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Intelligente Robotik für Wäschereien

Herausforderung

In industriellen Großwäschereien ist ein Großteil der Prozessschritte bereits automatisiert. Dennoch verbleiben einzelne manuelle Tätigkeiten, die sich bislang nur schwer durch Maschinen ersetzen lassen. Besonders der Entfaltungsprozess von gewaschenen Textilien stellt eine zentrale Herausforderung dar und zählt zu den letzten nicht automatisierten Arbeitsschritten. Trotz seines vergleichsweise kleinen Anteils am Gesamtprozess verursacht er einen überproportional hohen Teil der Personalkosten und begrenzt damit die Effizienz der gesamten Anlage.

Schwierige Handhabung flexibler Materialien

Textilien besitzen keine feste Form und verändern ihre Gestalt ständig — etwa durch Falten, Verdrehungen oder das Zusammenliegen mehrerer Lagen. Für automatisierte Systeme ist es daher äußerst anspruchsvoll, geeignete Greifpunkte zu bestimmen und das Material kontrolliert zu entfalten. Anders als bei starren Bauteilen muss ein Roboter das Verhalten des Stoffes während der Manipulation kontinuierlich erfassen und seine Bewegungen entsprechend anpassen.

Wahrnehmung und Vorhersage des Materialverhaltens

Um den Entfaltungsprozess zu automatisieren, muss das System den aktuellen Zustand der Textilie zuverlässig erkennen und gleichzeitig abschätzen können, wie sie sich bei einer Bewegung verändern wird. Dies erfordert den kombinierten Einsatz leistungsfähiger Sensorik sowie intelligenter Algorithmen, die eine situationsabhängige Steuerung des Roboters ermöglichen.

Wirtschaftlicher und produktiver Engpass

Obwohl rund 90 Prozent der Abläufe beim industriellen Waschen automatisiert sind, entfallen etwa 30 Prozent der Lohnkosten auf die verbleibenden manuellen Tätigkeiten. Der Entfaltungsprozess entwickelt sich dadurch zum wirtschaftlichen Engpass innerhalb ansonsten hochautomatisierter Anlagen. Eine zuverlässige Automatisierung dieses Schrittes verspricht daher erhebliche Einsparpotenziale sowie eine deutliche Steigerung der Gesamtproduktivität.

Insgesamt besteht die Herausforderung darin, einen komplexen, bislang menschlichen Handgriff durch ein intelligentes Robotersystem zu ersetzen, das flexible Materialien sicher, effizient und reproduzierbar handhaben kann.

Anwendung

Industrielle Großwäschereien arbeiten bereits heute weitgehend automatisiert, um die enormen Mengen an Textilien effizient zu verarbeiten. Dennoch erfordern zentrale Prozessschritte weiterhin manuelle Eingriffe. So übernehmen Maschinen zwar das Zusammenlegen der Wäsche, das faltenfreie Zuführen der Textilien in die Faltmaschinen erfolgt jedoch meist durch Mitarbeitende. Diese monotone und körperlich belastende Tätigkeit wirkt sich überproportional auf die Personalkosten aus. Gleichzeitig erschweren Fachkräftemangel, schwankende Auslastung und saisonale Nachfragespitzen eine wirtschaftliche Betriebsführung.

Mit dem System VELUM hat das Münchner Startup sewts eine Lösung entwickelt, die diese bislang manuelle Tätigkeit automatisiert. Herzstück der Anlage ist eine leistungsfähige 3D-Bildverarbeitung, die es Robotern ermöglicht, ungeordnet vorliegende Textilien zu erfassen, zu analysieren und gezielt zu greifen. Ergänzend kommen auch 2D-Kameras zum Einsatz, die zusätzliche visuelle Informationen liefern.

Präzise 3D-Erfassung forminstabiler Materialien

Die besondere Schwierigkeit bei der Automatisierung liegt in der Verformbarkeit von Textilien. Anders als feste Materialien besitzen Stoffe keine stabile Geometrie und verändern ihre Form kontinuierlich. Klassische Robotiklösungen stoßen hier häufig an ihre Grenzen. Die eingesetzten 3D-Kameras liefern daher präzise Tiefendaten, mit denen das System Form, Lage und Oberflächenstruktur der Wäsche zuverlässig erfassen kann — selbst wenn diese ungeordnet in Behältern oder auf Förderbändern liegt.

Auf Basis dieser Daten erkennt das System relevante Merkmale wie Kanten, Ecken oder Säume und bestimmt geeignete Greifpunkte. Dadurch kann der Roboter Textilien gezielt aufnehmen, entfalten und faltenfrei in bestehende Faltmaschinen einführen. Gleichzeitig ermöglicht die dreidimensionale Erfassung eine robuste Funktion auch bei unterschiedlichen Materialien, Texturen und Positionen.

Multikamerasystem für flexible Automatisierung

Je nach Anlagenkonfiguration kommen mehrere 3D-Kameras zum Einsatz, um ein ausreichend großes Arbeitsfeld abzudecken und eine hohe Genauigkeit zu gewährleisten. Entscheidend sind dabei sowohl die Qualität der Tiefendaten als auch die industrielle Robustheit und Wirtschaftlichkeit der Sensorik. Die Kameras müssen zuverlässig arbeiten, auch wenn Textilien in variierenden Lagen, Größen und Formen auftreten.

Durch die Kombination aus präziser 3D-Erfassung und intelligenter Software kann das System das Verhalten der Materialien beim Greifen berücksichtigen und in Echtzeit darauf reagieren. So wird es möglich, selbst komplexe Aufgaben wie das Entfalten von Frottee-Handtüchern automatisiert und reproduzierbar auszuführen.

Insgesamt schließt die Lösung eine wesentliche Automatisierungslücke in Großwäschereien und trägt dazu bei, manuelle Tätigkeiten zu reduzieren, die Produktivität zu erhöhen und die Wirtschaftlichkeit der Anlagen nachhaltig zu verbessern.

Ausblick

Mit Systemen wie VELUM können industrielle Wäschereien ihren Durchsatz weitgehend unabhängig von der verfügbaren Personalsituation deutlich erhöhen und so ihre Wirtschaftlichkeit nachhaltig verbessern. Durch die Automatisierung bislang manueller Prozessschritte lässt sich die Produktivität bestehender Anlagen erheblich steigern, ohne zusätzliche personelle Ressourcen aufbauen zu müssen.

Perspektivisch können vergleichbare Lösungen auch auf weitere Textilien wie Bekleidung übertragen werden, etwa Shirts oder Hosen. Voraussetzung dafür ist ein tiefes Verständnis der Materialeigenschaften, um stabile und reproduzierbare Prozesse zu gewährleisten. Hierfür kommen unter anderem fortschrittliche Materialsimulationen zum Einsatz, mit denen sich das Verhalten flexibler Stoffe realitätsnah modellieren lässt.

Langfristig eröffnen solche Technologien zudem neue Möglichkeiten für die Textilproduktion insgesamt. Eine weitgehende Automatisierung könnte dazu beitragen, Fertigungsschritte wieder näher an die Verbrauchsmärkte zu verlagern. Kürzere Transportwege, stabilere Lieferketten, geringere CO₂-Emissionen und eine Reduzierung von Überproduktion wären mögliche positive Effekte.

Darüber hinaus sind künftig auch Anwendungen jenseits klassischer Textilien denkbar. Die zugrunde liegende Technologie eignet sich grundsätzlich für viele flexible Materialien und eröffnet damit zusätzliche Einsatzfelder in unterschiedlichen Branchen. Fortschritte in der Bildverarbeitung und insbesondere der Künstlichen Intelligenz werden diese Entwicklung weiter beschleunigen und neue Automatisierungspotenziale erschließen.

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