Autostore-robotene fra Nedre Vats

På 90-tallet utvidet elektronikkdistributøren Jacob Hatteland Electronics lagerfasilitetene kraftig grunnet økt omsetning. Men det nye lageret ble raskt fylt opp. Da fikk tidligere teknologidirektør i Hatteland-gruppen, Ingvar Hognaland, en idé om at lageret burde organiseres mer som en Rubiks kube, enn som et «domino- system», for å utnytte plassen bedre. Det var starten på Autostore, som i dag er markedsledende med sitt robotiserte lagersystem med en tredimensjonal lagring av kasser, der roboter kjører på toppen og heiser opp kassene med varer som skal plukkes.

Fikk idé

– Den aller første prototypen på en slik robot laget Hognaland på slutten av 90-tallet, sammen med et eksternt mekanisk verksted. Denne første løsningen var nok ikke så praktisk, men Hognaland tok opp igjen idéen senere, og fikk bygget en ny prototype her i Nedre Vats, forteller avdelingsleder Ragnar Stuhaug hos Autostore. Den nokså grove konstruksjonen med håndsydde flatkabler og ulike varianter av heisemekanismer gikk gjennom flere iterasjoner før man hadde en løsning som kunne gjøre jobben på lageret. Og det viste seg etter hvert å fungere, i første omgang på Hattelands eget lager, etterhvert så man muligheter for at andre bedrifter kunne dra nytte av løsningen. Den aller første roboten som ble solgt til en ekstern kunde – riktignok i beskjedne volum – fikk navnet «Marilyn». Det var seks roboter som ble levert til Elotec Oppdal, og det var kunden selv som gav robotene unike navn.

Radiokommunikasjon

Til robotene ble det utviklet sensorikk, slik som tracksensorer for å detektere «kryss» i skinnene, styre- elektronikk og -programvare, og ikke minst radiokommunikasjon. – Vi var innom ulike løsninger, inkludert Wi-Fi. Sistnevnte viste seg å fungere fint på laben, men ikke i lagerbygninger. Det førte til at vi måtte utvikle en proprietær, 433 MHz-basert løsning i stedet. I dag bruker vi fortsatt en proprietær løsning, men basert på en 2,4 GHz standardprotokoll, forklarer Stuhaug.

Robot 4

Den første versjonen som løftet volumet noe (dvs. noen hundre stykk), var «Robot 4», midt på 2000-tallet. Det var rett før finanskrisen, med reduksjon i investeringer i industrien, men Hatteland fortsatte å bruke ressurser på videreutvikling og kundebearbeiding. Det resulterte i Robot 5 (R5), senere omdøpt til Redline-serien, som nå hadde fått nødstopp og andre sikkerhetsfunksjoner, og dermed var tilpasset krav i det internasjonale markedet. Robot 5 har vært «bread and butter» for Autostore siden, og har for lengst passert 50.000 leverte enheter.

Blackline

Etter hvert lanserte Autostore en mer kompakt versjon, B1 «Blackline»- serien. Denne har raskere akselerasjon og toppfart enn de tidligere versjonene, og har i tillegg et utskiftbart batteri som den kan bytte selv i løpet av 30 sekunder. Dermed kan den kjøre døgnet rundt, i motsetning til Robot 5-serien med blybatterier som må stå og lade 20% av tiden.

– B-serien kan jobbe 2-3 timer før den må bytte batteri, men til gjengjeld kan den jobbe døgnkontinuerlig, og er dermed egnet for store kunder. Mens Robot 5 er godt egnet for mindre kunder, som typisk kjører ett skift, ettersom den kan kjøre lenger før lading, fremholder Stuhaug.

Redline

For få uker siden lanserte Autostore enda en ny robotvariant i Redline- serien: «Robot 5.1 Pro». Disse er utstyrt med moderne LTO li-ion batterier som støtter hurtiglading. Dette er en «mellomklasse» mellom Robot 5 og Blackline, som kan jobbe 3 timer, og lade seg opp på 7 minutter! – Vi så et markedssegment mellom de to eksisterende klassene, der de også ønsker døgndrift. Det meste vi gjør er drevet av behov vi ser i markedet, og hvordan vi kan løse dette optimalt, understreker Stuhaug.

Oppgradert elektronikk

Elektronikken i robotene har endret seg overraskende lite, utover naturlige oppgraderinger. – Du endrer gjerne ikke det du ser virker og er stabilt, kommenterer leder for robotelektronikk i Autostore, Kjell Inge Kjærandsen. De første versjonene brukte en ATmega128 mikrokontroller (fortsatt i bruk i Robot 5) som styreenhet, mens tracksensorene ble kontrollert av en ATtiny (tinyAVR). I B1 har man nå beveget seg opp til en STM-mikrokontroller med ARM-kjerne. – Dette åpner flere muligheter. Her kan vi f.eks. ha SD-kort for datalogging og andre ekstrafunksjoner, fremholder Kjærandsen.

Sentral intelligens

Nå er riktignok disse «robotene» relativt dumme til roboter å være. De kan ikke bestemme selv hva de skal gjøre. Det er lagt inn en effektiv arbeidsfordeling, der det overordnede systemet skal holde styr på hvor robotvognene befinner seg. Roboten selv forholder seg til gitte koordinater, melder fra hvor den er, og forflytter seg automatisk. Riktignok er posisjonen kritisk. Roboten vet hvilken celle den er på, eller om den er mellom to celler, med høy presisjon. Men intelligensen som sådan ligger i den sentrale serveren.

Automatisk probemløsing

Kommunikasjon skjer via distribuerte radioaksesspunkter rundt om i lageret. All informasjonen som samles inn fra robotene kan også utnyttes til en viss grad for prediktivt vedlikehold. – Vi har programvare som analyserer sensorinformasjonen som leses inn. Det gjør det mulig å løse 99 % av feil og feilmeldinger som oppstår, sier Kjærandsen.

Dynamisk ruting

Med en ny programvarepakke som ble innført for fire år siden økte man kapasiteten betydelig, slik at det ble mulig å øke antall roboter uten at systemet gikk i metning. En del av dette var en ny styringsenhet med dynamisk ruting: Aktuelle rutevalg sjekkes kontinuerlig og kan endres i sanntid. På enkelte anlegg ga dette en ytelsesøkning på 40 %. Som følge av det kunne mange kunder klare seg med langt færre roboter, samtidig som det ble mulig å levere anlegg med høyere kasselevering. Noe som ifølge Stuhaug har vært utslagsgivende for veksten de senere årene.

FBIs arkiv

Autostore retter seg mot et stort spekter av kunder: Anleggsstørrelsene kan variere fra 1 robot med noen hundre kasser, til mer enn 650 roboter og 700.000 kasser! – Netthandel er en viktig bransje. Der står vi sterkt. Andre store kunder er innenfor distribusjonssentre innen ulike varetyper, slik som de fleste sportsbutikkjedene i Norge, sier Stuhaug. 3PL – tredjeparts logistikktjeneser – er også et voksende felt. – Vi er blitt populære her, blant annet på grunn av fleksibiliteten – det er ukomplisert å endre størrelse og bruksområder, forklarer Stuhaug.

På grunn av den høye sikkerheten og sporbarheten i systemet har man også fått spesialoppdrag, slik som arkivdrift for FBI.

Vil ha flere folk

All utvikling, inkludert elektronikk og programvare, foregår innomhus på Autostores avdelinger i Nedre Vats, Stavanger, Trondheim og Oslo. – Vi har nok flest elektronikkfolk i Nedre Vats, men vi ønsker oss enda flere, lokker Stuhaug. Robotavdelingen alene teller her omkring 40 personer, fordelt på elektronikk, fastvare, mekanikk, radio og samsvar. – Vi er alltid på utkikk etter nye folk, legger han til.