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AGV und AMR: Worin besteht der Unterschied?

Robotik umfasst weitaus mehr als Industrieroboter und Cobots. So sind etwa mobile Transportroboter für die Übernahme zeitraubender Aufgaben in der Intralogistik ein echter Gewinn. 

Die Automatisierung von Transportaufgaben in der Intralogistik mit AGVs oder AMRs ist ein entscheidender Faktor, um Mitarbeiter gezielt zu entlasten. Zudem zählt Materialtransport zu den 7 Verschwendungsarten (Muda) der Lean Production: Verschwendung bedeutet im Kontext der schlanken Produktion, dass keine Wertschöpfung entsteht. Bei der Bewegung von Material setzt man wichtige Ressourcen ein, die somit gebunden sind. Indem solche repetitiven Arbeitsschritte automatisiert werden, können sich die Mitarbeiter auf ihre eigentlichen Aufgaben konzentrieren, die zur Wertschöpfung beitragen. Hinzu kommt, dass gerade in der Intralogistik Personalmangel herrscht. Aus diesen Gründen etablieren sich mobile Transportroboter zunehmend in der Intralogistik – sowohl in der Industrie als auch im E-Commerce. Dabei werden häufig zwei verschiedene Arten gegenüberstellt: AGVs und AMRs. Doch wodurch zeichnen sich diese Kategorien jeweils aus? Was sind eigentlich die Unterschiede? Und inwieweit hilft diese Unterscheidung schließlich Unternehmen bei der Entscheidungsfindung weiter?

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Für feste Routen und hohe Zuverlässigkeit: Automated Guided Vehicle (AGV)

Automated Guided Vehicles (AGVs) sind in verschiedenen Ausführungen verfügbar, etwa für das Unterfahren von Trolleys, AGV-Aufbauten und Anhängern, zum Schieben und Ziehen von Lasten oder in Form von automatisierten Gabelstaplern, Schleppern oder Hubwagen. Im deutschsprachigen Raum finden sich auch folgende Bezeichnungen: „fahrerloses Transportfahrzeug“ (FTF) für ein einzelnes Fahrzeug und „fahrerloses Transportsystem“ (FTS) für ein ganzes System aus AGVs mit Leitstand. Als größter Unterschied zwischen AGV und AMR wird stets die Navigation genannt. Im Gegensatz zu einem AMR ist ein AGV auf eine fest definierte Route angewiesen. Hindernisse werden erkannt, lassen sich allerdings nicht umfahren. Stattdessen stoppt das AGV und wartet, bis das Hindernis entfernt wurde. Grundsätzlich benötigt ein AGV daher eine spezielle Infrastruktur, in der Markierungen wie Magnetbänder, Drähte, QR-Codes oder Reflektormarker integriert sind.

Da die Aufgaben und Wege von AGVs einfacher und überschaubarer als bei AMRs ausfallen, wirkt sich dieser Faktor positiv auf ihre Zuverlässigkeit und Sicherheit aus.

Aufgrund dieser Infrastruktur entstehen bei Anpassungen der Produktionsumgebung und Prozesse entsprechende Zusatzaufwände. Gleichzeitig sind die Anschaffungskosten für AGVs in Regel geringer als diejenigen für AMRs. Aufgrund der komplexeren Technik sind AMRs nämlich grundsätzlich teurer. Hinzu kommen bei AGVs allerdings die initialen Aufwände für die Ausstattung der Umgebung. Dies muss jedoch kein Nachteil sein: Bei der Frage „AGV oder AMR?“ ist jeweils die individuelle Transportaufgabe und Situation zu betrachten. Daher kann sich ein AGV etwa bei einem Einsatz mit kaum bis wenig veränderten Fahrwegen und einer geringen Zahl an Hindernissen als kosteneffizienter als ein AMR erweisen. Da die Aufgaben und Wege von AGVs einfacher und überschaubarer als bei AMRs ausfallen, wirkt sich dieser Faktor auch positiv auf ihre Zuverlässigkeit und Sicherheit aus. Ihre Fahrwege und ihr Verhalten sind bekannt, sodass die Mitarbeiter genau wissen, wie sie sich ihnen gegenüber am besten verhalten. Gerade in der Automobilindustrie erfreuen sie sich großer Beliebtheit. So setzt AUDI bei der Produktion des Audi A8 auf die Kombination von AGVs mit Bereitstellwagen aus item Profiltechnik.

Autonomous Mobile Robot (AMR): Besonders flexibel und vielseitig

In den letzten Jahren sind vor allem Autonomous Mobile Robots (AMRs) in die Aufmerksamkeit der Industrie gerückt. Das Attribut „Autonomous“ zielt vor allem darauf ab, dass sich ein AMR nicht an einer Route ausrichtet, sondern in Echtzeit an seiner Umgebung orientiert. Basis hierfür sind Karten, die entweder hochgeladen oder durch den AMR eigenständig erstellt werden. Anhand integrierter Kameras, Scanner und Sensoren wird automatisch der kürzeste Weg zum Ziel ermittelt. Bei Hindernissen führt diese Flexibilität beispielsweise dazu, dass es nicht zu einem Stopp kommt, sondern die beste Alternativstrecke gefunden und angesteuert wird. Auf Veränderungen in der Umgebung oder neue Arbeitsprozesse können sich AMRs daher leicht einstellen. Da sie nicht auf Markierungen angewiesen sind, entfällt der Aufwand für Umbauarbeiten. Zugleich kosten AMRs aufgrund aufwendigerer Hard- und Software mehr als AGVs, was sie grundsätzlich durch ihre erhöhte Einsatzfähigkeit wieder wettmachen können. Auch hier kommt es jedoch auf eine genaue Betrachtung des Einzelfalls an.

Im Rahmen eines internen Projekts zur Optimierung der eigenen Intralogistik hat item ein Grundgestell und einen Regalaufbau für AMRs des Herstellers Mobile Industrial Robots (MiR) entwickelt.

Ältere Unterscheidungen von AGVs und AMRs haben häufig betont, dass Letztere nur für den Transport von leichten Lasten geeignet sind. Hier haben zwar AGVs weiter die Nase vorn, doch inzwischen können spezielle AMRs auch eine Nutzlast von 1350 kg transportieren. Im Gegensatz zu AGVs gibt es keine Hubvarianten, allerdings lassen sich AMRs ebenfalls mit verschiedenen Aufsatzmodulen und Regalaufbauten versehen. So hat item im Rahmen eines internen Projekts zur Optimierung der Intralogistik in der europäischen Logistik-Zentrale zwei spezielle Konstruktionen entwickelt: ein Grundgestell auf Basis des MB Systembaukastens für das Modell 250 des Herstellers Mobile Industrial Robots (MiR) und einen Regalaufbau, der zu 90 % aus Komponenten des Lean Production Systembaukastens besteht. Nachdem sie erfolgreich erprobt wurden und regulär im Einsatz sind, stehen sie jetzt auch item Kunden zur Verfügung. Beide Konstruktionen lassen sich flexibel an verschiedene MiR-Modelle und Aufgabenstellungen anpassen. Hierbei leistet das item Engineeringtool wertvolle Dienste, wie dieses Beispiel für einen Regalaufbau zeigt.

Die Mitarbeiterin befüllt den Regelaufbau auf dem Grundgestell mit Material – dann ruft sie den AMR, der automatisch andockt und das Material zum Ziel transportiert.

Eine Frage der Autonomie: AGV, AMR oder Mobile Robot?

Hinsichtlich der vermeintlich klaren Unterscheidung zwischen AGV und AMR vertritt Mathias Behounek eine andere Sichtweise. Er ist einer der drei Geschäftsführer der 1996 gegründeten SAFELOG GmbH aus Markt Schwaben. Das Unternehmen mit aktuell 190 Mitarbeitern hat als Anbieter von Picksystemen begonnen und ist seit 2015 besonders mit agentenbasierten mobilen Transportrobotern erfolgreich. Zu den Kunden zählen unter anderem Mercedes, Audi, BMW, KUKA und ABB. SAFELOG verfolgt einen dezidiert softwarebasierten Ansatz und verzichtet auf etliche Komponenten, die in einem herkömmlichen AGV oder AMR verbaut sind. Herr Behounek findet die AMR-Kategorie aus Sicht der entsprechenden Hersteller sinnvoll, allerdings teilt er deren Grundannahme nicht: „Mit der Bezeichnung ‚Autonomous Mobile Robot‘ soll ja ausgedrückt werden, dass ein solcher Roboter einen höheren Freiheitsgrad hat, weil er vor allem in der Navigation in der Lage ist, sich viel freier zu bewegen. Und dieser Freiheitsgrad wird anhand der Autonomie bemessen. Allerdings gibt es noch viele andere Aspekte, die zum Autonomiegrad beitragen.“ Hier verweist Mathias Behounek auf den „Leitfaden Autonomie für mobile Roboter“ des VDI-Fachausschusses Fahrerlose Transportsysteme (FTS), der auch einen Autonomie-Index zur individuellen Bewertung enthält.

Wie hoch der Autonomiegrad eines mobilen Transportroboters ist, würde ich von der Bewertung des Anwendungsfalls abhängig machen. Es gibt zig verschiedene Anwendungsfälle – und ebenso viele Möglichkeiten, sie zu lösen.

Aus Sicht des SAFELOG-Geschäftsführers wird die Autonomie bei AMRs also überbewertet. So funktioniert ein klassischer AMR in der Regel nur mit einem Flottenmanager. Ein AMR fährt zwar nicht auf einem vorgegebenen Pfad wie ein AGV, doch gleichzeitig gibt es eine Reihe von Abhängigkeiten, damit er seine Aufgabe erfüllen kann. „Wir haben uns bewusst gegen die Kategorisierung als AMR entschieden. Wie hoch der Autonomiegrad ist, würde ich von der Bewertung des Anwendungsfalls abhängig machen. Es gibt zig verschiedene Anwendungsfälle – und ebenso viele Möglichkeiten, sie zu lösen. Man sollte es vor allem einfach halten, dann ist es gut zu handhaben, stabil und bezahlbar“, sagt Mathias Behounek.

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