Zentrales Steuerungssystem: Ja oder Nein? Diese Art von Flottenmanagement ist nicht immer notwendig. Entscheidend sind die konkrete Anwendung, die Prozessanforderungen und die Unternehmensstrategie. Werden beispielsweise fahrerlose Transportfahrzeuge eines Herstellers lediglich zum Transport von Kisten oder Paletten eingesetzt, können sie auch ohne zentrales Steuerungssystem reibungslos miteinander kommunizieren.
Einsatz mobiler Transportroboter ohne zentrale Steuerung:
Hersteller wie SAFELOG bieten mobile Transportroboter in verschiedenen Größen für spezifische Anwendungsfälle an. Das agentenbasierte Steuerungssystem ermöglicht einen kosteneffizienten Betrieb auch mit wenigen Fahrzeugen. Die Kommunikation zwischen den Geräten erfolgt via WLAN. Dank Schwarmintelligenz entfällt durch diesen Ansatz die Notwendigkeit einer zentralen Steuerung. Übergabestationen und zugehörige Peripheriegeräte lassen sich ebenfalls in das System integrieren. Hardware und Software ermöglichen als Komplettpaket die einfache und kostengünstige Umsetzung automatisierter Prozesse.
Antalis Schweiz, ein Distributor von Papier, Verpackungslösungen, visuellen Kommunikationsmaterialien und Hygieneprodukten sowie Anbieter kundenspezifischer Logistikdienstleistungen, weiß dies ebenfalls zu schätzen. Dort werden täglich bis zu 1.600 Aufträge abgewickelt. Das Unternehmen ersetzte seine 40 Jahre alte Flotte durch moderne, agentenbasierte Fahrzeuge von SAFELOG. Bestehende Übergabestationen und Schnittstellen konnten an das neue System angepasst und somit beibehalten werden. Wareneingang und -ausgang wurden mithilfe mobiler Roboter optimal miteinander verbunden. Täglich werden 700 Paletten mit einer maximalen Last von ca. 1.000 kg vom Wareneingang zu verschiedenen Lagerbereichen transportiert, darunter ein Hochregallager, ein Autostore-Lager und drei manuelle Lager. Dieses Beispiel zeigt, dass sich Systeme mit wenigen AGVs effizient realisieren lassen – sowohl für den Transport einzelner Paletten und Kartons als auch für das Ziehen voller Container und Wagen –, ohne dass eine übergeordnete Leitstelle erforderlich ist. Auch die Montagestationen lassen sich mithilfe von AGVs optimal vernetzen, ohne dass ein übergeordnetes Steuerungssystem benötigt wird.
Eine Kombination aus Schwarmintelligenz und zentraler Steuerung:
Für komplexere automatisierte Prozesse kann in manchen Fällen eine Kombination aus zentralem Steuerungssystem und agentenbasierten Fahrzeugen sinnvoll sein. In diesem Szenario verwaltet das zentrale Steuerungssystem die Aufträge, während die Schwarmintelligenz den Transport zwischen Ursprung und Zielort steuert. Die KNOLL Maschinenbau GmbH hat sich für ein solches System entschieden. In einer Produktionslinie mit streng getakteter Blechbearbeitung kommt ein mobiler Transportroboter vom Typ SAFELOG zum Einsatz. Er fährt fünf Haltepositionen an und kehrt anschließend zum Blechlager zurück. Er transportiert einen Wagen mit fünf Staufächern, die jeweils einer bestimmten Station zugeordnet sind. Für jede Station ist eine feste Verweilzeit definiert, in der die Mitarbeiter die ihnen zugewiesenen Materialien entladen und die bearbeiteten Halbfertigprodukte im Fahrzeug einlagern können. Die Zykluszeiten an den einzelnen Haltepositionen werden über die SAP-Steuerungssoftware der FLEXUS AG überwacht. Sobald das System eine Verzögerung feststellt, warnt der Roboter den Mitarbeiter mit einem akustischen Signal. An den Stationen warten weitere mobile Transportroboter, um Wagen mit großem Fassungsvermögen zu transportieren. Nach Abschluss eines Arbeitsgangs fordert der Mitarbeiter die Abholung über die SAP-Benutzeroberfläche an seinem PC an.
Das Fahrzeug fährt unter den Transportwagen, dockt an vier Anbindungspunkten an und transportiert die Waren ins Lager, zur Produktion oder zum Versand. Die Routenführung basiert weitgehend auf Konturnavigation. Ist die kürzeste Route nicht befahrbar, benachrichtigt die Steuerungssoftware das AGV, das daraufhin automatisch eine alternative Route wählt, um das Ziel so effizient wie möglich zu erreichen. So kann KNOLL täglich rund 1.000 Container und Transportwagen transportieren. Neben Transportrobotern sind über das Transportleitsystem FLEXUS auch andere Flurförderzeuge und Sattelzüge integriert. Der vollständig digitalisierte Prozess sorgt für hohe Transparenz und optimierte Abläufe. Alle Beteiligten werden überwacht, und Statusberichte der AGVs, wie z. B. der Ladezustand der Batterie oder Aktualisierungen von Transportaufträgen, werden kontinuierlich erfasst.
Effektive Nutzung eines VDA 5050-basierten Steuerungssystems:
Hersteller und Betreiber von Lagern und Distributionszentren benötigen häufig eine Vielzahl spezialisierter Transportlösungen zur Automatisierung ihrer Prozesse. Daher kommen typischerweise Fahrzeuge verschiedener Hersteller zum Einsatz. Die VDA 5050-Schnittstelle wurde entwickelt, um die Synchronisierung dieser Geräte zu ermöglichen. Sie erlaubt die Steuerung verschiedener Arten von autonomen Gabelstaplern, Schleppzügen, mobilen Transportrobotern und anderen Ressourcen über eine zentrale Leitstelle. So werden Transportprozesse und Routen von der Leitstelle definiert. Sie sammelt alle Informationen und leitet sie an die einzelnen Teilnehmer weiter. „Dadurch werden die mobilen Roboter und alle anderen Geräte auf einer nachgeordneten Ebene der Steuerung der Leitstelle unterstellt“, erklärt Mathias Behounek, Geschäftsführer von SAFELOG. „Transportaufträge werden zentral verteilt, und Routenabschnitte werden reserviert und vom Fuhrparkmanager freigegeben.“ Peripheriesysteme wie Brandschutztüren, Aufzüge oder Übergabestationen mit Förderbandtechnik können ebenfalls über die Schnittstelle an das zentrale Steuerungssystem angebunden werden. Da die standardisierte Kommunikationsschnittstelle die Verwaltung von Flotten unterschiedlicher Größe und unabhängig vom Hersteller ermöglicht, geht der Trend für diese Anwendungsfälle eindeutig zum VDA 5050 Fleet Manager. SAFELOG hat bereits mehrere erfolgreiche Projekte mit einer VDA 5050-basierten Zentralsteuerung realisiert, darunter eines bei einem namhaften Automobilhersteller. Dort sind mobile Roboter vernetzt und werden von einem VDA 5050-basierten Zentralsteuerungssystem gesteuert. Mehr als 27 mobile Roboter sind im Einsatz. Peripheriesysteme wie Brandschutztüren, Aufzüge, Transferstationen und Förderanlagen sind ebenfalls integriert.
VDA 5050 eröffnet neue Möglichkeiten.
„Wir werden ständig gefragt, ob unsere Fahrzeuge VDA 5050-konform sind, und das können wir uneingeschränkt bestätigen“, erklärt Mathias Behounek. „Bei Projekten ist es jedoch immer wichtig zu prüfen, ob ein zentrales Steuerungssystem überhaupt notwendig ist. Unser Motto lautet: ‚Keep it simple‘.“ In vielen Fällen bietet Flottenmanagement auf Basis von Schwarmintelligenz und ohne zentrale Leitstelle ausreichend Flexibilität und deutlich geringere Kosten. Je einfacher der Prozess und je homogener die Gruppe, desto leichter lässt sich das System skalieren. Bei komplexen Transportprozessen mit Fahrzeugen verschiedener Hersteller eröffnet ein VDA 5050-basiertes Steuerungssystem neue Möglichkeiten und erhöht zudem die Prozesstransparenz.
Der VDA-5050-Standard ist mittlerweile in vielen Ausschreibungen für Roboterflotten und Leitstellensysteme Standard. Er hat sich von einem gemeinsamen Kommunikationsprotokoll für einfachere Systeme wie spurgeführte Fahrzeuge zu einem umfassenden, globalen Standard entwickelt, der praxisnah und in realen Szenarien anwendbar ist. Jedes Jahr testen Unternehmen ihre Software und Hardware im INTRALOGISTICS TEST CAMP in Dortmund unter besonders anspruchsvollen Bedingungen in Verbindung mit dem VDA-5050-Standard. Dadurch werden Lager- und Produktionslogistikprozesse so realitätsnah wie möglich simuliert. Wenn unterschiedliche Fahrzeuge zum Einsatz kommen und sich Fahrwege kreuzen oder in entgegengesetzte Richtungen verlaufen, kommen die Vorteile des VDA-5050-Standards voll zum Tragen. „Das 4. AGV Mesh-up in Dortmund hat gezeigt, dass Roboter der acht teilnehmenden Hersteller nahtlos integriert werden können“, sagte Mathias Behounek. „Weitere haben die Schnittstelle bereits implementiert, und viele weitere werden dies in Zukunft voraussichtlich tun, da der VDA 5050 von den zuständigen Arbeitsgruppen kontinuierlich geprüft und weiterentwickelt wird.“ Der aktuelle Entwicklungsschwerpunkt liegt auf der Integration von Karten und Zonen, um auch die optimale Integration autonomer mobiler Roboter (AMRs) zu ermöglichen.
