Ein Roboter als Wurstverkäufer

Automatisierung kann auch im Einzelhandel neue Potenziale erschließen. Das zeigt die vollautomatische Verkaufslösung der Dorfmetzgerei Klein in Nersingen-Straß. Ein Motoman-Roboter von Yaskawa übernimmt in der vom Sondermaschinenbauer Kirschenhofer entwickelten Anlage komplexe Handlingaufgaben.

Auf dem Dorf hilft man sich traditionellerweise gegenseitig aus. Das ist auch im schwäbischen Straß (Gemeinde Nersingen, Landkreis Neu-Ulm) so. Und deshalb begann ein heute sehr erfolgreiches Automatisierungskonzept für den Einzelhandel „zunächst einmal eher als Spaß“, wie sich Craig Craill erinnert.

Der Robotik-Experte ist Geschäftsführer der Kirschenhofer Maschinen GmbH in Straß, die mit über 25-jähriger Erfahrung im Sondermaschinenbau und mehr als 40 qualifizierten Mitarbeitern u. a. roboterbasierte Anlagen und Automatisierungskonzepte für die Automobilindustrie entwickelt und liefert. Dass die nur einige hundert Meter entfernt gelegene Traditionsmetzgerei Klein einmal sein Kunde würde, war also nicht unbedingt zu erwarten.

Doch Metzgermeister Josef Klein hält nicht nur die handwerkliche Qualität seiner Produkte hoch, er sucht auch neue und manchmal ungewöhnliche Wege zum Kunden. Denn regionale Lebensmittel liegen im Trend und die Nachfrage ist groß. Gleichzeitig entsprechen die vorgegebenen Ladenöffnungszeiten immer weniger den Lebensgewohnheiten vieler Kunden, die zum Beispiel auch nach Feierabend oder am Wochenende einkaufen möchten.

Vor diesem Hintergrund machte sich Josef Klein auf die Suche nach einem geeigneten Verkaufsautomaten. Allerdings wurde ihm schnell klar: Für sein umfangreiches Sortiment mit rund 95 Artikeln wären auf jeden Fall mehrere Geräte notwendig, die nicht zuletzt auch viel Aufstellfläche benötigen würden. Angesichts hoher Durchsätze müssten sie zudem täglich neu bestückt und der Bestand aufwändig überprüft werden. Und nicht zuletzt erfüllten klassische Warenausgabeautomaten auch nicht die hohen Anforderungen des Lebensmittelprofis in Bezug auf Hygiene und Kühlkette.

Vollautomatische Verkaufslösung

An dieser Stelle kam Kleins Bekannter Craig Craill ins Spiel: Er und seine Kollegen von Kirschenhofer nahmen die Herausforderung an – und entwickelten eine vollautomatische und obendrein platzsparende Lösung für diese spezielle Aufgabenstellung. Kunden- und Lagerbereich sind dabei baulich getrennt: Die Waren werden hygienisch in einem Kühlraum gelagert. Dieser kann einfach zentral und in den erforderlichen Mengen bestückt werden.

Das System arbeitet voll autonom: Der Kunde bestellt seine Wunschprodukte über ein intuitiv bedienbares Touchpanel, das wie die Oberfläche eines Online-Shops gestaltet ist. Daraufhin nimmt ein Greifroboter die entsprechenden Packungen RFID-gestützt aus den Regalen und legt sie auf ein Lichtschranken-überwachtes Lieferband, das die Artikel zur Warenausgabe befördert. Die Bezahlung erfolgt kontakt- und bargeldlos über Karte oder Handy.

Und die von Kirschenhofer auf Windows-Basis programmierte Software kann noch mehr: Im Hintergrund erfasst sie kontinuierlich den jeweils aktuellen Warenbestand inkl. Mindesthaltbarkeitsdatum. Auch die technischen Betriebszustände der Anlage inkl. Roboter werden überwacht. Die Daten sind jederzeit auch aus der Ferne abrufbar.

Roboter Motoman GP25 von Yaskawa

Als Roboter kommt ein Motoman GP25 von Yaskawa mit 25 kg Tragkraft zum Einsatz. „GP“ steht für „General Purpose“ und damit für vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Die 6-Achser der Motoman GP-Serie sind in der hohen Schutzklasse IP67 ausgeführt (besonders geschützt gegen Eindringen von Flüssigkeiten und Stäuben). Sie können damit unter rauen Arbeitsbedingungen eingesetzt werden und lassen sich sehr leicht reinigen. Der Roboter kann ohne Einschränkungen in beliebiger Einbaulage arbeiten, Roboterkabel lassen sich entweder seitlich oder durch den Sockel hindurch einführen. Die integrierte Medienversorgung in den Achsen optimiert den Aufbau von Greifern und sorgt für höchste Zuverlässigkeit im späteren Betrieb.

Für Craig Craill stand die Entscheidung für einen Motoman-Roboter von Anfang an fest: „Ich bin seit 25 Jahren im Robotikgeschäft und habe in dieser Zeit wirklich alle Hersteller ausprobiert“, erklärt er. Für die Roboter von Yaskawa sprechen aus seiner Sicht mehrere Gründe: „Mich überzeugt vor allem die einfache Handhabung“, sagt er, „einen Motoman-Roboter kann wirklich jeder bedienen“.

Die Voraussetzung dafür schafft die kompakte Hochleistungssteuerung YRC1000. Zum Bedienen und Programmieren kann entweder das klassische Programmierhandgerät oder das innovative Smart Pendant verwendet werden. In punkto Konnektivität (I/O, Prozess und Industrie 4.0), Schnittstellen sowie Förderband-, Kamera- und Sensorikanbindung bietet die Steuerung ebenfalls vielseitige Funktionen, Tools und Optionen. Alternativ kann der Roboter direkt über SPS-Funktionsbausteine in eine übergeordnete Maschinensteuerung eingebunden werden.

„Außerdem sind Motoman-Roboter unschlagbar robust, das hat sich über Jahre bewiesen“, nennt Kirschenhofer-Geschäftsführer Craill als weiteres Argument. Und nicht zuletzt schätzt er die jederzeit kompetente Unterstützung und Beratung durch Yaskawa.

Erfahrungen und Perspektiven

Nach intensiver Entwicklungsarbeit ist die roboterbasierte Verkaufsanlage seit Ende 2020 im Praxiseinsatz und hat sich seitdem schon tausendfach bewährt. Das Kunden-Feedback ist durchweg positiv, „überraschenderweise auch bei Senioren“, wie Craig Craill berichtet. Die Metzgerei Klein hat nicht nur einen zusätzlichen Vertriebsweg erschlossen, sondern auch neue Wachstumsmöglichkeiten, denn weitere „Automaten-Filialen“ sind auch an anderen Standorten denkbar.
Und nicht zuletzt hat sich Kirschenhofer als Unternehmen ein neues Standbein geschaffen: „Die Neuentwicklung ist generell interessant für den Einzelhandel“, Geschäftsführer Craill in die Zukunft. „Bei einem Sortiment ab ca. 150 Produkte amortisiert sich die Investition innerhalb der ersten beiden Jahre.“ Mit einer großen Bio-Supermarktkette ist er bereits im Gespräch.

Autor:
Jürgen Riedinger, Senior Sales Manager GI Robots & Products
YASKAWA Europe GmbH, Robotics Division, Allershausen

Über die YASKAWA Europe GmbH

Yaskawa ist mit 480 Mrd. Yen (rund 3,8 Mrd. Euro) Jahresumsatz ein global agierender Technologielieferant im Bereich Robotik, Antriebs- und Steuerungstechnik sowie bei Lösungen im Energiebereich. Gegründet 1915 in Japan, ist Yaskawa seit über 100 Jahren der Philosophie treu, Produkte höchster Qualität zu liefern, und hat sich damit eine weltweite Spitzenposition erarbeitet. Dabei hat sich Yaskawa vom Motorenhersteller zunächst zum Automatisierungsanbieter und schließlich über das Industrie-4.0-Konzept i3-Mechatronics zum Lösungsanbieter weiterentwickelt.

Die Geschäftsaktivitäten von Yaskawa bestehen aus Drives (Frequenzumrichter GA700), Motion Control (Servoantriebe und Servomotoren Sigma-7, Maschinensteuerungen), Robotics (Motoman Industrieroboter, Robotersysteme), System-Engineering (Generatoren und Konverter) sowie Information Technology (Software-basierende Produkte). Seit 2012 umfasst das Yaskawa-Portfolio dabei auch Steuerungstechnik, Visualisierungssysteme und Chip-Lösungen der ehemaligen VIPA GmbH in Herzogenaurach. Im Oktober 2019 wurde die Verschmelzung rechtskräftig abgeschlossen. Die Marke Profichip wird seitdem bei Yaskawa als eigene Produktsparte "Profichip Embedded Solutions" weitergeführt. Darüber hinaus wurde im Oktober 2014 das in den Bereichen Wind-, Schiffs- und Turbo-/Industrieanwendungen tätige Unternehmen The Switch Engineering Ltd. von Yaskawa übernommen. Damit ist Yaskawa weltweit eines von wenigen Unternehmen, das Komponenten und Lösungen für fast alle Branchen aus einem Haus anbieten kann.

Mit umfangreichen Investitionen in Forschung und Entwicklung hat das Unternehmen eine Vielzahl von Erfindungen, Patenten und Innovationen hervorgebracht. Dieser technologische Anspruch hat die Geschäftsbereiche zu einer bedeutenden Marktposition in verschiedenen Industrien geführt, darunter: Maschinenbau und Anlagenbau (Verpackungsmaschinen, Pumpen/Kompressoren, Textilmaschinen, Digitaldruckmaschinen, Herstellung von Kränen und Hebezeugen, Anlagen für Halbleiter- und Elektronikfertigung, Maschinen zur Gewinnung und Bearbeitung von Holz, Glas, Metall, Steine/Erden) sowie in der Aufzugs-Industrie, im Fahrzeugbau und in der Montage- und Handhabungstechnik. Industrieroboter der Marke Motoman finden zum Beispiel beim roboterbasierten Schweißen, in der Laborautomation, beim Verpacken und Handling sowie beim automatisierten Lackieren Anwendung.

Die Yaskawa Europe GmbH mit Sitz in Eschborn bei Frankfurt gliedert sich in die Geschäftsbereiche Drives Motion Controls (Automatisierung, Antriebs- und Steuerungstechnik), Robotics (Industrieroboter, Systeme) und Environmental Energy (Umwelttechnik) und betreut die Märkte Europa, Afrika, Mittlerer Osten sowie den Bereich der früheren Sowjetunion.

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