Ein Flottenmanagement auf Basis der VDA 5050-Schnittstelle ermöglicht die gemeinsame Steuerung von fahrerlosen Transportfahrzeugen verschiedener Hersteller. Doch ob eine übergeordnete Leitsteuerung für automatisierte Prozesse überhaupt notwendig ist, hängt von dem jeweiligen Anwendungsfall ab. Drei unterschiedliche Szenarien zeigen, wann welche Lösung sinnvoll sein kein.
Einsatz mobiler Transportroboter ohne zentrale Leitsteuerung
Leitsteuerung ja oder nein? Nicht in jedem Fall ist diese Art des Flottenmanagements erforderlich. Entscheidend sind Anwendungsfall, Prozessanforderungen sowie die Strategie des jeweiligen Unternehmens. Kommen beispielsweise fahrerlose Transportfahrzeuge eines einzelnen Herstellers für den einfachen Transport von Kisten oder Paletten zum Einsatz, können diese auch ohne übergeordnete Steuerung erfolgreich miteinander kommunizieren.
Hersteller wie Safelog bieten mobile Transportroboter unterschiedlicher Größe, passend zu dem jeweiligen Use-Case. Die agentenbasierte Steuerung erlaubt dabei schon bei einer geringen Anzahl an Fahrzeugen einen rentablen Einsatz. Über WLAN wird die Kommunikation zwischen den Geräten realisiert. Dank Schwarmintelligenz kann bei diesem Ansatz komplett auf eine übergeordnete Steuerung verzichtet werden. Auch Übergabestationen und die umliegende Peripherieanlagen lassen sich in das System einbinden. Hard- und Software als Gesamtpaket ermöglichen eine einfache und wirtschaftlich attraktive Umsetzung von automatisierten Prozessen. Das weiß auch die Antalis Schweiz als führender Distributor für Papier, Verpackungslösungen, visuelle Kommunikationsmittel sowie Hygieneartikel und Anbieter individueller Logistikdienstleistungen zu schätzen. Jeden Tag werden dort bis zu 1.600 Bestellungen bearbeitet. Seine 40 Jahre alte Flotte ersetzte das Unternehmen durch moderne Fahrzeuge mit agentenbasierter Steuerung von Safelog. Die bestehenden Übergabestationen und Schnittstellen konnten an das neue System angepasst und dadurch beibehalten werden. Der Wareneingangs- und Warenausgangsbereich wurde durch den Einsatz der mobilen Roboter optimal miteinander verbunden. Pro Tag werden 700 Paletten mit einer Maximallast von circa 1.000kg vom Wareneingang zu verschiedenen Lagerbereichen transportiert, zu denen ein Hochregallager, ein Autostore-Lager sowie drei manuelle Lager gehören. Dieses Beispiel zeigt: Ob das Bewegen von Paletten und einzelnen Kisten oder das Ziehen ganzer Container und Trolleys – Systeme mit einer geringen Anzahl an AGV können effizient ohne übergeordneten Leitstand realisiert werden. Auch Montagestationen lassen sich durch den Einsatz von FTS ideal verbinden, ohne dass eine übergeordnete Steuerung nötig wäre. Mit einer hängenden Beschilderung über 18.000 Stellplätzen hat ONK den Boden für die Digitalisierung im Lager von Feldsaaten Freudenberger bereitet. ‣ weiterlesen
Flexibilität hängt oben
Kombination aus Schwarmintelligenz und Leitsteuerung
Sind die automatisierten Prozesse komplexer, bietet sich in manchen Fällen auch eine Kombination aus Leitsteuerung und agentenbasierten Fahrzeugen an. Die Leitsteuerung übernimmt in diesem Fall das Ordermanagement; die Schwarmintelligenz verantwortet den Transport zwischen Quelle und Senke. Für ein derartiges System entschied sich Knoll Maschinenbau. In einem verbindlich getakteten Rundkurs in der Blechfertigung wird ein mobiler Transportroboter von Safelog eingesetzt, der fünf Haltepositionen anfährt und danach zum Blechlager zurückkehrt. Befördert wird ein Trolley mit fünf Ablagefächern, die jeweils einer bestimmten Station zugeordnet sind. Pro Station wurde eine fixe Standzeit definiert, in der die Werker das für sie bestimmte Material entladen und bereits bearbeitete Halbzeuge auf dem Fahrzeug verstauen können. Die Überwachung der Taktzeiten an den einzelnen Haltepositionen erfolgt über die SAP-Steuerungssoftware von Flexus. Sobald das System eine Verzögerung feststellt, macht der Roboter den Werker durch akustische Signale darauf aufmerksam. Weitere mobile Transportroboter stehen an Bahnhöfen auf Abruf zur Verfügung, um Schwerlasttrolleys zu transportieren. Ist ein Auftrag komplett, fordert der Werker über die SAP-Benutzeroberfläche seines PCs die Abholung an. Das Fahrzeug unterfährt den Trolley, dockt an vier Verbindungspunkten an und fährt mit dem Transportgut ins Warenlager, zur Fertigung oder in die Versandabteilung. Dabei erfolgt die Routenführung weitestgehend über Konturnavigation. Ist der kürzeste Weg nicht befahrbar, wird dies durch die Steuerungssoftware an das AGV gemeldet und es wählt automatisch eine andere Route aus, um möglichst effizient ans Ziel zu gelangen. So ist Knoll in der Lage, täglich rund 1.000 Warenbehälter und Trolleys zu transportieren. Doch nicht nur die Transportroboter, sondern auch die übrigen Flurförderzeuge und Routenzüge wurden über das Transportleitsystem von Flexus eingebunden. Im Ergebnis führt der vollständig digitalisierte Prozess zu einer hohen Transparenz und Prozessoptimierung. Alle Teilnehmer werden getrackt und Zustandsmeldungen der AGV, beispielsweise der Ladezustand der Batterie oder Statusmeldungen eines Transportauftrags werden kontinuierlich erfasst.
Sinnvolle Nutzung einer Leitsteuerung auf Basis der VDA 5050
Häufig benötigen Hersteller und Betreiber von Lagern und Distributionszentren eine Vielzahl spezialisierter Transportlösungen zur Automatisierung ihrer Abläufe. Meist sind daher Fahrzeuge von mehreren Herstellern im Einsatz. Um die Synchronisierung dieser Geräte zu ermöglichen, wurde die Schnittstelle VDA 5050 entwickelt. Damit lassen sich unterschiedliche autonome Stapler, Routenzüge und mobile Transportroboter und weitere Ressourcen über einen zentralen Leitstand steuern. Ablauf und Transportwege sind somit durch die Leitsteuerung vorgegeben. Diese sammelt alle Informationen und gibt sie an einzelne Teilnehmer weiter. „Damit werden die mobilen Roboter mit allen anderen Geräten auf einer untergeordneten Ebene der Leitsteuerung unterstellt“, sagt Mathias Behounek, CEO von Safelog. „Die Transportaufträge werden zentral verteilt und die Streckensegmente durch den Flottenmanager gebucht und freigegeben.“ Über die Schnittstelle können auch Peripheriesysteme wie Brandschutztore, Aufzüge oder Übergabestationen mit Fördertechnik an die zentrale Leitsteuerung angebunden werden. Da sich mithilfe der standardisierten Kommunikationsschnittstelle verschiedene Flottengrößen herstellerunabhängig verwalten lassen, geht der Trend für diese Anwendungsfälle ganz klar in Richtung VDA 5050 Flottenmanager. Auch Safelog hat bereits mehrere erfolgreiche Projekte mit zentralem Leitstand umgesetzt, u.a. bei einem bekannten Automobilhersteller. Dort werden die mobilen Roboter im Verbund durch eine zentrale Leitsteuerung auf Basis der VDA 5050 gesteuert. Über 27 mobile Roboter sind im Einsatz. Ebenso eingebunden sind Peripherieanlagen wie Brandschutztore, Aufzüge, Übergabestationen und Förderanlagen.
VDA 5050 bietet neue Chancen und Möglichkeiten
„Wir werden immer wieder gefragt, ob unsere Fahrzeuge VDA 5050 ready sind und können ohne Einschränkungen zustimmen“, erklärt Mathias Behounek. „Doch es gilt bei Projekten immer abzuwägen, ob eine Leitsteuerung überhaupt notwendig ist. Keep ist simple ist unsere Devise.“ Denn in zahlreichen Fällen biete eine Flottensteuerung auf Basis der Schwarmintelligenz und ohne Leitstelle ausreichend Flexibilität und verursacht einen deutlich geringeren Kostenaufwand. Je einfacher der Prozess und homogener die Gruppe, desto besser lässt sich das System skalieren. Ist der Transportprozess komplex und sind Fahrzeuge unterschiedlicher Hersteller im Einsatz, eröffnen sich mit einer VDA 5050 basierten Leitsteuerung neue Möglichkeiten. Zudem erhöht sich die Transparenz der Prozesse. Mittlerweile ist die VDA 5050 bei vielen Ausschreibungen von Roboterflotten und Leitstandsystemen festes Kriterium. Sie hat sich von einem gemeinsamen Kommunikationsprotokoll für einfachere Systeme wie spurgeführte Fahrzeuge zu einer umfassenden globalen Richtlinie entwickelt, die praxistauglich ist. Jedes Jahr testen Unternehmen ihre Soft- und Hardware in Verbindung mit der VDA 5050 unter besonders anspruchsvollen Rahmenbedingungen beim Test Camp Intralogistics in Dortmund. Dabei werden möglichst realistische Prozesse aus der Lager- und Produktionslogistik beispielhaft umgesetzt. Wenn unterschiedliche Fahrzeuge eingesetzt werden und sich Fahrwege im Kreuzungs- und Gegenverkehr teilen, kommen die Stärken der VDA 5050 besonders zum Tragen. „Der 4. AGV Mesh-up in Dortmund hat gezeigt, dass die Roboter der acht anwesenden Hersteller problemlos eingebunden werden können“, so Mathias Behounek. „Weitere haben die Schnittstelle ebenfalls schon umgesetzt und wahrscheinlich werden es künftig noch weit mehr, denn die VDA 5050 wird von den entsprechenden Arbeitskreisen laufend überarbeitet und weiterentwickelt.“ Derzeitiger Bearbeitungsschwerpunkt ist die Integration von Karten und Zonen, um damit auch autonome mobile Roboter (AMR) optimal einbinden zu können.
