Die Robotik-Transformation und die Kiva-Roboter in Amazons Logistik- und Verteilzentren

Amazons Logistikstrategie – die stille Revolution: Roboter verändern Amazons Lieferketten

Seit der strategischen Übernahme von Kiva Systems im Jahr 2012 hat Amazon seine Logistikzentren grundlegend transformiert und setzt zunehmend auf Robotertechnologie, um Effizienz und Produktivität zu steigern. Was mit einer Investition von 775 Millionen US-Dollar begann, hat sich zu einem umfassenden Netzwerk aus hunderttausenden von Robotern entwickelt, die heute in Amazons weltweiter Logistikinfrastruktur unverzichtbar geworden sind. Diese Entwicklung zeigt nicht nur die technologische Innovation des Unternehmens, sondern auch eine fundamentale Veränderung in der Art und Weise, wie moderne Logistik funktioniert.

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Der Anfang: Die Kiva-Übernahme als Grundstein der Automatisierung

Im März 2012 sorgte Amazon für Aufsehen, als der Konzern den Hersteller von Lagerhaus-Robotern Kiva Systems für 775 Millionen US-Dollar übernahm. Diese Akquisition stellte die zweitgrößte Übernahme in der Firmengeschichte des Onlinehändlers dar und legte den Grundstein für Amazons Weg zur Robotik-Supermacht.

Kiva Systems, ein Unternehmen aus North Reading im US-Bundesstaat Massachusetts, hatte sich auf die Entwicklung flacher orangefarbener Roboter spezialisiert, die Regale mit Waren zu Mitarbeitern transportieren. Diese Technologie war bereits bei einigen Einzelhändlern im Einsatz, darunter zwei von Amazon zuvor übernommene Unternehmen: der Schuhhändler Zappos und der Babyartikelanbieter Diapers.com. Die Effizienzsteigerung war beeindruckend: Laut Herstellerangaben konnten Mitarbeiter mit Hilfe der Roboter doppelt so viel Arbeit bewältigen, während Amazon-Manager sogar von einer Produktivitätssteigerung um das Drei- bis Vierfache sprachen.

Nach der Übernahme wurde Kiva Systems in Amazon Robotics umbenannt und die Roboter wurden zunächst ausschließlich in Amazon-Logistikzentren eingesetzt. Eine bemerkenswerte Änderung, da Amazon die zuvor entwickelte Technologie nicht mehr an Mitbewerber verkaufte, sondern exklusiv für den eigenen Bedarf nutzte.

Die Entwicklung der Amazon-Roboterflotte

Aus den ursprünglichen Kiva-Robotern entwickelte sich über die Jahre eine vielfältige Flotte von spezialisierten Robotern:

Die Arbeitstiere: Kiva/Drive-Roboter

Die orangefarbenen Kiva-Roboter, später als “Drives” bezeichnet, bilden das Rückgrat der Amazon-Logistik. Sie navigieren durch die Lagerhallen mittels eines Systems von computerisierten Barcode-Aufklebern auf dem Boden. Mit einem Gewicht von etwa 145 Kilogramm können sie bis zu 340 Kilogramm schwere Regale transportieren und bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von 5,5 Stundenkilometern. Die Roboter sind batteriebetrieben und müssen alle Stunde für fünf Minuten aufgeladen werden.

Diese Roboter revolutionierten die Arbeit in den Logistikzentren grundlegend: Statt dass Mitarbeiter kilometerlange Wege durch die Lagerhallen zurücklegen mussten, bringen die Roboter die Waren direkt zu ihnen.

Proteus: Der autonome Kollege

Im Juli 2022 stellte Amazon mit Proteus seinen ersten “vollständig autonomen mobilen Roboter” vor. Im Gegensatz zu früheren Modellen, die in abgetrennten Bereichen operieren mussten, kann Proteus mittels fortschrittlicher Sicherheits-, Wahrnehmungs- und Navigationstechnologie Menschen erkennen und ihnen ausweichen. Diese Fähigkeit ermöglicht es ihm, in den gleichen Bereichen wie menschliche Mitarbeiter zu arbeiten – eine bedeutende Weiterentwicklung in der Mensch-Roboter-Zusammenarbeit.

Cardinal: Der präzise Paketierer

Cardinal, ein robotischer Greifarm, kann Pakete mit einem Gewicht von bis zu 25 Kilogramm heben und sortieren. Er wurde entwickelt, um die Paketsortierung in einer früheren Phase des Versandprozesses zu optimieren, was die Bearbeitungszeit verkürzt und den gesamten Prozess beschleunigt. Amazon plant, Cardinal ab 2024 in seinen Lagern einzusetzen.

Vulcan: Der Roboter mit “Tastsinn”

Die neueste Innovation in Amazons Roboterflotte ist Vulcan, ein Roboter mit “Tastsinn”, der 2025 vorgestellt wurde. Im Gegensatz zu herkömmlichen Industrierobotern, die bei unerwarteten Kontakten entweder sofort stoppen oder durchfahren, kann Vulcan seine Umgebung tatsächlich “fühlen”.

Vulcan verwendet ein System aus einem sogenannten “Lineal”, mit dem er Gegenstände in Fächern beiseiteschieben kann, und einem “Haarglätter” (Paddles), dessen Arme ihre Griffstärke je nach Größe und Form des zu bewegenden Gegenstands anpassen können. Mit dieser Technologie kann Vulcan etwa drei Viertel der Millionen von Produkten im Amazon-Sortiment handhaben.

Der Roboter wird bereits im Logistikzentrum in Winsen bei Hamburg eingesetzt, wo er Waren an schwer zugänglichen Stellen versorgt und damit die Arbeit für Mitarbeitende sicherer und effizienter gestaltet.

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Die massive Skalierung: Von hunderten zu hunderttausenden

Die Ausbreitung der Robotertechnologie in Amazons Logistiknetzwerk erfolgte in beeindruckendem Tempo:

• 2015: Erste Roboter in Europa im Logistikzentrum in Wroclaw (Polen) eingesetzt
• 2019: Mehr als 200.000 Roboter in Amazons Lagerhäusern im Einsatz
• 2025: Amazon betreibt die weltweit größte Flotte von 750.000 Industrierobotern

Die Finanzexpertin Cathie Wood prognostizierte 2023, dass Amazon bis 2030 mehr Roboter als Menschen in seinen Lagerhäusern haben wird, mit etwa 1.000 neuen Robotern pro Tag. In den neuesten Lagerhäusern ist diese Entwicklung bereits Realität: Hier arbeiten bereits mehr Roboter als Menschen.

Auswirkungen auf Effizienz, Sicherheit und Mitarbeiter

Revolutionäre Effizienzsteigerungen

Der Einsatz von Robotern hat die Effizienz in Amazons Logistikzentren dramatisch verbessert. Wo Mitarbeiter früher kilometerlange Wege zurücklegen mussten, stehen sie heute auf Plattformen und warten, bis Roboter ihnen die Produkte bringen. Dies führt zu:

• Einer Produktivitätssteigerung pro Lagerarbeiter um das Drei- bis Vierfache
• Höheren Lagerbeständen und schnelleren Lieferzeiten
• Effizienterer Nutzung der Lagerfläche

Verbesserung der Arbeitssicherheit

Die Robotertechnologie trägt wesentlich zur Erhöhung der Sicherheit in den Logistikzentren bei:

• Roboter übernehmen körperlich anstrengende Aufgaben und reduzieren damit die physische Belastung der Mitarbeiter
• Unternehmensdaten zeigen, dass die Raten an dokumentierten Vorfällen und Ausfallzeiten im Jahr 2022 an Standorten mit Amazon-Robotik um 15% bzw. 18% niedriger waren als an Standorten ohne Robotik

Transformation der Arbeitswelt

Während Kritiker befürchten, dass Roboter menschliche Arbeitskräfte ersetzen könnten, betont Amazon, dass seit Einführung der Robotertechnik 2012 etwa 300.000 neue Vollzeitstellen weltweit entstanden sind. Allerdings verändert sich die Art der Arbeit:

• Mitarbeiter müssen nicht mehr durch die Lagerhallen laufen, sondern arbeiten stationär an Packstationen
• Es entstehen neue Berufsbilder und Karrieremöglichkeiten, insbesondere für die Wartung und Überwachung der Roboter
• Zunehmend werden technische Fähigkeiten gefordert, während körperlich anstrengende Aufgaben abnehmen

Die Zukunft: Das Verteilzentrum von morgen

Amazon investiert weiterhin massiv in die Entwicklung neuer Robotertechnologien. Mehr als 700 Millionen Euro fließen in Technologien für die “Verteilzentren der Zukunft”. Im Entwicklungszentrum für die letzte Meile in Dortmund hat Amazon eine weltweit einzigartige Testanlage errichtet, in der die Technologien entwickelt werden, die das nächste Jahrzehnt der Paketzustellung prägen sollen. Die erste vollständige Umsetzung dieses Konzepts ist für 2026 geplant.

Die jüngsten Entwicklungen wie der “fühlende” Roboter Vulcan deuten darauf hin, dass Amazon zunehmend auf Roboter setzt, die immer komplexere und anspruchsvollere Aufgaben übernehmen können. Dabei liegt der Fokus nicht nur auf der Steigerung der Effizienz, sondern auch auf der Verbesserung der Arbeitsbedingungen für die menschlichen Mitarbeiter.

Eine Transformation mit weitreichenden Folgen

Die Übernahme von Robotern in Amazons Logistik- und Verteilzentren ist keine bloße technologische Spielerei, sondern eine fundamentale Transformation der gesamten Branche. Was 2012 mit der Übernahme von Kiva Systems begann, hat sich zu einer der größten industriellen Automatisierungsinitiativen der Welt entwickelt.

Die steigende Zahl und Vielfalt der eingesetzten Roboter zeigt, dass Amazon konsequent auf Automatisierung setzt, ohne dabei jedoch vollständig auf menschliche Arbeitskräfte zu verzichten. Vielmehr entstehen neue Arten der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine, bei der Roboter repetitive und körperlich anstrengende Aufgaben übernehmen, während Menschen sich auf komplexere Tätigkeiten konzentrieren können.

Die Zukunft von Amazons Logistik dürfte durch eine noch engere Integration von Robotik und künstlicher Intelligenz geprägt sein, mit dem Ziel, die Lieferkette noch effizienter, sicherer und schneller zu gestalten. Für die Logistikbranche insgesamt setzt Amazon damit Standards, die langfristig auch andere Unternehmen beeinflussen werden.

Vorteile der Kiva-Roboter im Vergleich zu anderen Automatisierungslösungen

1. Deutliche Produktivitätssteigerung

• Kiva-Roboter ermöglichen es Lagerarbeitern, doppelt so viel zu schaffen wie mit herkömmlichen Automatisierungslösungen. Kiva gibt an, dass die Produktivität der Lagermitarbeiter um das Drei- bis Vierfache gesteigert werden kann.
• Ein neuer Artikel kann Mitarbeitern alle sechs Sekunden präsentiert werden, wodurch Bestellungen in sehr kurzer Zeit abgewickelt werden können.

2. Flexibilität und Skalierbarkeit

• Im Gegensatz zu fest installierten Förderbändern oder automatisierten Hochregallagern sind Kiva-Roboter kleine, autonom agierende Einheiten, die flexibel durch das Lager navigieren und Regale an jede beliebige Position bringen können.
• Das System ist nahezu unbegrenzt skalierbar: Es können je nach Bedarf mehr Roboter oder Regale hinzugefügt werden, ohne dass große bauliche Veränderungen nötig sind.

3. Optimale Nutzung der Lagerfläche

• Da die Roboter die Regale zu den stationären Mitarbeitern bringen, müssen Lagerarbeiter keine langen Wege mehr zurücklegen. Das reduziert die körperliche Belastung erheblich und spart Zeit.
• Die Lagerflächen müssen nicht durchgehend beleuchtet oder beheizt werden, da die Roboter auch bei Dunkelheit und niedrigen Temperaturen arbeiten können. Das spart Energie und Betriebskosten.

4. Geringere personelle Anforderungen und höhere Ergonomie

• Die menschliche Arbeitskraft wird auf die Entnahme und Kommissionierung der Waren an den Pickstationen konzentriert. Ermüdung, gesetzlich vorgeschriebene Pausen oder Ablenkung spielen beim Lagervorgang kaum mehr eine Rolle.
• Die körperliche Belastung der Mitarbeiter sinkt, da sie stationär arbeiten und nicht mehr kilometerweit durch das Lager laufen müssen.

5. Einfache Integration und geringe infrastrukturelle Anforderungen

• Kiva-Systeme benötigen lediglich ausreichend Strom, passende Roboter und Regale sowie ebene Flächen. Aufwendige Fördertechnik oder spezielle Gebäudestrukturen sind nicht erforderlich.

6. Besonders geeignet für breite Sortimentspaletten

• Die Lösung eignet sich hervorragend für Lager mit heterogenen Produkten und für Anbieter mit einem breiten Sortiment, wie es im E-Commerce üblich ist.

Vergleich mit anderen Systemen

Kiva Roboter im Vergleich mit anderen Systemen – Bild: Xpert.Digital

Der Vergleich zwischen Kiva-Robotern und klassischen Automatisierungssystemen wie Förderbändern oder Hochregallagern zeigt deutliche Unterschiede in zentralen Punkten. Kiva-Roboter zeichnen sich durch eine sehr hohe Flexibilität aus, während klassische Automatisierungssysteme hier nur eine geringe bis mittlere Anpassungsfähigkeit bieten. Auch in Bezug auf Skalierbarkeit punkten die Kiva-Roboter, da sie modular und kosteneffizient erweitert werden können, während klassische Systeme oft eingeschränkt und teuer in der Anpassung sind. Die Energieeffizienz der Kiva-Roboter ist ebenfalls bemerkenswert hoch, da beispielsweise kein Licht für den Betrieb benötigt wird, während klassische Systeme nur mittel bis gering effizient sind. Für die Mitarbeiter bieten Kiva-Roboter eine ergonomisch vorteilhafte Arbeitsweise mit stationären Arbeitsplätzen und minimalen Laufwegen. Demgegenüber verlangen klassische Systeme viel Laufarbeit, was die Ergonomie für Mitarbeiter verschlechtert. Der Investitionsbedarf für Kiva-Roboter ist moderat, da sie modular erweiterbar sind, wohingegen klassische Systeme mit hohen Kosten für große Anlagen und Umbauten verbunden sind. Schließlich zeigt sich, dass Kiva-Roboter besonders gut an unterschiedliche Sortimentsbreiten angepasst werden können, während klassische Automatisierung meist für homogene Güter optimiert ist und daher weniger anpassungsfähig ist.

Kiva-Roboter bieten im Vergleich zu klassischen Automatisierungslösungen eine beispiellose Kombination aus Flexibilität, Skalierbarkeit, Energieeffizienz und Ergonomie. Sie sind besonders für dynamische, heterogene Lagerumgebungen wie im E-Commerce geeignet und ermöglichen eine erhebliche Steigerung der Produktivität bei gleichzeitig reduzierter körperlicher Belastung der Mitarbeiter.

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