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Shoebox Gripper
Nomagic
IFOY-Kategorie
Robot Warehouse System
Zusammenfassung
Der Shoebox Gripper ist ein fortschrittliches, intelligentes Roboterarm-Werkzeug, das zuverlässig eine Vielzahl von Schuhkartons greift und handhabt. Er ist der erste Greifer, der unverschlossene Schuhkartons in all ihren Varianten (Größe, Gewicht, Deckeltyp und Ausrichtung) handhaben kann. Die Hardware wird durch ein KI-System unterstützt, welches Artikel erkennt und den Greifer steuert. Die Lösung ermöglicht die Automatisierung bisher rein manueller Kommissionierungs- und Sortierprozesse, steigert die betriebliche Effizienz von Lagern und reduziert die Abhängigkeit von manueller Arbeit.
Beschreibung
Der Shoebox Gripper ist ein spezialisiertes, mechanisches End-of-Arm-Werkzeug, das für die Roboterautomatisierung in der Logistik entwickelt wurde. Kernstück des Produkts ist sein innovativer Griffmechanismus. Seine Hauptfunktion besteht darin, eine Vielzahl von Schuhkartons zuverlässig zu greifen, anzuheben und zu handhaben. Seine Konstruktion ist einzigartig und geht gezielt auf die zentralen Herausforderungen dieser Artikelart ein:
- Handhabung unverschlossener Kartons: Er greift Kartons sicher, ohne dass diese verklebt oder versiegelt werden müssen. So wird verhindert, dass sich Deckel lösen und der Inhalt herausfällt.
- Umgang mit unterschiedlichen Varianten: Er handhabt effektiv eine Vielzahl von Schuhkartonvarianten unterschiedlicher Größen, Gewichte und Materialien.
- Multi-Orientierungsfähigkeit: Der Greifer kann Schuhkartons, welche sowohl vertikal als auch horizontal gelagert sind, handhaben und auch entsprechend orientieren – eine notwendige Eigenschaft, um hohe Lagerdichte zu erzielen.
Um diese Hardware in einem dynamischen Lager effektiv einzusetzen, ist der Greifer in ein KI-basiertes System integriert. Diese Softwarekomponente fungiert als „Augen“ und „Gehirn“ des Werkzeugs und bietet folgende Funktionen:
- Erkennung der Schuhkartons in einem Behälter.
- Bestimmung der genauen Ausrichtung (z. B. vertikal oder horizontal).
- Berechnung des optimalen Anstellwinkel und die optimalen Greifpunkte für den mechanischen Greifer.
Ziel ist die vollständige Automatisierung von Logistikprozessen, die derzeit manuell ablaufen. Diese umfassen:
Kommissionierung: Integration mit Roboterarmen zur Kommissionierung einzelner Schuhkartons für Kundenbestellungen oder die Herstellung von Chargen.
Verpackung: Präzises Platzieren der kommissionierten Schuhkartons in Versandkartons oder automatischen Verpackungsmaschinen.
Sortierung: Zuführung und Weiterleitung der Schuhkartons in Hochgeschwindigkeitssortieranlagen.
Innovation
Die wichtigste Innovation ist der neuartige mechanische Greifermechanismus, der als erster das physikalische Problem der Handhabung unverschlossener Schuhkartons löst. Bisher war ein menschlicher Arbeiter die vergleichbare Lösung. Standardmäßige Robotergreifer (z. B. Vakuum-, Klemm- oder Fingergreifer) sind keine praktikable Lösung, da sie drei grundlegende Herausforderungen nicht bewältigen können:
- Sichern unverschlossener Deckel: Dies ist der Hauptfehlerpunkt. Greifer versagen bei porösem Karton, reißen Deckel vollständig ab oder lassen Deckel beim Anheben teilweise öffnen. Klemm- oder Fingergreifer bergen das Risiko, den Karton zu zerdrücken oder können nicht gleichzeitig den losen Deckel und den Boden sichern.
- Anpassung an hohe Variabilität: Herkömmliche Greifer können die große Vielfalt an Schuhkartongrößen, -gewichten, -materialien und -konstruktionen (z. B. unterschiedliche Deckelformen) in der Praxis nicht bewältigen.
- Umgang mit verschiedenen Ausrichtungen: Bisherige Lösungen sind nicht für das Greifen von Artikeln in unterschiedlichen Ausrichtungen ausgelegt. Sie versagen bei gängigen Lagerpraktiken, wie z. B. der vertikalen (liegenden) Lagerung von Schuhkartons zur Platzersparnis.
Der Schuhkartongreifer von Nomagic überwindet als erster diese spezifischen physikalischen Barrieren.
Die zweite, unterstützende Innovation ist die Integration eines KI-basierten Wahrnehmungssystems. Dadurch wird die fortschrittliche Hardware in realen Umgebungen mit gemischten Artikeln einsetzbar. Während der Greifer die Artikel greifen kann, identifiziert die KI den spezifischen Typ, die Position und die Ausrichtung jedes Schuhkartons und bestimmt anschließend den optimalen Winkel und die optimalen Greifpunkte. Dies macht die perfekte Vereinzelung oder Vorausrichtung der Artikel überflüssig – eine Voraussetzung, die die Automatisierung bisher unpraktisch machte.
Das Produkt ist somit eine Komplettlösung: Innovative Hardware zur Ausführung der Aufgabe und die integrierte KI zur Steuerung.
Marktrelevanz
Die Marktrelevanz ist außerordentlich hoch, da sie direkt einen zentralen Engpass in zwei Branchen adressiert: E-Commerce und Einzelhandel.
Branchendaten zufolge machen Schuhkartons etwa 20 % aller Artikel aus, die in einem typischen Fashion-E-Commerce-Lager umgeschlagen werden. Für Fulfillment-Center, die auf Schuhe spezialisiert sind, ist dieser Anteil deutlich höher.
Zielgruppen sind:
- E-Commerce-Fulfillment-Center: Alle großen Online-Händler für Mode, Bekleidung und Schuhe.
- 3PL-Anbieter: Unternehmen, die Lagerhaltung und Fulfillment im Auftrag dieser Händler übernehmen.
- Schuh- und Bekleidungsmarken: Marken mit eigenen Direct-to-Consumer-Lagern (D2C).
- Einzelhändler: Unternehmen, die Dark Stores oder Micro-Fulfillment-Center nutzen, um Online-Bestellungen aus ihren Filialen abzuwickeln.
Marktpotenzial: Der potenzielle Markt ist enorm. Jeder Logistikbetrieb, der derzeit noch manuelle Arbeitskräfte für das Kommissionieren, Verpacken oder Sortieren von Schuhkartons einsetzt, ist ein potenzieller Kunde.
Diese Innovation kommt genau zum richtigen Zeitpunkt. Die Branche steht unter enormem Druck durch anhaltenden Arbeitskräftemangel und steigende Lohnkosten sowie zunehmende Kundennachfrage nach schnellerer und präziserer Auftragsabwicklung. Der Shoebox Gripper bietet eine direkte Lösung für diese Herausforderungen und ermöglicht die Automatisierung eines Großteils des Lagervolumens.
Hauptvorteile für den Kunden
Der Shoebox Gripper bietet transformative Vorteile mit schnellem ROI durch die Automatisierung eines bisher vollständig manuellen Prozesses.
- Reduzierung der Lohnkosten: Die Abhängigkeit von manueller Arbeit beim Kommissionieren, Verpacken und Sortieren von Schuhkartons wird deutlich verringert, was zu sofortigen und erheblichen Einsparungen bei den Betriebskosten führt.
- Beseitigung von Arbeitskräftemangel und -abhängigkeit: Die Abhängigkeit von einer zunehmend knappen und schwankenden Anzahl manueller Arbeitskräfte wird reduziert, wodurch die Geschäftskontinuität sichergestellt wird.
- Verbesserte Ergonomie und Sicherheit für die Mitarbeiter: Durch die Umverteilung von Mitarbeitern von monotonen körperlichen Tätigkeiten hin zu komplexeren Aufgaben wird das Risiko von Muskel-Skelett-Erkrankungen reduziert.
- Bewältigung von Spitzenzeiten: Roboter arbeiten rund um die Uhr mit gleichbleibender Geschwindigkeit. Dadurch können Lager ihre Auftragsabwicklungskapazität deutlich erhöhen und ihre Abläufe problemlos an die Nachfrage in Spitzenzeiten (wie z. B. am Black Friday) anpassen.
- Automatisierte Abwicklung: Für viele Modelager waren Schuhkartons der letzte große Artikel, der ausschließlich manuell bearbeitet wurde. Dieser Greifer ist das fehlende Glied für einen vollautomatisierten Betrieb und maximiert so den ROI aller anderen Automatisierungssysteme im Lager.
- Höhere Genauigkeit: Die robotergestützte Handhabung minimiert menschliche Fehler, was zu einer höheren Bestandsgenauigkeit und weniger Fehlkommissionierungen führt. Dadurch werden kostspielige Retouren reduziert.
- Bewältigung realer Lagerbedingungen: Das unterstützende KI-System ermöglicht es dem Greifer, gemischte Artikel und Artikel in verschiedenen Ausrichtungen (vertikal/horizontal) ohne kostspielige Änderungen im vorgelagerten Prozess (wie z. B. Vorsortierung) zu handhaben.
Technische Daten
Video: Schuhkarton-Greifer / Shoebox Gripper
Shoebox Gripper
Nomagic
IFOY category
Robot Warehouse System
Summary
The Shoebox Gripper is an advanced, intelligent robotic arm tool that reliably grips and manipulates a wide variety of shoeboxes. It is the first gripper that can handle unsealed shoeboxes in all their variety (size, weight, lid type and orientation). This hardware is supported by an AI system that identifies items and guides the gripper. The solution enables the automation of previously manual-only picking and sorting processes, increasing operational efficiency of warehouses and decreasing dependency on manual labour.
Description
The Shoebox Gripper is a specialized, mechanical end-of-arm tool designed for robotic automation in logistics.
The core of the product is its innovative gripper mechanism. Its primary function is to reliably grip, lift, and manipulate a wide variety of shoeboxes. Its design uniquely addresses the key challenges of this item type:
- Handling unsealed Bboxes: It securely grasps boxes without requiring them to be taped or sealed, preventing lids from separating and contents from spilling.
- Managing variation: It effectively handles a diverse mix of shoebox designs, accommodating different sizes, weights, and materials.
- Multi-Orientation capability: The gripper can pick shoeboxes placed both vertically and horizontally, a common state in dense warehouse storage.
To apply this hardware effectively in a dynamic warehouse, the gripper is integrated with an AI-based system. This software component acts as the "eyes" and "brain" for the tool. It:
- Identifies shoeboxes within a bin.
- Determines the precise orientation (e.g. vertical or horizontal).
- Calculates the optimal angle of approach and grip points for the mechanical gripper.
The intended use is to fully automate logistics processes that are currently manual. This includes:
- Picking: Integrating with robotic arms to pick individual shoeboxes for customer orders or batch creation.
- Packing: Placing picked shoeboxes precisely into shipping cartons or auto-baggers.
- Sorting: Inducting and diverting shoeboxes on high-speed sortation systems.
Innovation
The main innovation is the novel mechanical gripper mechanism itself, which is the first to solve the physical problem of handling unsealed shoeboxes. Until now, the comparable model was a human worker. Standard robotic grippers (e.g. vacuum, clamp, finger) are not viable solutions because they cannot overcome three fundamental challenges:
- Securing unsealed lids: This is the primary failure point. Grippers fail on porous cardboard, pull lids completely off, or allow lids to open partially during the lift. Clamp or finger grippers risk crushing the box or cannot simultaneously secure both the loose lid and the base.
- Adapting to high variation: Existing grippers cannot manage the wide, real-world variety of shoebox sizes, weights, materials, and construction types (e.g. different lid styles)
- Handling multiple orientations: Existing solutions are not designed to pick items stored in various orientations. They fail when faced with common warehouse practices, such as storing shoeboxes vertically (on their side) to save space.
Nomagic’s Shoebox Gripper is the first to overcome these specific physical barriers.
The second, supporting innovation is the integration of an AI perception system. This is what makes the advanced hardware usable in a real-world, mixed-SKU environment. While the gripper can pick, AI identifies each shoebox's specific type, position, and orientation, and then determines the optimal angle and grip points to use. This eliminates the need for items to be perfectly singulated or pre-oriented, a requirement that made automation impractical before.
The product is therefore a complete solution: innovative hardware to perform the task, and the integrated AI to guide it.
Marktet relevance
The market relevance is exceptionally high as it directly targets a major bottleneck in two sectors: e-commerce and retail. Based on industry data, shoeboxes constitute approximately 20% of all items handled in a typical fashion e-commerce warehouse. For fulfillment centers specializing in footwear, this percentage is significantly higher.
Target groups are:
- E-commerce fulfillment centers: Any large-scale online retailer for fashion, apparel, and footwear.
- Third-party logistics (3PL) providers: Companies that manage warehousing and fulfillment on behalf of these retailers.
- Footwear & apparel brands: Brands with their own direct-to-consumer (D2C) warehouse operations.
- Retailers: Companies using dark stores or micro-fulfillment centers to fulfill online orders from retail locations.
Market potential: The potential market is vast. Every logistics operation currently using manual labor to pick, pack, or sort shoeboxes is a potential customer.
This innovation lands at a critical time. The industry faces intense pressure from persistent labor shortages and rising labor costs as well as increasing consumer demand for faster, more accurate fulfillment. The Shoebox Gripper provides a direct solution to these pressures, offering a clear path to automation for a significant portion of warehouse volume.
Main customer benefits
The Shoebox Gripper provides transformative, high-ROI benefits by automating a process that was previously 100% manual.
- Labor cost reduction: Directly reduces the reliance on manual labor for picking, packing, and sorting shoeboxes, leading to immediate and substantial opex savings.
- Solves labor dependency & shortages: Reduces dependency on an increasingly scarce and fluctuating manual workforce, ensuring business continuity.
- Improved worker ergonomics & safety: Re-allocates human workers from a highly repetitive physical task to more complex roles, reducing the risk of musculoskeletal injuries.
- Managing high peak seasons: Robots can work 24/7 at a consistent speed. This allows warehouses to dramatically increase their order fulfillment capacity and easily scale operations to meet peak season demand (like Black Friday).
- Unlocks end-to-end automation: For many fashion warehouses, shoeboxes were the last major "manual-only" item. This gripper is the missing link that allows fully automated operation, maximizing the ROI of all other automation systems in the facility.
- Enhanced accuracy: Robotic handling minimizes human errors, leading to better inventory accuracy and fewer mis-picks, which in turn reduces the costly returns process
- Handles real-world warehouse conditions: The supporting AI system allows the gripper to handle mixed SKUs and items in varied orientations (vertical/horizontal) without costly upstream process changes (like pre-sorting).
Technical data
Video: Schuhkarton-Greifer / Shoebox Gripper