigt. Diese sogenannten Cobots, die wie Segways mit Mülltonnen aussehen können, bewegen sich zwischen den Arbeitern in der gesamten Anlage hin und her. Angesichts der steigenden Kosten für Rohstoffe wie Stahl werden diese Roboter kostengünstiger und schneller einsetzbar als automatisierte Fördersysteme. Einige Firmen haben sogar „Roboter-as-a-Service“-Geschäftsmodelle eingeführt, um diese Maschinen an Lagerbetreiber zu vermieten.

Viele Branchenanalysten fügen hinzu, dass das gestiegene Interesse an Robotern auf einen angespannten Arbeitsmarkt zurückzuführen ist, der auf hohe Fluktuation und wettbewerbsfähige Löhne in anderen Bereichen zurückzuführen ist. Automatisierung ist ein Hebel, den Unternehmen nutzen könnten, um das Problem anzugehen.

Roboter werden die Arbeiter in naher Zukunft nicht ersetzen, sagte Herr Scriven, sondern sie vielmehr effizienter und produktiver machen. Menschen werden Crewchefs sein und Roboterteams befehligen und warten.

Und Roboter können bei der Rekrutierung helfen, sagte William O'Donnell, Geschäftsführer von Prologis Ventures.

„Es wird die Qualität der Erfahrung für die Belegschaft verbessern, da Einzelpersonen lernen, den Roboter zu verwalten, um ihn am Laufen zu halten, anstatt eine routinemäßige manuelle Arbeit zu erledigen“, sagte er. „Es wird einen Karriereweg und anspruchsvollere Fähigkeiten schaffen.“

Aber die Arbeitnehmer hätten nicht unbedingt erhebliche Vorteile in den Fortschritten in der Robotik gesehen, sagte Herr Kaoosji, der Arbeitnehmervertreter. Investitionen in neue Technologien müssen die Beteiligung der Arbeitnehmer einbeziehen, um sicherzustellen, dass die Entwicklung der Arbeitsplätze nicht dazu führt, dass langjährige Arbeitnehmer zurückbleiben.

Die Arbeit mit der Geschwindigkeit von Maschinen werde die Mitarbeiter überfordern, sagte er. „Es ist im Grunde das Problem mit dem Förderband, wie bei Lucy Ricardo mit den Pralinen in ‚I Love Lucy‘“, sagte er. „Wenn Ihre Maschinen das Arbeitstempo bestimmen, müssen Sie sich an das halten, was die Maschine für Ihr Arbeitstempo bestimmt.“

Lagerbauer und -betreiber fragen bereits nach Ratschlägen, wie sie neue Räume für die neue Generation der Robotik optimieren können, sagte James H. Rock, Geschäftsführer von Seegrid, einem Unternehmen, das autonome mobile Roboter entwickelt, die über Lagerhallen flitzen.

Er geht davon aus, dass es in drei bis vier Jahren Lagerhäuser geben wird, in denen das Licht aus ist und die rund um die Uhr von Robotern betrieben werden, ohne dass eine Klimaanlage oder eine auf die menschlichen Bedürfnisse abgestimmte Beleuchtung erforderlich ist. Zu viele in der Branche hätten die Vorteile einer gesteigerten Effizienz und einer Reduzierung der Kosten und Arbeitsunfälle erkannt, sagte er.

Es ist unklar, wie stark sich die Effizienzgewinne der Robotik auf die Gesamtnachfrage nach Lagerfläche auswirken werden. Symbotic behauptet beispielsweise, dass es auf halber Fläche die gleiche Menge liefern kann wie ein herkömmlicher Lagerbetrieb. Ein Mensch und ein Roboter nehmen in der Regel ähnlich viel Platz auf dem Lagerboden ein, aber nur einer benötigt einen Pausenraum.

Eine größere Herausforderung stellen die alternden Räume der Branche dar: Laut einem Bericht des Immobiliendienstleistungsunternehmens Newmark ist ein Drittel der Lagerhäuser älter als 50 Jahre, wobei 70 Prozent vor dem 21. Jahrhundert gebaut wurden. Vermieter tätigen diese Investitionen normalerweise nicht selbst; Mieter und große Einzelhändler neigen dazu, die Verbesserungen im Bereich Robotik und Automatisierung zu finanzieren.

Lagerhäuser müssen für einen stark erweiterten Strombedarf und Ladestationen verkabelt werden, außerdem müssen ausgefeiltere drahtlose und 5G-Netzwerke eingerichtet werden, damit die Maschinenflotte kommunizieren kann. Newmark stellte fest, dass der Stromverbrauch im US-amerikanischen Industriesektor in den kommenden Jahrzehnten mehr als doppelt so schnell wachsen wird wie in jedem anderen Immobiliensektor.

„Wir bauen größtenteils das gleiche Gebäude“, sagte Steve Kros, Regionalpartner bei Transwestern, einem Entwickler mit Schwerpunkt auf Lagerhäusern. „Ein generisches Standardgebäude, das ein möglichst breites Spektrum an Mietern aufnehmen kann. Aber jetzt verbrauchen sie zwei- oder dreimal so viel Strom wie frühere Lagergenerationen.“

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