Staplerleitsysteme 4.0: Hybride Umgebungen mit fahrerlosen Transportsystemen

von Dennis Joswig
Headerbild: Kzenon/shutterstock.com

Kurze Durchlaufzeiten, geringe Bestände und hohe Flexibilität – diese Ziele gewinnen beim Thema interner Materialfluss zunehmend an Bedeutung. Gleichzeitig eröffnen fahrerlose Transportsysteme neue Möglichkeiten für Effizienzsteigerungen. In Kombination mit personengeführten Fahrzeugen stellen sie Unternehmen zwar in der Planung und Steuerung der innerbetrieblichen Transporte noch vor große Herausforderungen, bieten aber auch ein hohes Maß an Flexibilität.

Die Fragen, die sich für die Verantwortlichen meist stellen: Wie lassen sich die unterschiedlichen Transportmittel in einem System so koordinieren und aufeinander abstimmen, dass dieses hohe Maß an Flexibilität auch wirklich erreicht wird? Wie sollen die Kommunikation und die Priorisierung der abzuarbeitenden Transporte am besten erfolgen? Welches Fahrzeug bekommt den Auftrag zugewiesen, und wie werden Situationen vermieden, in denen sich zwei Ressourcen an einer Engstelle treffen?

Die aktuelle Situation und ihre Herausforderungen

Was im Personentransport aktuell noch eine Zukunftsvision ist, kommt der Realität in vielen Unternehmen im innerbetrieblichen Transport bereits sehr nahe. Hier werden fahrerlose Transportmittel bereits eingesetzt und unter Berücksichtigung der Bedarfe, Termine, Fahrzeugeignung und vieler weiterer Parameter so geplant, dass eine möglichst effiziente Flottenauslastung erreicht wird.

Wirft man einen Blick auf die Historie Fahrerloser Transport Systeme (FTS) wurden sie technisch bedingt zunächst meist für Pendelfahrten in konkreten, räumlich begrenzten Bereichen eingeführt. Mit fortschreitender Technologieentwicklung wurden die Einsatzbereiche jedoch immer flexibler. Diese Weiterentwicklung eröffnet neue Möglichkeiten für die Optimierung der innerbetrieblichen Logistik, bringt aber auch neue Herausforderungen mit sich. Denn trotz stetig weiterentwickelter Technologie werden auch heute die meisten FTS noch als Pilotprojekte, ohne Betrachtung einer ganzheitlichen Strategie für den innerbetrieblichen Materialfluss, eingeführt. Die meisten autonomen Flotten bestehen aus Fahrzeugen von verschiedensten Herstellern und kommunizieren in der Regel kaum oder gar nicht untereinander und vor allem nicht mit personengeführten Fahrzeugen.

Zurzeit erfolgt die Disposition der Fahrzeuge im Wesentlichen über einfache Regelwerke und die definierten Bereiche oder Relationen eines FTS. Ein Pooling der Fahrzeuge und eine übergreifende Steuerung sind dadurch schwer möglich. Belastungsspitzen können nur schlecht ausgeglichen werden und die vorausschauende Vermeidung von Kollisionen zwischen verschiedenen FTS an Engstellen ist schwierig. Kommt es zu Ausfällen, ist es meist nicht möglich, die anderen Fahrzeuge als Ersatz einzubinden.

Ganzheitlich planen und steuern für mehr Effizienz

Die FTS sollten jedoch einheitlich und zentral zusammen mit den personengeführten Fahrzeugen gesteuert werden. Für eine effiziente und termingerechte Disposition braucht es also eine ganzheitliche Koordination aller im Einsatz befindlichen Fahrzeuge.

Um die Frage beantworten zu können, welcher Transportauftrag an welches Fahrzeug angewiesen werden sollte, benötigt man zunächst folgende Informationen über den gesamten Auftragspool:

  • Welche Transporte stehen aktuell an?
  • Welche Priorität haben diese?
  • Was muss von wo und wohin transportiert werden?
  • Welche Anforderungen muss das Fahrzeug erfüllen, um einen Transport ausführen zu können?
  • Ab wann steht das Material bereit?

Genauso wichtig sind Informationen über den gesamten Fahrzeugpool wie.:

  • Aktueller Status
  • Aktuelle Position
  • Technische Besonderheiten
  • Ladekapazität
  • Geschwindigkeit
  • Bereichszuordnung

Dabei spielt die Kommunikation in Echtzeit mit allen Fahrzeugen die entscheidende Rolle. Die Fahrer/innen der personengeführten Fahrzeuge erhalten und übermitteln die nötigen Informationen über mobile Geräte wie Smartphones, Tablets oder Terminals. Die unterschiedlichen FTS sind über Schnittstellen angebunden.

Vorteile

Ein ganzheitliches Transportleitsystem spielt nicht nur eine wichtige Rolle für die Disposition einer heterogenen Transportflotte. Es reguliert auch gleichzeitig den innerbetrieblichen Transport, der Kollisionen von Fahrzeugen in Engstellen präventiv vermeiden kann. Eine Situation, die bei FTS zum Stillstand führen kann, insbesondere, wenn sie nicht vom gleichen Hersteller sind.

Ein weiterer entscheidender Vorteil des Auftrags- und Ressourcenpooling stellt die optimierte Disposition der Aufträge dar. Unter Berücksichtigung aller Transportaufträge und Ressourcen können in Echtzeit Dispositionsentscheidungen automatisch getroffen werden, die z.B. die Leerfahrten der Fahrzeuge deutlich minimieren (siehe Abbildung).

Abbildung: Eine optimierte Zuweisung unter Berücksichtigung der Leerfahrtstrecke.

Da der Pool an möglichen Transportfahrzeugen deutlich größer ist und diese auch in gemeinsamen Bereichen agieren können, werden durch eine einheitliche Steuerung neben der Vermeidung von Leerfahrten auch Auftrags-Peaks ausgeglichen. Außerdem können bei Ausfall automatisch andere Systeme oder personengeführte Fahrzeuge aushelfen.

Neben der Disposition ist Transparenz ein weiterer Vorteil. Ein ganzheitliches Monitoring und Reporting aller im Einsatz befindlichen Fahrzeuge ermöglichen es nicht nur, die Auslastung und Zuverlässigkeit der autonomen Systeme zu messen, sondern auch die eigene Logistik schrittweise zu verbessern.

Fazit

Das Potenzial von fahrerlosen Systemen in der innerbetrieblichen Logistik ist groß. Jedoch wird eine einheitliche, zentrale Steuerung der Systeme – gerade in Kombination mit personengesteuerten Transportmitteln und durch den Einsatz von Fahrzeugen verschiedener Hersteller – oft erschwert. Daher ist es wichtig, Schnittstellen zu schaffen, um möglichst effizient und übergreifend planen und steuern zu können.

Setzen Sie bereits FTS ein? Wie planen Sie Ihre innerbetrieblichen Transporte effizient?

 



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Über den Autor

  • Dennis Joswig

    Dennis Joswig arbeitet seit 2014 bei INFORM. Er beschäftigt sich hauptsächlich mit den Chancen der Digitalisierung und entwickelt gemeinsam mit Kunden Projekte für eine intelligente, datenbasierte Entscheidungsfindung in der Intralogistik und LKW-Zulaufsteuerung.

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