Das Laundry Innovation Network (LIN) beschäftigt sich mit Einsatzpotenzialen von Servicerobotik in industriellen Wäschereien, unter Einbeziehung der RFID-gestützten, automatisierten Wäschereilogistik. Der Beiratsvorsitzende des LIN, Lothar Kühne, erläutert das umfangreiche Projekt.
Projekt zu Servicerobotik
Das LIN arbeitet derzeit weiter an zahlreichen Entwicklungsprojekten rund um die grüne, automatisierte Wäscherei. Am
29. Mai 2013 fand für das neuste Projekt „KATHAROS“ (Kontaminierungsprävention durch autonome Transport- und Handhabungsroboter in Wäschereisystemen) das Kick-off-Meeting statt. Am Projekt beteiligt sind Kannegiesser, die Brandenburgische Technische Universität Cottbus, das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung Magdeburg, Waretex, die Götting KG und die Krankenhauswäscherei Königin Elisabeth Herzberge GmbH. Im Rahmen der 18. Magdeburger Logistiktage fand Mitte Juni 2013 das Netzwerktreffen des LIN statt. Hier wurde der Projektfortschritt zum Einsatz der RFID-Technik für Flachwäsche festgestellt und weitere Entwicklungsschwerpunkte wie die automatisierte Schmutzwäschepulkerfassung wurden erörtert. Lothar Kühne, Beiratsvorsitzender des LIN, hielt auf den Logistiktagen einen Vortrag zum Thema „Einsatzpotenziale von Servicerobotik in industriellen Wäschereien unter Einbeziehung der RFID-gestützten, automatisierten Wäschereilogistik“. Auszüge aus dem Vortrag lesen Sie im Folgenden.
Die praktische Nutzung der Servicerobotik stellt für kleine und mittlere Unternehmen eine Herausforderung dar. Übergreifende Systemlösungen, welche die Wirtschaftlichkeit der Produktion erhöhen, sind laut LIN trotz der schnellen Entwicklung der Robotikbranche im Industriesektor für die Assistenz- und Servicerobotik noch nicht verfügbar.
Das Projekt auf dem Gebiet der Servicerobotik lässt sich in die Themenbereiche der Gesundheitsförderung und intelligenten Logistik einordnen. Es soll eine Verbesserung logistischer Prozesse in industriellen Großwäschereien erfolgen. Durch den hohen täglichen Materialdurchsatz und hygienische Verordnungen nach dem RABC-Standard (Risk Analysis and Biocontamination Control, DIN EN 14065:2002) sowie nach dem Gütezeichen RAL-GZ 992/2 wird eine konsequente Automatisierung des Wäschereiprozesses über Waschstraßen sowie des innerbetrieblichen Materialhandlings und der prozessnahen Logistik angestrebt.
Anwendungsbereiche für Serviceroboter ergeben sich in der Intralogistik einer Wäscherei, z.B. zum Sortieren von Schmutzwäsche, Beschicken von Waschstraßen, zur Handhabung und Verteilung der fertigen Wäschepakete. Ein signifikantes Potenzial wird in der zusätzlichen Unterstützung der Extralogistik bis in die kundenspezifischen Prozesse in Krankenhäusern, Pflegeheimen, Hotels und Großbetrieben gesehen. Da die logistischen Prozesse nicht direkt zu der Wertschöpfung in Wäschereien beitragen, mÜssen deren Anteil an der Durchlaufzeit und der Aufwand für die Leistungserbringung möglichst gering gehalten werden. Die heterogene Kunden- und Auftragsstruktur sowie saisonale Einflussfaktoren führen zu starken Schwankungen in den täglich zu bewältigenden Auftragsmengen. Insbesondere zeigt sich aus dem demografischen Wandel ein erhöhter Bedarf an Healthcare-Einrichtungen, die zu den Hauptkunden von Großwäschereien zählen. Diese Kunden stellen neben besonderen Anforderungen an die Hygiene auch ein Gefährdungspotenzial für die Gesundheit der Mitarbeiter in der Wäscherei dar. Hieraus ist vor dem Hintergrund einer humanzentrierten Arbeitsplatzgestaltung und der Vermeidung einer möglichen Kontamination der Wäsche ein großer Bedarf an Unterstützungssystemen ableitbar. Diese Systeme sollen die Personen an den Maschinen und im Ablauf unterstützen und gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit erhöhen.
Ziel des Forschungsvorhabens KATHAROS ist, ein Servicerobotersystem für logistische Prozesse im Einsatzgebiet industrieller Großwäschereien zu konzipieren, prototypisch umzusetzen sowie in realen Anwendungsszenarien zu evaluieren. Das Konzept besteht aus steuerungstechnisch verknüpften, autonom operierenden Transport-, Vereinzelungs- und Sortier- und Kommissioniermodulen.
Anwendungsszenarien in der Großwäscherei
Anwendungsszenarien können aus der momentanen Situation in Großwäschereien abgeleitet werden: Die Schmutz- und Fertigwäsche wird über ein etabliertes Logistiknetz von Vertragskunden umgeschlagen. Unter Berücksichtigung der aktuellen Entwicklungen wird davon ausgegangen, dass zum fortgeschrittenen Projektzeitpunkt die standardmäßige Ausrüstung von Wäschestücken mit der RFID-Chip-Technologie gegeben ist. Untersuchungsgegenstand werden aber auch weitere Identifikationstechnologien sein (z.B. Barcodes, W-Lan-Ortung). Die vorwiegend in Wäschesäcken verpackte und bereits gekennzeichnete Schmutzwäsche wird in Wäschecontainern gesammelt. Anschließend werden diese von Lkws zur Wäscherei transportiert. Nach der Wareneingangskontrolle und Zählung erfolgt eine textil- und reinigungsspezifische Sortierung zur Beschickung der Waschstraßen.
Diese Tätigkeiten werden bislang manuell ausgeführt, wobei ein erhöhtes Kontaminationsrisiko für die Wäschereimitarbeiter besteht. Nach dem Waschvorgang werden die gereinigten Textilien durch die Mitarbeiter sortiert, wodurch wiederum eine Verunreinigung der sterilen Wäsche möglich ist. Getrennt werden die Textilien dabei in die verschiedenen Wäschesorten Volltrockenwäsche, Flachwäsche und Formwäsche. Manuell wird es den Mangeln, Pressen und Trocknungsanlagen zugeführt, im Prozess mit Containerwannen transportiert, bis das Waschgut als Fertigwäsche den Waschprozess abschließt. Fertig gefaltet und gelegt kommen die Wäschestücke aus den vollautomatischen Falt- und Legemaschinen, um dann kundenspezifisch in Wäschecontainern kommissioniert und für die Expedition verpackt und zur Verladung in die Lkws bereitgestellt zu werden.
Im Rahmen der RFID-Projekte des Netzwerks soll u.a. eine RFID- basierte, sich permanent online optimierende Wäschereilogistik unter Berücksichtigung des gesamten Wäschereikreislaufs mit den Teilbereichen Wäscherei, Transport und Kunde entwickelt werden.
Das Wäschereimodell ist ein Softwarewerkzeug zum Konfigurieren, Parametrieren und Analysieren der vorhandenen oder geplanten Anlage. Die folgenden Funktionen sollen mit dem Wäschereimodell-Tool möglich werden:
-Konfigurierbarkeit des Layouts einer Großwäscherei,
-Parametrierung von Maschinen- und Prozesskennwerten,
-Generierung einer Liste von abzuarbeitenden Fertigungsaufträgen,
-Simulation der Prozessabläufe in Echtzeit oder Zeitraffer,
-Manipulation des Durchsatzes einzelner Stationen,
-Analyse der Wäschereiprozesse durch direkte visuelle Verfolgbarkeit,
-Variantenbetrachtung mit den Zielstellungen optimierter Prozessablauf und Vermeidung von Schwachstellen durch Änderung relevanter Kennwerte (Versuch und Irrtum).
Das LIN will der Wäschereibranche neue Impulse zur energieeffizienten, automatisierten Wäscherei geben. Gegenwärtige Entwicklungen lassen für die Branche weitere wasser- und energiesparende Maschinen und Verfahren erwarten. Das LIN beteiligt sich aktiv an der Erstellung eines Masterplans zur Energieverbrauchsreduzierung der gesamten Wäschereibranche zur Unterstützung der Energiewende in Deutschland. Hierzu plant das Netzwerk die Optimierung energetischer Kreisläufe in Wäschereien durch selbstlernende und -steuernde, auf RFID-Technologie und Robotik basierende Fertigungsmechanismen.Laundry Innovation Network