Das Institut für Produktion und Logistik der Bremer Universität (BIBA) entwickelt einen neuartigen Roboter, der Hafenarbeitern künftig dabei helfen soll, Seecontainer zu entleeren und die Automatisierung im Hafen weiter voranzutreiben. Der Einsatz des „Interaktiven Robotiksystems zur Entleerung von Seecontainern“, kurz IRiS, ist ab dem Jahr 2019 vorgesehen. Der mobile Roboter soll ohne große Anpassungen in der Infrastruktur von Häfen einsetzbar sein. Bei Störungen sollen Hafenmitarbeiter auch ohne Programmierkenntnisse eingreifen können. „Das Risiko kostenintensiver Systemstillstände wird damit minimiert“, sagt Projektleiter Hendrik Thamer. Das Bundesverkehrsministerium fördert das Projekt mit 2,2 Millionen Euro. Begleitet wird das IRiS-Projekt vom Projektträger TÜV Rheinland, Verbundkoordinator ist BLG Handelslogistik.

Interaktives Robotiksystem zur weiteren Automatisierung im Hafen

Das interaktive Robotiksystem zur Entleerung von Seecontainern soll dazu beitragen, die  Arbeitsbedingungen sowie die Effizienz von Umschlagprozessen in Seehäfen zu verbessern. Der Roboter wird sich den Angaben zufolge selbstfahrend zwischen mehreren Toren bewegen, bei fortschreitender Entleerung in den Container hineinfahren können sowie über ein neuartiges Kinematik- und Greifsystem verfügen. Etablierte Methoden des maschinellen Lernens ermöglichen es dem Roboter dabei, verschiedene Packszenarien zu klassifizieren und optimal zu entladen.

In den inzwischen hochtechnisierten Transportketten ist das Entleeren von Containern in Seehäfen einer der letzten nicht automatisierten Prozesse.

Um die Zusammenarbeit mit der Maschine möglichst einfach zu gestalten, entwickelt das BIBA Mensch-Roboter-Interaktionsschnittstellen, die in einen Leitstand integriert werden. Sind abschließend alle einzelnen Komponenten in ein Gesamtsystem integriert, erfolgen die Labor- und Feldtests. Unterschiedliche Interaktionsmodule ermöglichen eine intuitive Kontrolle und Steuerung eines oder mehrerer Roboter. So können die Roboter vom Leitstand aus überwacht werden und Mitarbeiter bei Störungen schnell und mit geringem Aufwand eingreifen. Planung, Konstruktion, Fertigung der Komponenten und die Inbetriebnahme des Roboters werden durch die Abbildung in einem digitalen Zwilling begleitet. „So können zum Beispiel die Komponenten bereits im Vorfeld simuliert und virtuell getestet werden“, erklärt Dipl.-Ing. Marco Schrader, Automatisierungs- und Robotikspezialist von Schulz Systemtechnik.

Bis zu 1800 Kartons in einem 40-Fuß-Standardcontainer

40-Fuß-Standardcontainer sind die häufigsten Seecontainer weltweit. Mit ihren Innenmaßen von rund 12 x 2,3 x 2,4 Metern haben sie ein Ladevolumen von gut 65 Kubikmetern und eine Nutzlast von etwa 26 Tonnen. Pro Box werden von Arbeiten zum Teil bis zu 1800 Kartons mit einem Einzelgewicht von teils bis zu 35, bisweilen sogar mehr Kilogramm entladen beziehungsweise bewegt – eine schwere körperliche Arbeit, die in Zukunft von Robotern erledigt werden könnte. „Der im Projekt entstehende Prototyp wird schon 2019 zeigen, wie eine verlässliche Zusammenarbeit von Mensch und Maschine in der Versorgungskette aussehen kann“, sagt Wolf Lampe, Leiter Nachhaltigkeit und neue Technologien bei BLG Logistics.

Quellen: THB, BLG
Fotos: © Tchibo, Sabine Nollmann