Logistieke dienstverlening met zin voor robotisering

DHL Supply Chain vormt een van de divisies van Deutsche Post DHL Group. Binnen de groep focust de divisie zich enerzijds op contract logistics en anderzijds op supply chain management, waarbij we bijvoorbeeld denken aan 4PL-projecten. De divisie werkt voor uiteenlopende sectoren, zoals consumer & retail, technology, engineering & manufacturing, science & health care en automotive.
Bastiaan Snaterse: “We beschouwen onszelf als ‘thought leader’ binnen de wereldwijde logistieke gemeenschap. Voortdurend brengen we in kaart welke nieuwe technologieën op ons afkomen en binnen welke termijn we die mogen verwachten. Het blijft ook niet alleen bij het publiceren van rapporten. Van zodra we een technologie dichterbij zien komen en mogelijke ‘use cases’ binnen de supply chain zien, proberen we daar zelf iets mee te doen binnen onze operaties.”

Trends brengen robots dichterbij

Tot die opkomende innovaties behoort ook robotisering binnen het magazijn. Onder andere open source softwareontwikkeling en ‘rapid prototyping’ brengen robottechnologieën in een stroomversnelling. Daarnaast maken de dalende prijzen van ondersteunende technologieën zoals sensoren robots steeds toegankelijker.

Bovendien zorgen een aantal trends binnen de markt dat het steeds interessanter wordt om de technologie van dichterbij te bestuderen. Denken we maar aan de groeiende volumes die de e-commercemarkt tekenen, de steeds hogere klanteneisen en het nijpende arbeidstekort in bepaalde regio’s. 

Aandacht voor succesfactoren

Op basis van die evoluties heeft DHL besloten alvast met verschillende robottechnologieën aan de slag te gaan. “Uiteraard doen we dat niet op een onbezonnen manier. Net als bij de introductie van andere innovaties moet je je organisatie op de komst van robots voorbereiden”, vertelt Bastiaan Snaterse. “Heel vaak werken magazijnmedewerkers met of in de nabijheid van robots. In dat opzicht moet je zorgen voor de nodige veiligheidsmaatregelen – zoals een aangepast verkeersplan – en training. Het is ook belangrijk om hen goed in te lichten over de nakende veranderingen. Om dergelijke projecten te doen slagen, is het noodzakelijk dat zij ervoor openstaan en de meerwaarde voor hun werk zien. Vooraf zorgen we voor trainingen en informatie over het hoe en waarom. Verder betrekken we altijd alle belanghebbenden. Een optimaal gebruikersgemak is eveneens noodzakelijk voor het succes van dergelijke projecten. We vragen ook altijd feedback aan de gebruikers over hun ervaringen. Dat geeft ons en de robotleverancier interessante input met het oog op mogelijke verbeteringen.”

En uiteraard moet ook de business case positief zijn. Die kan financieel van aard zijn, maar de integratie van nieuwe technologieën kan ook zorgen voor een betere service. Daarnaast ondersteunt robotica de verbetering van de arbeidsomstandigheden door repetitieve en fysiek inspannende taken te automatiseren, waardoor medewerkers aan meer complexe en interessantere taken toegewezen kunnen worden. “Zeker voor logistieke dienstverleners is de flexibiliteit die robottechnologieën kunnen bieden bovendien een troef. Dat geldt zeker als het mogelijk is om snel op- en af te schalen. Voor ons is het eveneens belangrijk dat we een robot gemakkelijk naar een andere site kunnen verplaatsen als de noden verschuiven.”

Use cases op diverse fronten

Naargelang de behoeften op de sites heeft DHL intussen diverse types robots geïmplementeerd. Daarbij maken we een onderscheid tussen enerzijds de collaboratieve robots en anderzijds de ‘autonomous mobile robots’ (AMR’s).

Collaboratieve robots

Een eerste groep robots die DHL inzet, zijn de collaboratieve robots, ook wel cobots genoemd. Typisch aan de cobot is dat hij met mensen kan samenwerken. Vaak neemt de cobot de routineuze taken op zich, terwijl een medewerker hem bijstaat voor het precisiewerk. Omdat een cobot vlakbij de mens werkt, is het veiligheidsaspect hier heel belangrijk. Dat impliceert dat een cobot meestal een stuk trager is dan een klassieke industriële robot.

Binnen zijn farmaceutisch magazijn in Nijmegen maakt DHL gebruik van de YuMi-cobot. De naam van deze tweearmige robot van ABB staat voor ‘You and Me’. Hij is zeer geschikt voor de assemblage van elektronica en kleine onderdelen. “Deze robot heeft met 559 millimeter geen erg groot bereik en kan slechts 500 gram tillen. De reden waarom we in deze context voor deze cobot hebben gekozen, is omdat hij objecten tot op 0,02 millimeter kan positioneren. Die nauwkeurigheid is zijn grote troef”, zegt Bastiaan Snaterse. “We gebruiken de YuMi voor een klant binnen onze farmaceutische services om kleine plastic tubes vast te nemen en er de nodige data op te printen. We hebben deze cobot met andere automatiseringsoplossingen vergeleken, maar de cobot bleek voor ons interessanter. Een industriële partner hielp ons bij het procesontwerp en de implementatie van deze cobot. Vandaag kan de YuMi ons 100% kwaliteit voor deze klant garanderen. Ook positief is dat we de cobot gemakkelijk extra uren per dag kunnen laten werken, zodat die kan meegroeien met het volume van de klant. In de toekomst kunnen we onze services via deze cobot ook uitbreiden door op meer oppervlaktes en andere producten te gaan printen.”

Een tweede cobot die DHL inzet, is de Sawyer van Rethink Robotics (zie ook Business Logistics april 2017: ‘Sirris stelt eerste Sawyer-cobot in de Benelux voor’). In het Verenigd Koninkrijk gebruikt DHL die in meer dan tien magazijnen om copackactiviteiten uit te voeren, zoals het bouwen van displays. Deze cobots worden onderling tussen de sites uitgewisseld naargelang de behoefte. Momenteel is er ook één Sawyer op een Nederlandse site actief en bestudeert DHL of het opportuun is om ook op het Europese vasteland Sawyers als ‘flexibele arbeidskracht’ te laten fungeren.
B. Snaterse: “Deze cobot heeft met zijn 1.2600 millimeter een groter bereik dan de YuMi en kan gewichten tot 4 kilogram aan. Zijn snelheid van 1,5 meter per seconde is vergelijkbaar met die van de YuMi. Wel is de accuratesse met 0,1 millimeter iets minder. Wat bij onze keuze voor deze robot vooral belangrijk was, is dat hij zeer eenvoudig te programmeren is. Je hoeft hem enkel via armbewegingen te tonen wat hij moet doen en vervolgens neemt hij de handeling automatisch over. Ook een goede zet van Rethink Robotics is dat ze het display gebruiken om de cobot een aantal menselijke expressies met een betekenis mee te geven. Zulke zaken vergroten de acceptatie van de gebruikers aanzienlijk. Dat de naam Sawyer heel menselijk klinkt, is evenmin toeval.”

Belangrijk bij de inzet van cobots is volgens Bastiaan Snaterse om de bestaande processen grondig onder de loep te nemen en te bekijken waar een specifieke cobot het best tot zijn recht komt, eventueel met een aanpassing van de processen. “Ook van groot belang zijn de grijpers van de cobot. Die vormen als het ware zijn hand en bepalen welke producten je er efficiënt mee kunt behandelen”, weet hij. “Vaak is zelfs een combinatie van grijpers nodig om de gewenste operaties uit te voeren. In het Verenigd Koninkrijk hebben we intussen een team dat zich in deze cobot heeft gespecialiseerd en zelfs grijpers heeft ontworpen om de producten nog beter te kunnen manipuleren.”

Autonomous mobile robots

De tweede groep robots die DHL inzet, zijn de autonomous mobile robots of flexibele transportrobots (zie ook Business Logistics augustus-september 2017: ‘DHL experimenteert met nieuwste generatie transportrobots’). Binnen de organisatie worden intussen diverse types gebruikt, elk met hun specifieke kenmerken.

De Locus Robot werd geïntroduceerd op de DHL-site in het Amerikaanse South Haven en geleidelijk aan wordt de vloot er uitgebreid. Momenteel rijden daar 56 transportrobots van de Amerikaanse fabrikant Locus Robotics rond. De robot kan 36 kilo dragen, rijdt 1,4 meter per seconde, heeft een autonomie van 14 uur en heeft een touchpad en geïntegreerde scanner aan board. De navigatie van de Locus Robot berust op SLAM-technologie (simultaneous localization and mapping). Dankzij die technologie kan de robot autonoom een kaart opstellen van een onbekende omgeving en er zijn eigen positie in terugvinden. Dit type robots wordt in een zogenaamde zwerm gebruikt, waarbij de robots onderling met elkaar communiceren.

DHL gebruikt de Locus Robots om efficiënter orders te verzamelen. Hierbij bewegen de autonome robots van de ene naar de andere gang met de orderpickbakken, terwijl de medewerkers de orders verzamelen in de zone die hen is toegewezen. Als de pickrobot in een gang aankomt, legt de picker er met behulp van de tablet op de robot de gewenste items in, waarna de robot zijn weg vervolgt. “Een voordeel van deze robots is dat er geen veranderingen in de lay-out nodig zijn om ze te gebruiken. De resultaten in South Haven zijn alvast positief. Zo is de productiviteit van de orderverzamelaars met maar liefst 181% gestegen en zijn de cyclustijden er met de helft gereduceerd. Er is ook 80% minder tijd nodig om nieuwkomers op te leiden, wat in een omgeving als de onze niet onbelangrijk is”, licht Bastiaan Snaterse toe. “We zijn bezig deze oplossing naar Europa te halen. Intussen is de leverancier het proces opgestart om het CE-certificaat te verkrijgen.”

De Fetch Robot doet dan weer dienst als ‘virtuele conveyor’ voor point-to-point transporten. Deze robots kunnen 72 kilogram dragen, 9 uur na elkaar werken en 2 meter per seconde rijden. De gebruikers communiceren met het toestel via een touchscreen. Ook hier wordt gebruik gemaakt van de SLAM-technologie. “Dat deze robots meer gewicht kunnen dragen dan de Locus Robot maakt ze meer geschikt voor meer intensieve horizontale transporten”, vertelt Bastiaan Snaterse. 

Van de Fetch-robots rijden er momenteel drie robots rond op de DHL-site in het Nederlandse Kampen. Daar verzorgt DHL Supply Chain de opslag, handling en expeditie van onderdelen voor maritieme solutions & service provider Wärtsilä. De Fetch-robots staan er in voor het transport van kunststof bakken van de ontvangstzone naar het automatisch bakkenmagazijn 40 meter verderop en van dat magazijn naar de expeditiezone.
B. Snaterse: “Handig is dat je niet moet kunnen programmeren om zo’n transportvloot van AMR’s te managen. De software leert de robots als het ware zelf om samen te werken in een dynamische omgeving. In een paar dagen tijd is zo’n vloot bovendien ‘up & running’. Ook die oplossing hebben we gemakkelijk in het magazijn kunnen inpassen, zonder wijzigingen aan de lay-out. Wel is het zo dat deze oplossing het best tot zijn recht komt in omgevingen waar je transporten over langere afstanden hebt. In veel magazijnen hebben we al inspanningen gedaan om die afstanden in te dijken. Voor ons zijn transportrobots dan ook niet overal even interessant. Maar toch hebben we nog enkele andere sites voor ogen waar we deze robot ook zouden kunnen uitrollen.”
 
Een derde transportrobot die dienst doet binnen DHL Supply Chain is de Effibot van de Franse groep Effidence. Deze transportrobot brengt verschillende functies samen. Het is mogelijk om hem te laten volgen of hem voor je te laten rijden. Ook autonome navigatie op basis van lasergeleiding is mogelijk. Die geleiding maakt het evenwel noodzakelijk om reflectoren langs het traject aan te brengen. Deze transportrobot is in staat om 300 kilogram te tillen, wat hem geschikt maakt voor zwaardere taken dan de vorige twee cobots.

“Vandaag hebben we Effibots rijden op meerdere sites binnen Europa, waarbij we diverse functies gebruiken, afhankelijk van de business case”, vertelt Bastiaan Snaterse. “We hebben ook een toepassing waar de Effibot trolleys trekt. Daarnaast testen onze postbezorgers in Duitsland de PostBOT, die de postbezorger volgt en assisteert bij de postbezorging. Met deze robot kun je ook mooie logistieke combinaties maken. Zo zijn we in Spanje een test aan het doen met een Effibot als mobiel put-to-light-systeem, waarbij het display op de trolleylocatie toont hoeveel stuks er in de doos moeten. We zijn ook een test aan het doen waarbij we de Effibot combineren met ‘vision picking’. Door zijn veelzijdigheid zijn we van plan ook de Effibot verder in Europa uit te rollen.”

Keuzestress

De talrijke projecten bewijzen dat robots binnen DHL al naarstig hun weg aan het zoeken zijn. De experimenten hebben DHL ook veel geleerd. “Heel wat aanbieders van roboticaoplossingen voor onze magazijnen zijn startups. Dat verschil in cultuur en schaalgrootte met een groot bedrijf als het onze vraagt om aanpassing van beide kanten”, weet Bastiaan Snaterse. “Aan de ene kant mag het voor de leverancier soms iets sneller gaan. Binnen een grote organisatie als DHL kan het bijvoorbeeld wel even duren vooraleer een contract getekend is. Op dat vlak zouden wij wat meer lean kunnen worden. Aan de andere kant vragen wij van de leverancier af en toe te veel. Zo hebben we nu al plaats voor een aantal Effibots in onze magazijnen wereldwijd, waarbij de leverancier moeite heeft om aan die vraag te voldoen. Verder zijn we zelf graag zeker van een bepaalde businesscontinuïteit, wat voor een startup ook geen evidentie is. Daarom bekijken we nu binnen DHL of we niet zelf in bepaalde startups moeten investeren of ze misschien zelfs kunnen overnemen.”

Een andere hindernis is het feit dat de Verenigde Staten op het vlak van robotica ontegensprekelijk vooroplopen en dat de stap naar Europa soms groot is. Dat heeft te maken met het opzetten van de nodige distributeursnetwerken en –  zoals aangehaald – met andere vereiste certificeringen.

Met de gestage toename van het aantal oplossingen in de markt wordt ook de keuzestress groter. “Op zich is dat een goede zaak”, meent Bastiaan Snaterse. “Aangezien de oplossingen elk hun specifieke troeven hebben, is het belangrijk vooraf na te gaan welke kwaliteiten in jouw specifieke magazijnomgeving het best tot hun recht komen. Zo kunnen er grote verschillen zitten in implementatiekosten, flexibiliteit en draagvermogen. Tot slot wil ik benadrukken dat onze operationele medewerkers erg belangrijk zijn om robotisering tot een succes te maken. Zij brengen veel goede ideeën aan en helpen ons om naar de meest geschikte oplossing toe te werken, samen met de leverancier. Daarnaast is het belangrijk om competenties in huis te hebben of te halen als je aan robotisering denkt. Maar laat ons duidelijk zijn, dat hoeven zeker geen hindernissen te zijn om robotiseringsprojecten binnen het magazijn te laten slagen. De succesvolle projecten die bij ons lopen, bewijzen in elk geval dat er wel degelijk een toekomst voor robots in het magazijn is weggelegd.”