Komplexe FTS-Projekte im Griff
Die Standardisierung der Kommunikationsschnittstellen zwischen FTS-Leitsteuerung und Fahrerlosen Transportfahrzeugen eröffnet neue Möglichkeiten, macht aber auch die Komplexität von FTS-Projekten deutlich. FTS-Hersteller verlieren ihren allumfassenden Lieferumfang und Projektpartner müssen Teilaufgaben und Kompetenzen übernehmen.
 FTS-Anwendung in der Intralogistik
FTS-Anwendung in der IntralogistikBild: EK Automation

Das FTS boomt. Große Unternehmen – insbesondere die Automobilhersteller – haben meist viele FTS-Anlagen im Einsatz und beklagen die Abhängigkeit von einem FTS-Lieferanten, wenn dieser das komplette System liefert, die Vielfalt an FTS-Leitsteuerungen, die unterschiedlich leistungsfähig sind und einen hohen Aufwand (Support, Pflege im Betrieb, auch in der Zukunft, Stichwort: Nachhaltigkeit, Weiterentwicklung) erfordern, die Abschottung von den Angeboten anderer FTF-Anbieter, die preisgünstige und innovative Fahrzeuge anbieten, Probleme, wenn zwei oder mehr FTS-Anlagen sich ein Layout oder eine Infrastruktur teilen müssen und, dass die Systeme alle nicht exakt auf die Belange des Kunden zugeschnitten sind (Monitoring, Optimierung auf Abläufe und eigene Organisation).

Dr. Günter Ullrich, Leiter des VDI Fachausschusses FTS sowie des Forum-FTS.
Dr. Günter Ullrich, Leiter des VDI Fachausschusses FTS sowie des Forum-FTS.Bild: Forum-FTS GmbH

Um diese Anforderungen zu bedienen, kommen standardisierte Kommunikationsschnittstellen zwischen der FTS-Leitsteuerung und den Fahrzeugen (FTF) ins Spiel. Die VDA 5050 ist ein erster konkreter Schritt, um eine neue Ära von FTS-Projekten einzuleiten. Die neuen FTS-Projekte sind gekennzeichnet durch die Vergabe der FTS-Leitsteuerung an einen SW-Lieferanten oder Vorgabe eines IT-Systems aus dem eigenen Haus und den Zukauf von Fahrzeugen, gerne auch verschiedene Typen bei mehreren verschiedenen Anbietern.

Wir wollen zeigen, wie ein FTS-Projekt mit Hilfe von „Szenarien“ gekennzeichnet werden kann. Dann werden wir typische Aufgaben („Rollen“) benennen, die im FTS-Projekt erledigt werden müssen und für die entsprechende „Spieler“ benötigt werden.

Szenarien

Ein FTS-Projekt wird durch sein Szenario beschrieben. Das Szenario setzt sich aus drei Dimensionen zusammen: Branche, Anwendung und Komplexität.

1. Branche

Tabelle 1 listet typische Branchen auf, in denen FTS-Projekte häufig sind und sich voneinander unterscheiden können. So wird die Planung in Krankenhausprojekten üblicherweise durch externe Planer durchgeführt, was bei den Automobilherstellern nicht so ist.

2. Anwendung

Tabelle 2 klassifiziert die Anwendungen, in denen ein FTS zu Einsatz kommen soll. Auch durch diese Klassifizierung ergeben sich ganz unterschiedliche FTS-Lösungen. Bei Intralogistik-Anwendungen liegen die Schwerpunkte in der Schnittstelle zum ERP-System und dem durchgeplanten Verkehrskonzept. Bei den Montagesystemen geht es um die sicherheitstechnischen Schnittstellen mit der Shopfloor-Peripherie (manuelle und automatische Stationen). Im Outdoor-Einsatz stehen der Personenschutz, die Navigation und die organisatorischen Voraussetzungen für den FTS-Einsatz im Vordergrund.

3. Komplexität

Die Komplexität der FTS-Lösung (Tabelle 3) hat ganz offensichtlich einen Einfluss auf das Projekt; so kann es sein, dass bei sehr einfachen Anlagen (einfache Fahrten von A zu B) Schnittstellen zu ERP -Systemen oder zu peripheren Einrichtungen wie Übergabe- und Arbeitsstationen, Tore, Brandmeldeanlagen etc. nicht erforderlich sind. Ein sicheres Zeichen für komplexe FTS ist die Notwendigkeit von dynamischen Simulationen während der Planungsphase.

Die Szenarien unterliegen mitunter dem Zeitgeist; so verändern sich mit der Zeit die FTS-Projekte. Bei der Betrachtung komplexer FTS-Anwendungen in der Intralogistik beispielsweise bei einem Automobil-Hersteller, lässt sich folgender zeitlicher Wandel konstatieren:

1985 – Das klassische FTS-Projekt

  • Die Planung wird vollumfänglich in der Planungsabteilung des FTS-Herstellers durchgeführt. Dieser ist auch der Auftraggeber (AG).
  • Die Ausschreibung enthält ein vollständiges Lastenheft mit der zu lösenden Transportaufgabe; dazu gehörte das Layout und die Transportmatrix.
  • Das FTS wird ganzheitlich als Intralogistik-Lösung vom FTS-Hersteller geliefert und verantwortet. Auftragnehmer (AN) ist der FTS-Hersteller.
  • Die FTS-Kompetenz liegt gleichermaßen beim AG und AN – das ermöglicht ein gemeinsames Verständnis über den Projektverlauf und das Ergebnis.
  • Die Projektorganisation ist vergleichsweise einfach.

2010 – Große Projekte mit Generalunternehmer (GU)

  • Die Planung wird teilweise vom Auftraggeber (AG), vom GU selbst oder einem beauftragten Planer durchgeführt.
  • Das FTS wird ganzheitlich als Intralogistik-Lösung vom FTS-Hersteller geliefert und verantwortet.
  • Die FTS-Kompetenz liegt beim FTS-Hersteller. Die Rollenverteilung in der Projektorganisation ist anspruchsvoller.

2020 – Proprietäre vorgegebene FTS-Leitsteuerung

  • Der AG gibt eine FTS-Leitsteuerung vor und bestellt beim FTS-Hersteller lediglich Fahrzeuge, die der Datenschnittstelle VDA 5050 entsprechen.
  • Die FTS-Kompetenz liegt nicht mehr beim FTS-Hersteller, sondern muss von einem oder mehreren Projekt-Teilnehmern (Spielern) übernommen werden.
  • Problematisch ist die Planung und technische Auslegung eines solchen Systems, weil zum Projektstart die Leistungsfähigkeit der Komponenten sowie die Schnittstellen nicht allen Beteiligten gleich klar ist.
  • Solche Projekte können sehr komplex werden und bergen die Gefahr, dass Zuständigkeiten und Verantwortlichkeiten nicht allen Beteiligten gleich bekannt sind – mit technischen und vertraglichen Konsequenzen.

Rollen

Das FTS-Projekt gliedert sich in die Phasen Planung, Inbetriebnahme, Abnahme und Betrieb. Grundsätzlich gibt es eine Reihe von Aufgaben, die erledigt werden müssen, bzw. die als Rolle zu bedenken und ggf. zu besetzen sind. Diese Rollen nennt Tabelle 4.

  • Von entscheidender Wichtigkeit ist es, alle notwendigen Rollen im Projekt zu besetzen, und zwar entsprechend des vorliegenden Szenarios. Bisher gab es einen FTS-Lieferanten, der die FTS-Kompetenz in den Bereichen IT und Intralogistik in punkto Technologie, Schnittstellen und Organisation mitbrachte. Wenn es diesen FTS-Lieferanten, also den Know-how-Träger in Sachen FTS im Projekt nicht mehr gibt, müssen trotzdem Spieler ins Projekt involviert werden, die als Projektpartner folgende Kompetenzen mitbringen:
  • IT-Schnittstellen (zum ERP, zur Infrastruktur und den Fahrzeugen) und IT-Integration
  • Logistikprozesse und -integration
  • FTS-Planung, technische Auslegung (Verkehrskonzept, Anzahl, Typ und technische Vorgaben FTF), Ablaufplanung (Layout mit Quellen und Senken, Lade-Infrastruktur, Raum für Reparatur, Wartung und Instandhaltung, Notstrategien, …)
  • Technologische Vorgaben im Lastenheft (das Basisdokument für Ausschreibung, Angebotsvergleich und Abnahme) bzgl. Leistungsfähigkeit von Leitsteuerung und FTF, Energiekonzept, Navigation und Sicherheit
  • Risikoanalyse durch den Hersteller, Gefährdungsbeurteilung durch den Betreiber
  • Inbetriebnahme und Abnahme (Leistungs- u. Verfügbarkeitstests)
  • Garantie und Gewährleistung hinsichtlich der geplanten Eigenschaften inklusive der CE-Zertifizierung

Die Vorteile, die sich durch standardisierte Datenschnittstellen wie die VDA 5050 und die resultierende neue Art der FTS-Projekte ergeben, werden also erkauft mit noch anspruchsvolleren Projekten, als das bisher schon der Fall war. Die Projektorganisation wird anspruchsvoll, will man alle Vorteile einer Standardisierung nutzen. Es gibt bereits Beispiele für schlecht laufende FTS-Projekte, weil die Projektverantwortlichen erst zu spät erkannt haben, dass entscheidende FTS-Kompetenzen im Projektteam fehlten.

Zwingend notwendig ist die Standardisierung in vielen Szenarien übrigens nicht: Es gibt sicher Branchen, Anwendungen und Komplexitätsgrade, die für eine einfache Projektorganisation sprechen, bei der z.B. die VDA 5050 keine Rolle spielen muss. Gerade für Unternehmen, die sich zum ersten Mal mit dem Thema FTS beschäftigen, ist eine einfache Projektorganisation und ein kompetenter FTS-Lieferant, der das komplette System liefert, empfehlenswert, weil so ein erfolgreiches FTS-Projekt wahrscheinlicher wird. Also hat auch das Thema Standardisierung zwei Seiten, und jeder FTS-Anwender muss für sich entscheiden, welchen Weg er gehen will.

Fazit

Es braucht das Verständnis bei den Projektverantwortlichen, dass die Standardisierung von Datenschnittstellen nicht nur Vorteile hat, sondern auch Komplexität ins FTS-Projekt bringt, mit der die Projektrisiken zunehmen. Wenn früher der FTS-Hersteller komplette Anlagen/Lösungen lieferte, brachte er automatisch die notwendige FTS-Kompetenz bzgl. Technik, Abläufe und Sicherheit mit. Wenn er heute nur noch Fahrzeuge liefern soll, müssen andere Projektbeteiligte einspringen, was nicht immer einfach und selbstverständlich ist.

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